Hoe werken je nieren

Elk gezond mens heeft 2 nieren. Ze hebben de vorm van een boon, en zijn zo groot als een volwassen vuist. Op elke nier ligt een bijnier. Dit is een hormoonklier. Het vet dat de nieren beschermt tegen schokken en stoten heet perirenaal vet. Je nieren worden vooral door je ribben beschermt. Nieren filteren overtollige stoffen en afvalstoffen uit je bloed. De nieren zijn een belangrijke schakel in de osmoregulatie; de regeling van concentratie van het bloed.

Om de nieren zit een gladde laag weefsel; het nierkapsel. Het nierkapsel bestaat uit 2 lagen. De nierschors aan de buitenkant, het niermerg aan de binnenkant. Binnenin zit het nierbekken, een holte. Het niermerg, dat aan de binnenkant van het nierkapsel ligt bestaat uit kegelvormige structuren, die uitsteken in het nierbekken. Uit de toppen van die piramiden sijpelt continu urine uit het nierkapsel naar het nierbekken. Vanuit daar gaat de urine door middel van peristaltische bewegingen door de urineleider naar de blaas. Dus de blaas wordt ook gevuld als je slaapt.

Bloedvoorziening

De nieren hebben een goede bloedvoorziening. In rust is de hoeveelheid bloed die naar de nieren wordt gepompt ongeveer 20% van de totale hoeveelheid bloed die door het hart de aorta ingestuwd wordt. De hoeveelheid bloed die door het hart per minuut weggepompt wordt, is het hartminuutvolume, vaak afgekort tot HMV. Dat HMV bedraagd bij een volwassene ongeveer 5 liter. Dus per minuut gaat er 1 liter naar de nieren. De nieren krijgen ongeveer 3x zoveel bloed als andere organen. Andere organen, als bijvoorbeeld de maag, krijgen bij zware inspanning minder bloed omdat een groter deel naar de spieren gaat. De nieren krijgen standaard dezelfde bloedvoorziening, onafhankelijk van de inspanning van het lichaam.

Van dichtbij

Zoals net is verteld, ligt om de nier het nierkapsel, met de nierschors en het niermerg. Tussen deze 2 lagen in, liggen minuscule structuren die nefronen worden genoemd. Een nier heeft circa 1.000.000 nefronen. Elk nefron is een bundel met haarvaten, de glomerulus, met een aanvoerend en afvoerend slagadertje. Er wordt geen bloed verbruikt in de glomerulus, dat is ook de rede dat men het afvoerend slagadertje geen afvoerend adertje noemt. Daaromheen ligt een kapsel van Bowman. De wand van dat kapsel is 1 cellaag dik. Tussen beide lagen is er een holte, verbonden met een afdalend nierkanaaltje, wat overgaat in een de lis van Henle. Deze lis (lus) zet zich voort in een opstijgend nierkanaaltje die samen met alle andere nierkanaaltjes uitmondt in een verzamelbuis. Deze verzamelbuis voert de urine naar het nierbekken. Het aanvoerend slagadertje gaat nadat hij door de glomerulus is gegaan, over in een afvoerend slagadertje. In de glomurus wordt geen zuurstof gebruikt, dus is het bloed nog steeds zuurstofrijk. Het afvoerend slagadertje gaat over in vele haarvaten rond de afdalende en opstijgende nierkanaaltjes en de lis van Henle. Hier wordt het zuurstof verbruikt, waarna het bloed wordt afgevoerd naar de nierader.

De werking van de nieren is een combinatie van drie processen: bloeddruk, ultrafiltratie en terugresorptie. Het kapsel van Bowman, dat om de glomerulus ligt, is een dubbelwandig zakje dat uit 1 laag cellen bestaat. De binnenste laag van het kapsel bestaat uit podocyten. Podocyten zijn speciale cellen die veel uitsteeksels hebben en tegen de wand van de glomerulus aanliggen. Tussen de podocyten zitten hele kleine spleetjes, voor de filtratie. Door bloeddruk wordt bloedvloeistof vanuit het bloedvat in het kapsel van Bowman geperst. Dit gebeurd via de spleten. Het bloed wordt een soort van gefiltreerd, de bloedvloeistof bestaat uit opgeloste stoffen en kleine moleculen. De grotere moleculen, en bloedcellen, blijven in het bloedvat. Dit proces is ultrafiltratie.

Voorurine

De vloeistof in het kapsel is de voorurine. De podocyten hebben waarschijnlijk invloed op de hoeveelheid voorurine die per tijdseenheid gevormd wordt. Dit is nog niet helemaal duidelijk. De voorurine wordt verzameld in een holte tussen de twee lagen van het kapsel van Bowman in. Tijdens de tocht in het afdalend nierkanaaltje, de lis van Henle en het opstijgend nierkanaaltje wordt de vloeistof uiteindelijk urine. In voorurine zit behalve water, ook aminozuren, zouten, afvalstoffen en ureum. Van de totale bloeddoorstroming door de nieren per minuut (dit was 1 liter) wordt er 125ml in de kapsels van Bowman geperst. Per uur is dat dus (x60) 7,5 liter voorurine. Per dag is dat 180 liter! Uit deze gegevens kun je afleiden dat de totale hoeveelheid bloed (= ongeveer 5 liter) per dag 288 keer door de nieren stroomt.

Terugresorptie

In de voorurine zitten ook veel bruikbare stoffen. De voorurine wordt dan ook weer teruggebracht naar het bloed, tenminste, het grootste deel dan. Dit proces heet terugresorptie. Wanneer de voorurine door de bloeddruk in de glomerulus door het nierkanaaltje wordt geduwd wordt onderweg het grootste deel teruggeresorbeerd naar het bloed. De meeste stoffen worden door actief transport door de wandcellen van het nierkanaaltje en de lis van Henle in de omliggende haarvaten opgenomen. Actief transport gaat niet vanzelf, dit proces kost veel energie. De haarvaten rond het nierkanaaltje en rond de lis van Henle geven hier zuurstof voor af. Voor actief transport is niet alleen zuurstof nodig, dus de hoeveelheid van de andere stoffen van de voorurine daalt ook. Water gaat terug naar het bloed door middel van osmose. In de vier delen van het nierkanaaltje worden niet overal dezelfde stoffen teruggeresorbeerd. Elk van de vier delen heeft zijn eigen functie, in verschillende delen wordt de terugresorptie door hormonen geregeld. De nieren zijn dus zeker niet eenvoudig, maar juist zeer ingewikkeld. Meer dan 99% van de voorurine wordt uiteindelijk teruggeresorbeerd. Van de 180 liter voorurine die per dag gemaakt wordt, wordt ongeveer 1,5 liter daadwerkelijk urine. Daar zit gemiddeld in opgelost: 14 gram Natriumchloride, 30 gram ureum, kleine hoeveelheid ammoniak en kaliumionen. De glucose en eiwitten zijn allemaal teruggeresorbeerd.