De opbouw en werking van je nieren

2.1 De opbouw van de nieren

Je nieren hebben een buitenkant (cortex of schors) en een binnenkant (medulla of merg). Het merg bestaat uit piramidevormig weefsel. De top van de piramiden wijst naar binnen, naar het nierbekken (het pelvis) dat urine opvangt en doorvoert naar de ureter. De schors ligt dus aan de buitenkant van de nier, maar vult ook de gedeelten tussen de piramiden in het merg op.

In de schors en in het merg liggen de nefronen. De nefronen zijn de werkeenheden van je nieren. Ze zijn zo klein dat je ze alleen onder een microscoop kunt zien. Elke nier heeft er ongeveer 1 miljoen. Ze zitten zowel in de schors als in het merg.

Een nefron is opgebouwd uit:
a. een glomerulus (zeeflichaampje);
b. een niertubulus (nierbuisje);
c. een verzamelbuis of opvangsysteem.

Dit geheel (a+b+c) ligt ingebed in nierweefsel dat interstitium wordt genoemd. Dit weefsel is bindweefsel en zorgt voor structuur en vorm van de nier.

De glomerulus ziet er onder de microscoop uit als een kluwen van heel dunne (haar)vaatjes. De glomerulus ligt alleen in de schors, een soort cocon (kapsel van Bowman). De tubuli en verzamelbuizen liggen zowel in de schors als in het merg. De merg-tubuli zorgen voor de concentratie van de urine.

2.2 Hoe werken je nieren?

De nefronen in je nieren werken heel slim: ze filteren de afvalstoffen uit je bloed en recyclen de belangrijke stoffen die je lichaam weer nodig heeft. Zo zorgen ze ervoor dat het zoutgehalte en de zuurgraad van je bloed op peil blijven. Dat filteren moet goed gebeuren omdat schadelijke stoffen wel, maar belangrijke cellen, zoals rode of witte bloedcellen of bloedplaatjes, niet verloren mogen gaan. Net als het recyclen van belangrijke stoffen wordt ook water teruggeresorbeerd voor hergebruik. Maar hoe gaat dat filteren en recyclen precies in z’n werk?

Iedere dag komt er 170 liter water met mineralen via je bloed in je nieren terecht. Per minuut filteren je nieren 90 tot 120 milliliter bloed. Dagelijks plas je één á anderhalve liter water uit. Dat betekent dus dat meer dan 99% van het gefilterde water wordt hergebruikt.

Je nieren hebben verschillende functies, zoals de aanmaak van bloed door erythropoëtine, de aanmaak van bot en de vitamine D-stofwisseling, lengtegroei en bloeddruk.

In je nefronen, de werkeenheden van je nier, wordt het bloed gefilterd en worden de bruikbare stoffen teruggewonnen voor hergebruik. Dit gebeurt in drie stappen:

• 1. het onder hoge druk filteren van vocht met opgeloste stoffen uit de bloedvaatjes van de glomerulus (=voorurine);
• 2. heropname en hergebruiken van water en zouten in de tubulus);
• 3. concentreren van de urine;
  
  

Uit stap 2 en 3 ontstaat de uiteindelijke urine.

2.2.1 Filteren in de glomerulus

De glomerulus filtert je bloed. Doordat de haarvaatjes (capillairen) van de glomerulus doorlaatbaar zijn, kan het water uit het bloed worden geperst dat door deze vaatkluwen (glomerulus) loopt. Per dag is dat ongeveer 170 liter.

Het uitgeperste water moet door drie verschillende lagen heen voordat het in het kapsel van Bowman wordt opgevangen en naar de tubulus wordt geleid. Tegen de derde laag aan liggen voetvormige cellen, de podocyten. Tussen de podocyten zitten kleine openingen die het filteren (doorlaten of tegenhouden van bepaalde stoffen) regelen. Alle stoffen die kleiner zijn dan 8 nanometer (1 nanometer is een miljoenste van een millimeter), zoals zouten, glucose of aminozuren, kunnen door de glomerulus heen. Bloedcellen, eiwitten en bloedplaatjes kunnen dat niet. Als je last hebt van nefrotisch syndroom, werkt het filteren niet goed. Je podocyten liggen dan tegen elkaar aangeplakt, waardoor je filter niet goed werkt en er eiwit verloren gaat.

Hoeveel water er door het filter gaat, hangt af van de bloeddruk in je haarvaten, de tegendruk in het kapsel van Bowman en de eiwitconcentratie in je haarvaten die vocht aantrekt en het filteren tegengaat.

Het aantal milliliters dat per minuut via de glomerulus het kapsel van Bowman bereikt noemen we de glomerulaire filtratiesnelheid (GFR, de R staat voor rate in het Engels). Dit is de maat voor hoe goed je nieren werken. Gezonde mensen hebben een GFR van meer dan 90 ml/min.

Uit het dan verkregen water, de voorurine, worden waardevolle stoffen zoals zouten en glucose gehaald voor hergebruik. Afvalstoffen blijven in de voorurine en komen in de uiteindelijke urine terecht. Zo wordt een groot deel van het water gerecycled en de concentratie van de urine bepaald.

2.2.2 Hergebruik van water en zouten in de tubulus

De niertubulus is een dun buisje dat de gefilterde voorurine opvangt en via een kronkelweg en een soort zwanenhals vervoert naar de verzamelbuis waar nog zeven andere tubuli in uitkomen.

