AUSSCHEIDUNGSVORGÄNGE im menschlichen Körper
Die Ausscheidung ist ein natürlicher Teilvorgang im allgemeinen Stoffwechselgeschehen. Im Energie- und Baustoffwechsel entstehen ständig Abbaustoffe, sog. Stoffwechselendprodukte, die für den Körper wertlos, bzw. sogar schädlich sind und deshalb ausgeschieden werden müssen.
Stoffwechselendprodukte sind:
- Harnstoff, hauptsächlichster Abbaustoff aus dem Eiweißstoffwechsel
- Harnsäure, das Endprodukt aus dem Stoffwechsel der sog. Kernsäuren ( DNA, RNA )
- Kohlendioxyd, welches bei der Verbrennung = OXYDATION entsteht
- Wasser, das ebenfalls bei der Verbrennung, z. Bsp. der Kohlenhydrate entsteht.
Überblick:
1. EIWEISS wird tlw. zum Aufbau verschiedener Stoffe gebraucht, tlw. abgebaut zu Harnstoff und Harnsäure
2. KOHLENHYDRATE werden zu Wasser und Kohlendioxyd oxydiert
3. FETTE werden in der Leber zu Fettsäuren und Glyzerin gespalten. Ein Teil davon wird in körpereigene Lipide eingebaut, der andere wird durch Oxydation zu Wasser und Kohlendioxyd verbrannt.
Das anfallende Kohlendioxyd wird über die Atmung ausgeschieden. In der Lunge wird sauerstoffarmes, kohlendioxydreiches Blut mit Sauerstoff angereichert. Wir atmen sodann das Kohlendioxyd ab. Sinkt jedoch der Wert des Kohlendioxyds stark ab, so fehlt dem Atemzentrum der Atemantrieb. ( Normalwert des Kohlendioxydpartialdruckes liegt bei 35-45 mm/Hg).
Ein Teil des Wassers wird über die Haut ausgeschieden. In Ruhe spricht man von einem Verlust von rund 1 Liter / Tag. ( Perspiratio insensibilis). Bei Anstrengung ( Sport ) verliert man noch wesentlich mehr Flüßigkeit über die Haut, ebenso bei tropischen Klimaverhältnissen.
Wasser wird aber auch , wie Harnstoff und Harnsäure über spezielle Ausscheidungsorgane, die NIEREN ausgeschieden bzw. tlw. rückresorbiert.
DER HARNAPPARAT
Zum Harnapparat gehören:
1. beide Nieren
2. die Nierenkelche
3. das Nierenbecken (bds.)
4. beide Harnleiter
5. die Harnblase
6. die Harnröhre
DIE NIEREN
LAGE UND BAU:
Die Nieren liegen in der Lendengegend, bds. der Wirbelsäule, hinter der Bauchhöhle. Die rechte Niere liegt unterhalb der Leber, die linke unterhalb der Milz.
Zur Befestigung sind die Nieren von einer Fettkapsel umgeben, die einen bindegewebigen Sack ausfüllt. Wird Baufett eingeschmolzen, so wird die Niere pathologisch beweglich. Eine Niere wiegt ca. 150 g, ist ca. 12 cm lang, 6 cm breit und 3 cm dick. Sie hat die Form einer Bohne. An der eingedellten Stelle befindet sich der Nierenhilus, wo Arterien eintreten, Venen,Lymphgefäße und das Nierenbecken austreten. ( Als Hilus bezeichnet man eine vertiefte Stelle an Organen, wo Nerven und Gefäße ein- bzw. austreten.) Als Nierensinus bezeichnet man die Grube, welche Nierenbecken, Gefäße und Nerven , Binde- und Fettgewebe enthält.
MITTELSCHNITT DURCH DIE NIERE:
Im Mittelschnitt zeigen sich Mark und Rinde.
Das Nierenmark wird von 10-20 Nierenpyramiden gebildet, in welchen die Sammelrohre und Henleschen Schleifen liegen. Die Spitze jeder Pyramide bildet eine Nierenpapille, welche die feinen Öffnungen der Sammelrohre aufweist. Die breite Grundfläche der Pyramide läuft in Form von Markstrahlen gegen die Rinde aus. Das Mark enthält also die geraden Anteile der Nierenkanälchen und die Sammelrohre.
Die dunklere Rinde bildet dieäußere Schicht. Sie senkt sich in Form von Nierensäulen zwischen die Pyramiden.
