Die Harnbildung (Miktion) ist ein präzise regulierter Prozess, der den Flüssigkeits-/Elektrolythaushalt aufrechterhält, metabolische Abfälle entfernt und den Blut-pH kontrolliert. Hier ist die fünfstufige Reise von der Blutfiltration bis zur Elimination.
Schritt 1: Filtration (Nierenkörperchen)
- Ort: Glomerulus (Kapillarenknäuel) + Bowman-Kapsel.
- Mechanismus: Hydrostatischer Druck zwingt Plasma durch einen 3-schichtigen Filter (fenestriertes Endothel → Basalmembran → Podozyten-Schlitzdiaphragma).
- Filtrat: Wasser, Ionen, Glukose, Aminosäuren, Harnstoff, Kreatinin, kleine Moleküle. Behalten: Proteine (>Albumin), Zellen (Erythrozyten, Leukozyten, Thrombozyten).
- GFR: ~125 mL/min (180 L/Tag) – gesamtes Plasmavolumen ~60×/Tag gefiltert.
Schritt 2: Reabsorption (Proximaltubulus → Henles Schleife → Distaltubulus → Sammelrohr)
- Proximaltubulus (65 %): Alle Glukose, Aminosäuren, Vitamine; die meisten Na⁺, Cl⁻, HCO₃⁻, Wasser (obligatorisch). Aktiv + passiver Transport.
- Henles Schleife: Absteigendes Glied (wasserdurchlässig); aufsteigendes Glied (Na⁺/K⁺/2Cl⁻-Aktivtransport, wasserundurchlässig) → schafft medullären osmotischen Gradient.
- Distaltubulus / Sammelrohr: Fein abgestimmte Na⁺-, Wasser-, HCO₃⁻-, K⁺-, H⁺-Regulation unter hormoneller Kontrolle.
- Ergebnis: ~99 % des Filtrats zurückgewonnen. Nur ~1–2 L Urin/Tag ausgeschieden.
Schritt 3: Sekretion (Tubuli → Tubulärlumen)
- Aktiver Transport von Substanzen aus den peritubulären Kapillaren in das Tubuluslumen.
- Wichtige Sekretion: H⁺ (Säure-Basen-Haushalt), K⁺ (Kaliumhaushalt), NH₄⁺ (Ammoniak), Medikamente/Toxine (Penicillin, Kreatinin), organische Säuren/Basen.
- Ermöglicht die Ausscheidung von Substanzen, die nicht vollständig filtriert oder einer präzisen Regulation bedürfen.
Schritt 4: Konzentration (Sammelrohr im medullären Gradient)
- Medulläres Interstitium ist hyperosmotisch (600–1200 mOsm/kg) aufgrund der Gegenstromvervielfachung (Henles Schleife) und Harnstoff-Recycling.
- ADH (Vasopressin) aus der Hypophyse posterior → fügt Aquaporin-2-Kanäle im Sammelrohr ein → Wasser wird passiv reabsorbiert → konzentrierter Urin.
- Kein ADH: Verdünnter Urin (50–100 mOsm/kg).
- Maximales ADH: Urin bis zu 1200 mOsm/kg.
Schritt 5: Elimination (Speicherung und Miktion)
- Harnleiter: Peristaltik befördert Urin zur Blase (15–20 mL peristaltische Wellen).
- Blase: Detrusor-Muskel (glatt) + innerer Sphinkter (unwillkürlich) + äußerer Sphinkter (willkürlich, Skelettmuskel). Kapazität ~400–600 mL.
- Miktionsreflex: Dehnungsrezeptoren bei ~150–300 mL → Sakrales Rückenmark (S2–S4) → Parasympathikus → Detrusorkontraktion + Entspannung des inneren Sphinkters. Willkürliche Kontrolle über das pontine Miktionszentrum → Entspannung des äußeren Sphinkters, wenn sozial angemessen.
- Harnröhre: Kürzer bei Frauen (4 cm) vs. Männern (20 cm) → höheres HWI-Risiko bei Frauen.
Hormonale und neuronale Integration
- RAAS: Renin → Angiotensin II → Aldosteron → Na⁺/Wasserretention (↑ BP).
- ANP/BNP: Vorhof-/Kammerdehnung → Natriurese, Vasodilatation.
- ADH: Osmorezeptoren (Hypothalamus) + Barorezeptoren → Wasserrückhaltung.
- PTH: Ca²⁺-Rückresorption, Phosphat-Ausscheidung.
Die Nieren filtern Ihr gesamtes Blutvolumen ~60 Mal täglich, gewinnen zurück, was Sie brauchen, und scheiden aus, was Sie nicht brauchen – ein Meisterwerk physiologischer Ingenieurskunst.
