Leerdoelen
Aan het eind van dit hoofdstuk zult u in staat zijn om:
- De uitwendige structuur van de nier kunnen beschrijven, met inbegrip van de plaats, de ondersteunende structuren en bekleding
- de belangrijkste inwendige delen en structuren van de nier kunnen identificeren
- de belangrijkste bloedvaten van de nier kunnen identificeren en de weg van het bloed door de nier kunnen volgen
- de corticale en juxtamedullaire nefronen kunnen vergelijken en contrasteren
- Noem de structuren die in de cortex en de medulla voorkomen
- Beschrijf de fysiologische kenmerken van de cortex en de medulla
De nieren liggen aan weerszijden van de ruggengraat in de retroperitoneale ruimte tussen het pariëtaal buikvlies en de achterste buikwand, goed beschermd door spieren, vet en ribben. Zij zijn ongeveer zo groot als uw vuist, en de mannelijke nier is doorgaans iets groter dan de vrouwelijke nier. De nieren zijn goed doorbloed en ontvangen ongeveer 25 procent van het hartdebiet in rust.
Er zijn nooit voldoende nierdonaties geweest om iedereen die een nier nodig heeft, van een nier te voorzien. Bekijk deze video over de TED-conferentie (Technology, Entertainment, Design) die in maart 2011 werd gehouden. In deze video bespreekt Dr. Anthony Atala een baanbrekende techniek waarbij een nieuwe nier wordt “geprint”. Het succesvolle gebruik van deze technologie ligt nog enkele jaren in de toekomst, maar stel je een tijd voor waarin je een vervangend orgaan of weefsel op aanvraag kunt printen.
Externe Anatomie
De linker nier bevindt zich ongeveer ter hoogte van de T12 tot L3 wervels, terwijl de rechter lager ligt als gevolg van een lichte verplaatsing door de lever. De bovenste delen van de nieren worden enigszins beschermd door de elfde en twaalfde ribben. Elke nier weegt ongeveer 125-175 g bij mannetjes en 115-155 g bij wijfjes. De nieren zijn ongeveer 11-14 cm lang, 6 cm breed en 4 cm dik, en worden rechtstreeks bedekt door een vezelig kapsel dat bestaat uit dicht, onregelmatig bindweefsel dat hun vorm helpt behouden en hen beschermt. Dit kapsel wordt bedekt door een schokabsorberende laag vetweefsel, het niervetkussen genoemd, dat op zijn beurt wordt omgeven door een taaie nierfascie. De fascia en, in mindere mate, het peritoneum dienen om de nieren stevig te verankeren aan de achterste buikwand in een retroperitoneale positie.
Figuur 1. De nieren worden enigszins beschermd door de ribben en zijn omgeven door vet ter bescherming (niet afgebeeld).
Op het bovenste aspect van elke nier bevindt zich de bijnier. De bijnierschors beïnvloedt de nierfunctie rechtstreeks door de productie van het hormoon aldosteron, dat de natriumreabsorptie stimuleert.
Interne Anatomie
Een frontale doorsnede van de nier laat een buitenste gebied zien dat de niercortex wordt genoemd en een binnenste gebied dat de medulla wordt genoemd. De nierkolommen zijn bindweefseluitlopers die vanuit de cortex door het merg naar beneden stralen en daar de meest karakteristieke kenmerken van het merg, de nierpiramiden en de nierpapillen, scheiden. De papillen zijn bundels van verzamelbuizen die de door de nefronen geproduceerde urine naar de kelken van de nier transporteren om te worden uitgescheiden. De nierkolommen dienen ook om de nier in 6-8 kwabben te verdelen en bieden een ondersteunend kader voor de vaten die de cortex binnenkomen en verlaten. De piramiden en de nierkolommen vormen samen de nierlobben.
Figuur 2. Linkernier
Hilum van de nier
Het hilum van de nier is de in- en uitgang voor structuren die de nieren bedienen: vaten, zenuwen, lymfevaten, en urineleiders. De mediaal gerichte hilums liggen verscholen in de convexe omtrek van de cortex. Vanuit de hilum komt het nierbekken, dat wordt gevormd door de grote en kleine kelken in de nier. De gladde spieren in het nierbekken leiden de urine via peristaltiek naar de urineleider. De nierslagaders komen rechtstreeks uit de dalende aorta, terwijl de nieraders het gereinigde bloed rechtstreeks terugvoeren naar de vena cava inferior. De slagader, ader en nierbekken zijn anterieur-posterieur gerangschikt.