Die Rinde enthält die Nierenkörperchen ( Glomeruli) und die gewundenen Abschnitte der Nierenkanälchen.
Grundbauelement und Basiseinheit der Niere ist das NEPHRON.
Pro Niere rechnet man mit ca.1 Million Nephronen. Sie sind Bau- und Arbeitseinheiten der Nieren.
Das Nephron wird gebildet aus dem Nierenkörperchen = Glomerulum ( Kapillarknäuel der Nierenrinde) und den verzweigten Nierenkanälchen = Tubuli.
In jeder Niere befinden sich ca. 10 km dieser Nierenkanälchen.
Zusätzlich besteht das Nierengewebe aus Gitterfasern und Bindegewebe.
Im mikroskopischen Bau eines Nephrons zeigt sich ein Kapillarknäuel, eingehüllt in die sog. Bowmann´sche Kapsel. Mit Blut versorgt wird dieses Kapillarknäuel durch eine zuführende Arterie. Blut wird wieder abgeleitet über sog. Venen.
Der Harnpol bildet den Übergang zum Nierenkanälchen mit seinem gewundenen Hauptstückteil. Der gewundene Teil des Hauptstückes ist der Ort der Rückresorption von Wasser und Zucker. Ihm folgt ein gerader Hauptstückteil woran sich die dünne Henlesche Schleife anschließt. Weiter geht´s in den geraden Teil des Zwischenstückes. Schließlich mündet dies in das Sammelrohrsystem, das auf der Nierenpapille ( Spitze der Pyramide) feine Öffnungen bildet.
Es ist sehr wichtig über diesen Aufbau Bescheid zu wissen, um die Physiologie der Ausscheidung verstehen zu können, da jeder dieser Abschnitte spezifische Aufgaben zu erfüllen hat. ( Siehe dazu Skizze im Buch Seite 96)
Blutversorgung der Nieren:
Durch beide Nierenarterien wird den Nieren ca. ein Drittel der Gesamtblutmenge im großen Kreislauf zugeführt. Die Nierenarterien zweigen sich auf in interlobäre Arterien, aus welchen die Radiärarterien hervorgehen. Diese geben ihrerseits die zuführenden Arteriolen ( kleinste Arterien) der Glomeruli ab.
Das Kapillarnetz eines Nierenkörperchens wird von einer zuführenden Arteriole gespeist.
Eine wegführende Arteriole von kleinerem Durchmesser leitet das Blut wieder aus dem Nierenkörperchen heraus. Das Blut geht sodann in das Kapillarnetz über, welches die Nierenkanälchen umspinnt, und sammelt sich in den Venen. Die Nierenvenen münden in die untere Hohlvene, welche dieses Blut wiederum dem Kreislauf zukommen läßt.
PHYSIOLOGIE DER AUSSCHEIDUNG:
In 24 Stunden fließen rund 15ool Blut durch die Nieren. Durch den arteriellen Blutdruck wird aus dem arteriellen Blut ein Teil der Flüßigkeit aus dem Kapillarnetz der Nierenkörperchen gepreßt. Es entsteht das sog. Ultrafiltrat oder Primärharn.
[ Der Filtrationsdruck ergibt sich durch den Unterschied zw. dem arteriellen Blutdruck im Nierenkörperchen ~ 70 mm/Hg, welchem, durch Rückbehalt der Proteine ( diese können nicht durch die dünne Wand der Kapillaren) ein ständig ansteigender kolloid-osmotischer Druck von ca. 30 mm/Hg und der Druck in der Bowmann´schen Kapsel von ~ 5mm/Hg entgegenwirkt. Somit ergibt sich ein Filtrationsdruck von 35mm/Hg. ( 70-35=35)] Die Ultrafiltration ist ein rein passiver , nur vom Druckunterschied abhängiger Vorgang. Wie vorhin bereits kurz erwähnt, verhält sich hierbei die Wand der Kapillarschlingen wie ein Filter mit feinen Poren.
Wasser und feinmolekulare Stoffe werden durch die Wand in den Raum der Bowmann´schen Kapsel gepreßt.
Blutkörperchen und große Eiweißmoleküle können im gesunden Zustand nicht durchtreten. Tauchen diese Stoffe dennoch im Harn auf, so ist dies ein Ausdruck für eine Schädigung des Nierenkörperchens.
