Dr. med. Dirk Manski

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Anatomie der Nieren (3/8): Nephron und Glomerulus


Zusammenfassende Literatur Anatomie Nieren: (Benninghoff, 1993) (Schmidt und Thews, 1995).

Mikroskopische Anatomie der Nieren

Gefäßarchitektur der Nieren

Aus der Nierenarterie entspringen meist 5 Segmentarterien (Aa. segmenti), aus denen die Aa. interlobares entspringen und zur Nierenrinden-Markgrenze ziehen. Diese geben die Aa. arcuatae ab, welche entlang der Rinden-Markgrenze ziehen. Aus den Aa. arcuatae entspringen die Aa. interlobulares (Aa. corticales radiatae), diese ziehen in den Kortex und bilden die Arteriolae afferentes, welche die Glomeruli speisen (erstes Kapillarsystem). Die Aa. arcuatae geben auch Äste zu den Vasa recta ab.

Nach der Glomerulusdurchblutung verlässt das Blut das Glomerulum über die Arteriolae efferentes. Die marknahen Arteriolae efferentes ziehen in das Nierenmark und bilden die Vasa recta zur Versorgung der Tubuli im Nierenmark (zweites Kapillarsystem). Die kortexnahen Arteriolae efferentes versorgen den Kortex.

Die Vasa recta ziehen geradlinig durch das Mark bis zur Papillenregion, die zugehörige Vene führt das Blut parallel dazu bis zur Rinden-Markgrenze zurück. Durch diese Gefäßarchitektur entsteht ein Gegenstromsystem, welches den hohen osmotischen Gradienten im Nierenmark ermöglicht (s. u.). Die Venae rectae münden in die Vv. arcuatae, welche in die Vv. interlobares drainieren.


Abbildung 1.1: Schematischer Aufbau der Nierendurchblutung. Aus der Nierenarterie entspringen meist 5 Segmentarterien (Aa. segmenti), aus denen die Aa. interlobares entspringen und zur Nierenrinden-Markgrenze ziehen. Diese geben die Aa. arcuatae ab, es folgen die Aa. interlobulares, diese ziehen in den Kortex und bilden die Arteriolae afferentes, welche die Glomeruli speisen.
Schematischer Aufbau der Nierendurchblutung Segmentarterien Aa. interlobares Aa. arcuatae Aa. interlobulares

Das Nephron

Jede Niere besteht aus etwa 1 Millionen funktionellen Untereinheiten, den Nephronen. Die Schwankungsbreite der Nephronenanzahl ist jedoch sehr groß. Die Anzahl der Nephrone korreliert mit dem Geburtsgewicht. Eine niedrige Anzahl an Nephronen birgt ein erhöhtes Risiko für Nierenerkrankungen und Hypertension.

Ein Nephron gliedert sich in folgende Unterabschnitte, welche auf den folgenden Seiten näher beschrieben werden:

Je nach Lokalisation des Glomerulums wird zwischen einem kortikalem Nephron und einem juxtamedullärem Nephron unterschieden.

Nierenkörperchen (Glomerulum, Corpusculum renale)

Die Niere besteht aus etwa 1 000 000 Nierenkörperchen, dies entspricht der Anzahl der Nephronen. Die Schwankungsbreite ist jedoch sehr groß. Je nach Lokalisation des Glomerulums wird zwischen einem kortikalem Glomerulum und einem juxtamedullärem Glomerulum unterschieden.

Über die Arteriola afferens gelangt Blut in das glomeruläre Kapillarsystem, dort wird ein konstanter Anteil des Blutplasmas als Ultrafiltrat in den Kapselraum der Bowmann’schen Kapsel filtriert (Primärharn). Der Primärharn gelangt aus dem Kapselraum in den proximalen Tubulus.


Schematischer Aufbau eines Glomerulums. A) Glomerulumkapillar B) Podozyt C) Bowmann'sche Kapsel (parietales Blatt) D) Macula densa im distalen Tubulus E) extraglomeruläre Mesangiumzellen mit juxtaglomerulären Apparat F) intraglomeruläre Mesangiumzellen G) kontraktile Mesangiumzellen zum Steuern des Filtrationsdruck H) Lumen der Bowmann-Kapsel, gefüllt mit Primärharn.
Abbildung Schematischer Aufbau eines Glomerulums. A) Glomerulumkapillar B) Podozyt C) Bowmann'sche Kapsel (parietales Blatt) D) Macula densa im distalen Tubulus E) extraglomeruläre Mesangiumzellen mit juxtaglomerulären Apparat F) intraglomeruläre Mesangiumzellen G) kontraktile Mesangiumzellen zum Steuern des Filtrationsdruck H) Lumen der Bowmann-Kapsel, gefüllt mit Primärharn.

Eigenschaften der glomerulären Filtrationsbarriere:

die glomeruläre Filtrationsbarriere besteht aus den Poren der glomerulären Endothelzellen, der glomerulären Basalmembran und aus den Schlitzen zwischen den Fortsätzen der Podozyten. Aufgrund der Größe der Poren und der elektrischen Ladungen der einzelnen Elemente besteht eine hohe Permeabilität für Wasser und kleine wasserlösliche Stoffe, aber eine niedrige Permeabilität für Plasmaproteine.

Bowmann’sche Kapsel der Nieren:

umhüllt das Nierenkörperchen mit einer einschichtigen platten Epithelschicht (parietales Epithel). Dieses Epithel geht am Gefäßpol in das viscerale Epithel über und umhüllt mit spezialisierten Podozyten die glomerulären Kapillaren.

Podozyten:

Podozyten sind hoch spezialisierte Zellen, welche die glomerulären Kapillare mit Fortsätzen umhüllen. Die Podozyten bilden somit das viszerale Blatt der Bowmann’schen Membran und einen Teil der Filtrationsbarriere. Die Podozyten haben ihre Teilungsfähigkeit verloren, zugrundegegangende Podozyten können nur mit Hilfe der Hypertrophie ersetzt werden.

Glomeruläre Basalmembran:

Die glomeruläre Basalmembran ist eine ungefähr 250 nm dicke kollagenhaltige Membran, welche zum einen Stabilität für den Filtrationsprozess vermittelt, aber auch Filtrationsbarriere ist. Die glomeruläre Basalmembran wird v. a. von Podozyten gebildet.

Glomeruläre Endothelzellen:

flach ausgezogene Endothelzellen mit regelmäßigen Poren von ungefähr 50–100 nm Größe.



Mesangium der Glomerula:

besteht aus Zellen und Matrix, es füllt den Raum innerhalb der glomerulären Basalmembran aus und zieht über den Gefäßstiel nach extraglomerulär. Die Mesangiumzellen haben eine kontraktile Funktion, setzen an der glomerulären Basalmembran mit kontraktilen Mikrofilamenten an, steuern und ermöglichen den hohen glomerulären Filtrationsdruck von 35–50 mmHg.





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Literatur Nieren

Benninghoff 1993 BENNINGHOFF, A.:
Makroskopische Anatomie, Embryologie und Histologie des Menschen.
15. Auflage.
Mnchen; Wien; Baltimore : Urban und Schwarzenberg, 1993

Schmidt, R. F. & Thews, G. T. (ed.)
Physiologie des Menschen
26. Auflage
Berlin; Heidelberg; New York: Springer, 1995





 


  English Version: Anatomy of kidney: histology of the nephron (glomerulus)