Nefronen en vaten
De nierslagader splitst zich eerst in segmentale slagaders, gevolgd door verdere vertakkingen om interlobale slagaders te vormen die door de nierkolommen gaan om de cortex te bereiken. De interlobale slagaders vertakken zich op hun beurt in arcuate slagaders, corticale radiate slagaders, en vervolgens in afferente arteriolen. De afferente arteriolen bedienen ongeveer 1,3 miljoen nefronen in elke nier.
Figuur 3. Bloedstroom in de nieren
Nefronen zijn de “functionele eenheden” van de nier; zij reinigen het bloed en brengen de bestanddelen van de bloedsomloop in evenwicht. De afferente arteriolen vormen een bosje haarvaten onder hoge druk met een diameter van ongeveer 200 µm, de glomerulus. De rest van het nefron bestaat uit een ononderbroken geavanceerde tubulus waarvan het proximale uiteinde de glomerulus in een intieme omhelzing omgeeft – dit is het kapsel van Bowman. De glomerulus en het kapsel van Bowman vormen samen de niercorpusculus. Zoals eerder vermeld, filteren deze glomerulaire haarvaten het bloed op basis van deeltjesgrootte. Nadat zij door de niercorpus zijn gegaan, vormen de capillairen een tweede arteriole, de efferente arteriole. Deze vormen vervolgens een capillair netwerk rond de meer distale delen van de nefron tubule, de peritubulaire capillairen en vasa recta, alvorens terug te keren naar het veneuze systeem. Terwijl het glomerulaire filtraat door het nefron loopt, nemen deze capillaire netwerken de meeste opgeloste stoffen en water weer op en brengen deze terug in de circulatie. Aangezien een capillair bed (de glomerulus) afwatert in een bloedvat dat op zijn beurt een tweede capillair bed vormt, wordt voldaan aan de definitie van een portaal systeem. Dit is het enige portale systeem waarin een arteriole wordt aangetroffen tussen het eerste en tweede capillaire bed. (Portale systemen verbinden ook de hypothalamus met de voorste hypofyse, en de bloedvaten van de spijsverteringsviscera met de lever.)
Figuur 4. De twee capillaire bedden zijn duidelijk te zien in deze figuur. De efferente arteriole is het verbindingsvat tussen de glomerulus en de peritubulaire capillairen en vasa recta.
Cortex
In een ontlede nier is de cortex gemakkelijk te herkennen; deze lijkt lichter van kleur vergeleken met de rest van de nier. Alle nierlichaampjes en zowel de proximale geconvolueerde tubuli (PCT’s) als de distale geconvolueerde tubuli zijn hier te vinden. Sommige nefronen hebben een korte lus van Henle die niet voorbij de cortex uitsteekt. Deze nefronen worden corticale nefronen genoemd. Ongeveer 15 procent van de nefronen heeft een lange lus van Henle die tot diep in de medulla reikt en worden juxtamedullaire nefronen genoemd.
Hoofdstukbespreking
Zoals eerder opgemerkt, is de structuur van de nier verdeeld in twee hoofdgebieden – de perifere rand van de cortex en de centrale medulla. De twee nieren ontvangen ongeveer 25 procent van het hartdebiet. Zij worden in de retroperitoneale ruimte beschermd door het niervetkussen en de daarop liggende ribben en spieren. De urineleiders, bloedvaten, lymfevaten en zenuwen komen binnen en verlaten de nierhilum. De nierslagaders ontspringen direct aan de aorta, en de nieraders monden direct uit in de vena cava inferior. De nierfunctie is het resultaat van de werking van ongeveer 1,3 miljoen nefronen per nier; dit zijn de “functionele eenheden”. Een capillair bed, de glomerulus, filtert het bloed en het filtraat wordt opgevangen door het kapsel van Bowman. Een portaalsysteem wordt gevormd wanneer het bloed door een tweede capillair bed stroomt dat de proximale en distale convoluole tubuli en de lus van Henle omgeeft. Het meeste water en opgeloste stoffen worden door dit tweede capillaire bed gerecupereerd. Dit filtraat wordt verwerkt en uiteindelijk verzameld door opvangkanalen die uitmonden in de kleine kelken, die samensmelten tot grote kelken; het filtraat gaat vervolgens naar het nierbekken en tenslotte naar de urineleiders.