Normalerweise enthält das Ultrafiltrat:
- Wasser
- Harnstoff
- Harnsäure
- Salze
- Glukose
- Aminosäuren
- Vitamin C
In 24 Stunden entstehen durch Ultrafiltration aus 1500l Blut etwa 150l Primärharn = Ultrafiltrat.
Diesem Primärharn werden die verwertbaren Stoffe wieder entzogen. Dies gilt für 99 % des Wassers. So wird täglich nur etwa 1 l Harn abgegeben.
Den Vorgang, in dem die wiederverwertbaren Stoffe dem Primärharn entzogen werden bezeichnet man als Rückresorption.
Die Rückresorption steht v.a. unter hormonaler Kontrolle. Das vegetative Nervensystem beeinflußt indirekt über das Gefäßsystem die Harnbereitung .
Das Hormon ADIURETIN ; gebildet im Hypophysenhinterlappen, wirkt diuresehemmend. Das heißt: Je mehr Adiuretin im Blut, destso mehr Wasser diffundiert aus den Sammelrohren in die Zwischenzellflüßigkeit des Nierengewebes und von da ins Blutplasma zurück . Der Endharn ist konzentriert.
Bei wenig Adiuretin im Blut geht weniger Wasser zurück, dadurch kommt es zu einem hohen Wasserverlust für den Körper und der Endharn ist nur sehr gering konzentriert. Besondere Sinneszellen, sog. Fühler, im Zwischenhirn bestimmen den osmotischen Wert der Zwischenzellflüßigkeit. Je höher der osmotische Wert ist, umso mehr Adiuretin wird abgegeben.
Je niedriger der osmotische Wert ist, deste weniger Adiuretin wird abgegeben.
Wasser strömt immer dann aus den Nierenkanälchen in die Zwischenzellflüßigkeit, wenn diese konzentrierter ist als die Flüßigkeit im Nierenkanälchen selbst ( siehe O S M O S E !!)
Die Nierenkanälchen und die Sammelrohre sind sog. Stellglieder in diesem Regelkreis und bewirken, daß der Salzgehalt der Körperflüßigkeiten weitgehend konstant bleibt. Die Regelung des Salzgehaltes der Körperflüßigkeiten erfordert eine ausreichende Wasserzufuhr. Bei Wassermangel kommt es zur Erregung des Durstzentrums im Zwischenhirn. Bei einem Wasserverlust von 0,5 % des Körpergewichtes ist dies der Fall. Wir verspüren das Durstgefühl.
Bei einer Wasserabgabe von 15 - 20% verdurstet der Mensch. ( Ohne zu trinken ca. nach 10 -20 Tagen, in den Tropen nach einigen Stunden.)
Auf dem Weg zw. Bowmann´scher Kapsel und Henlescher Schleife verliert der Primärharn Kochsalz = NaCl.; die positiv geladenen Na - Ionen werden unter Energieaufwand ( aktiv ) in die Zwischenzellflüßigkeit gepreßt. Die negativ geladenen Cl - Ionen folgen passiv durch die elektrostatische Anziehung.
Somit steigt die Ionen Konzentration der Zwischenzellflgk.an, was einen osmotischen Wasserstrom aus dem Primärharn in die Zwischenzwllflgk. Bewirkt.
Bis zur Henleschen Schleife verliert der Primärharn so 75 % des Wassers.
Ein weiterer Wasserentzug findet in der Henleschen Schleife, im gewundenen Abschnitt der Nierenkanälchen und in den Sammelrohren statt.
Das Konzentrationsgefälle im Nierengewebe, erzeugt durch die Henleschen Schleifen, spielt eine wichtige Rolle für den weiteren Wasserentzug.
Gegenstromprinzip in der Henleschen Schleife:
Der absteigende Schenkel der Schleife ist wasserdurchlässig aber ionendicht. Der aufsteigende Schenkel ist wasserdicht und ionendurchlässig.
Aus dem aufsteigenden Schenkel werden Cl -Ionen aktiv in den Außenraum gepreßt. Na - Ionen folgen passiv. So erhöht sich die osmotisch wirksame Kochsalzkonzentration der Zwischenzellflgk., weshalb aus dem benachbarten absteigenden Schenkel Wasser strömt.