Het vervoer via de niertubulus loopt door:

• een proximaal (dichtbij) gedeelte;
• de lis van Henle (een soort U-vormige zwanenhals);
• een distaal (veraf) gedeelte en de verzamelbuis.

a. Speciale pompen in het proximale gedeelte halen natrium- en kaliumzout, chloride, bicarbonaat en glucose uit de voorurine. Via waterkanalen wordt het water teruggewonnen.

b. De eerste (dalende) poot van de U in de lis van Henle laat alleen water door, dat wordt teruggewonnen. De stijgende poot van de U laat alleen mineralen door, die zo worden teruggewonnen (dit gaat volgens het tegenstroomprincipe). Zo krijg je voorurine waarin maar weinig belangrijke zouten verloren gaan.

c. In de distale verzamelbuis wordt nog eens 10% natriumzout opgenomen en een wisselende hoeveelheid water. Kaliumzout en waterstof kunnen worden uitgescheiden om de zuurgraad te regelen.

Ureum (afvalproduct van eiwit) en de zouten fosfaat, calcium en magnesium komen ook in je voorurine terecht. Ze worden weer opgenomen om te worden hergebruikt in de proximale tubulus (deels), de lis van Henle en de distale tubulus.

2.2.3 Concentreren van urine

Als alle stoffen zijn opgenomen of uitgescheiden in de tubulus, is er nog veel water dat moet worden teruggewonnen. Dit gebeurt in de verzamelbuis.

Speciale bloedvaten (vasa recta) rond je tubulus en verzamelbuis zorgen ervoor dat het water en en de nuttige zouten weer in het bloed worden opgenomen.

Hormonen die belangrijk zijn voor je urineproductie en concentratie.

• ADH: antidiuretisch hormoon, dit zorgt ervoor dat waterkanalen in je verzamelbuis open gaan staan waardoor er meer water kan worden opgenomen. Ook zorgt het hormoon ervoor dat er meer ureum en zout worden opgenomen, waardoor je nieren meer water kunnen vasthouden. ADH wordt in je hypofyse aangemaakt.
• Aldosteron wordt aangemaakt in je bijnieren, als je nieren het signaal geven dat je bloedvoorziening verlaagd is (bijvoorbeeld als je tijdens sporten vocht hebt verloren door zweten). Aldosteron zorgt ervoor dat je meer zout vasthoudt. Je urine wordt dan geconcentreerder.

2.3 De functie en het belang van de nier

Je nieren zijn dus heel belangrijk om de samenstelling van je bloed gezond en de hoeveelheid vocht in je lichaam op peil te houden. Daardoor blijft je bloeddruk ook op peil.

In je lichaam zorgt het juxtaglomerulaire apparaat, ook wel het RAAS-systeem (renine-angiotensine-aldosteronsysteem) voor de hormonen en enzymen die belangrijk zijn voor dit mechanisme. Het enzym renine wordt afgescheiden als je bloeddruk en je natriumgehalte te laag zijn of je kaliumgehalte te hoog is. Hierdoor worden twee stoffen actief: angiotensinogeen wordt omgezet in angiotensine I en dit wordt door het enzym ACE omgezet in angiotensine II. Vervolgens gaan je bijnieren aldosteron aanmaken en je hypofyse ADH (antidiuretisch hormoon). Deze twee hormonen zorgen er onder meer voor dat je nieren meer vocht en natrium (zout) vasthouden. Hierdoor gaat je bloeddruk omhoog.

Dat is belangrijk, want als je een goede bloeddruk hebt kunnen zuurstof en voedingsstoffen bij al je organen komen, inclusief je hersenen, en kunnen de afvalstoffen ook weer worden afgevoerd. Als je bloeddruk te laag is, werken sommige organen niet goed, en kun je je duizelig voelen. Als je bloeddruk te hoog is worden je bloedvaten beschadigd en kun je bijvoorbeeld een hersenbloeding krijgen. Een goede bloeddruk is dus belangrijk.

De mineralen in je bloed zorgen voor een goede elektrische geleiding van de zenuwbanen die seintjes vanuit de hersenen naar het lichaam sturen, zodat je je spieren goed kunt bewegen. De belangrijkste zijn: natrium, kalium, calcium, fosfaat en magnesium. Als je te weinig mineralen binnenkrijgt voel je je zwak en suf, en heb je last van spierkrampen en misselijkheid of kun je zelfs epileptische aanvallen krijgen. Bij een teveel aan mineralen kun je ernstige hartritmestoornissen krijgen. Als je lichaam opgenomen eiwitten verwerkt, komen er onderdelen van eiwit en stikstofmoleculen vrij die je lever omzet in het stofje ureum, dat je nieren weer uitplassen. Als de filterfunctie niet goed werkt, krijg je een ophoping van ureum in je bloed waardoor je hersenen vergiftigd raken en niet meer goed kunnen werken. Je wordt dan sloom en slaperig.

Ook heel belangrijk voor een goede werking van je stofwisseling, spieren en zenuwen is een goede zuurgraad. Liefst neutraal en vooral niet te zuur. Door je stofwisseling en het gebruik van je spieren maakt je lichaam melkzuur aan, dat is een natuurlijk proces. Je nieren neutraliseren het melkzuur door het teveel aan zuur uit te plassen. Als dat niet gebeurt, dan kunnen je spieren letterlijk verzuren of krijg je problemen met je stofwisseling.

Voor het op peil houden van de hoeveelheid rode bloedcellen zijn je nieren ook heel belangrijk. Doordat ze het hormoon epo (erytropoëtine) aanmaken, maakt je beenmerg nieuwe rode bloedcellen aan en blijft je bloedgehalte op peil. Daarnaast kunnen je nieren vitamine D omzetten in een actieve vorm die helpt om calcium en fosfaat in je darmen en calcium in je nieren op te nemen. Zo blijft het kalkgehalte in je botten op peil en houd je sterke botten.