Zelftest
Beantwoord de onderstaande vraag of vragen om te zien hoe goed je de onderwerpen begrijpt die in het vorige hoofdstuk zijn behandeld.
Kritische denkvragen
- Welke anatomische structuren bieden bescherming aan de nier?
- Hoe verschilt het renale portaalsysteem van het hypothalamo-hypophyseale en digestieve portaalsysteem?
- Noem de structuren die in het renale hilum voorkomen.
Glossary
Bowman’s capsule: bekervormige zak bekleed met een eenvoudig plaveiselepitheel (pariëtaal oppervlak) en gespecialiseerde cellen die podocyten worden genoemd (visceraal oppervlak) en die deelnemen aan het filtratieproces; ontvangt het filtraat dat vervolgens naar de PCT’s gaat
Kelken: Komvormige structuren die de urine van de verzamelbuizen opvangen, waar deze naar het nierbekken en de urineleider gaat
corticale nefronen: nefronen met lussen van Henle die zich niet uitstrekken tot in het renale merg
distale convolueerde tubuli: delen van het nefron distaal van de lus van Henle die hyposmotisch filtraat van de lus van Henle ontvangen en leeglopen in verzamelbuizen
verschillende arteriole: Arteriole die bloed van de glomerulus naar de capillaire bedden rond de convoluted tubules en de lus van Henle voert; deel van het poortsysteem
glomerulus: Bundel haarvaten omgeven door het kapsel van Bowman; filtert het bloed op basis van grootte
juxtamedullaire nefronen: nefronen die grenzen aan de grens van cortex en merg, met lussen van Henle die doorlopen tot in het niermerg
lus van Henle: Afdalende en opstijgende gedeelten tussen de proximale en distale convoluole tubuli; die van corticale nefronen strekken zich niet uit tot in de medulla, terwijl die van juxtamedullaire nefronen zich wel tot in de medulla uitstrekken
nefronen: functionele eenheden van de nier die alle filtratie en modificatie uitvoeren om urine te produceren; bestaan uit nierlichaampjes, proximale en distale convoluole tubuli, en descenderende en ascenderende lussen van Henle; monden uit in verzamelbuizen
medulla: Binnenste deel van de nier dat de nierpiramiden bevat
peritubulaire capillairen: tweede capillair bed van het renale portaalsysteem; omgeven de proximale en distale convolueerde tubuli; geassocieerd met de vasa recta
proximale convolueerde tubuli (PCT’s): kronkelige tubuli die filtraat ontvangen van het kapsel van Bowman; meest actieve deel van het nefron in reabsorptie en secretie
renale kolommen: Uitbreidingen van de niercortex in de niermedulla; scheidt de nierpiramiden; bevat bloedvaten en bindweefsels
renale corpusculus: bestaat uit de glomerulus en het kapsel van Bowman
niercortex: buitenste deel van de nier dat alle nefronen bevat; sommige nefronen hebben lussen van Henle die zich uitstrekken tot in de medulla
niervetkussentje: vetweefsel tussen de fascia van de nieren en het nierkapsel dat de nier beschermt
renaal hilum: verzonken mediaal gebied van de nier waardoor de nierslagader, nierader, urineleiders, lymfevaten en zenuwen lopen
renale papillen: medullair gebied van de nierpiramiden waar de verzamelkanalen de urine in de kleine kelken legen
renale piramiden: zes tot acht kegelvormige weefsels in de medulla van de nier die verzamelbuizen en de Henle-lussen van de nefronen naast de nefronen bevatten
vasa recta: vertakkingen van de uitvoerende arteriolen die parallel lopen aan de Henle-lussen en doorlopend zijn met de peritubulaire haarvaten; vormen met de glomerulus een poortsysteem