Wegen der dauernden Wasserabgabe im absteigenden Schenkel nimmt aber die Konzentration der Flüßigkeit bis zur Haarnadelbiegung ständig zu. Je konzentrierter sie aber wird, desto weniger Wasser kann in die Zwischenzellflüßigkeit abgegeben werden. Deshalb nimmt auch die Konzentration der Zwischenzellflgk. an Ionen zum Nierenbecken hin ständig zu.
Auf ihren Weg durch den aufsteigenden Schenkel nimmt andererseits die Ionenkonzentration der Schleifenflgk. ab, weil laufend Cl und Na Ionen austreten.
Die Gegenstromanordnung führt zum Konzentrationsgefälle vom Nierenbecken zur Nierenrinde. An den Wänden der Henleschen Schleifen ziehen Kapillaren entlang, deren Wände wasser - und ionendurchlässig sind. Der hohe kolloidosmotische Druck des Blutplasmas wirkt wie ein Sog und bewirkt einen Einstrom von Wasser in die Kapillaren. In der Folge kommt es zur Rückführung von Wasser ins Blutgefäßsystem. Auch Ionen diffundieren daraufhin zurück ins Blutplasma ( kommen dort in geringer Menge vor.
Die Erzeugung des konzentrierten Harns erfolgt endgültig in den Sammelrohren. Diese sind wasserdurchlässig. Wegen des Konzentrationsgefälles im Nierengewebe verlässt Wasser die Sammelrohre auf ihrer ganzen Länge -> wird von den Kapillaren aufgenommen und geht von dort in den Blutkreislauf zurück.
Der Endharn aus den Sammelrohren verändert seine Konzentration auf dem Weg durch Harnleiter, Harnblase und Harnröhre nicht mehr.
Durch die Öffnungen der Sammelrohre ( Nierenpapille ) fließt der Endharn über Nierenkelche ins Nierenbecken. ( Jede Nierenpapille steckt in einem Nierenkelch).
Vom Nierenbecken fließt der Harn in beide Harnleiter.
Harnleiter, Harnblase:
Ein Harnleiter ist ca. 25 cm lang und mündet an der Blasenhinterseite schief in selbige ein. Dadurch entsteht eine Art Druckverschluß, welcher eine Rückstauung des Harns nach oben verhindert.
Ausgekleidet sind die Harnleiter mit Übergangsepithel. 2 bis 3 Schichten glatter Muskulatur verursachen sog. Peristalltische Bewegungen, ca. 2 bis 3 peristalltische Wellen / Minute, die den Harn in die Blase weitertreiben.
Die Blase liegt im kleinen Becken, hinter der Schamfuge.
Die normale Füllungskraft beträgt zwischen 150 -500 ml. Bei stärkster Füllung kann sie 1 l und mehr enthalten.
Um sich den verschiedenen Füllungszuständen anpassen zu können, ist die äußere Oberfläche von leicht verschieblichem Bauchfell überzogen. Zur Entleerung der Blase besteht die äußere Wandschicht aus glatter Muskulatur. Innen ist die Blase mit Schleimhaut und Übergangsepithel ausgekleidet. Der Abfluß des Harns wird durch 2 Schließmuskel gehemmt.
Durch den glattmuskeligen oberen Ringmuskel und den quergestreiften unteren Ringmuskel. Der glatte Ringmuskel wird vom vegetativen Nervensystem versorgt, der quergestreifte ist ein willkürlich innervierter Muskel.
Unter Sympathicuseinfluß erschlafft die Blasenwandmuskulatur, der glatte Ringmuskel zieht sich zusammen, die Blase füllt sich.
Unter Parasympathicuseinfluß erschlafft der glatte Ringmuskel und die Blasenwand kontrahiert sich, die Harnblase entleert sich = Miktion.
Ein weiterer Ausscheidungsvorgang spielt sich im Darm ab. Es ist schwer zu unterscheiden, wo Verdauung aufhört und Ausscheidung beginnt, das selbst im Dickdarm noch Nährstoffe verdaut werden können.
Der im Mund gut gekaute Nahrungsbrei wird im Magen und durch Verdauungssäfte im Dünndarm verdauut, Nährstoffe gelangen ins Blut, Wasser wird entzogen und ein brauner , meist übelriechender Rest, der Keime und Abfallstoffe enthält wird als Stuhl über den Enddarm ausgeschieden. Der Stuhl erhält seine Farbe durch die Verdauungssäfte.
- Quote paper
- Beate Pichler (Author), 1999, Ausscheidungsvorgänge im menschlichen Körper, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/98062
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