Nieren en urineonderzoek

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

Goedemorgen!

This is the place to 

Bio

NIEREN

Leerdoelen

• Je kunt de bouw, werking en functies van de nieren en nieronderdelen beschrijven
• Je kunt oorzaken van nierinsufficientie benoemen
• Je kunt bij nierinsufficientie afwijkende bloed- en urine parameters benoemen, verklaren en uitrekenen (GFR)
• Je weet van deze onderzoeken de kwaliteit te borgen

De nier is een uitscheidingsorgaan. Ken je nog meer uitscheidingsorganen?

Ligging van de nieren

Nieren liggen in de lendestreek aan weerszijden van de wervelkolom achterin de buikholte (retroperitoneaal)

Doorbloeding nieren

Per minuut stroomt er ruim 1 liter bloed door de nieren via deze weg:

hart  -> aorta  -> nierslagader  -> kleinere nierslagadertjes  -> Glomerulus  (= haarvaten in de functionele niereenheden) -> kleinere nieradertjes  -> nierader  

-> onderste holle  -> hart

Nierader

De nierader voert gezuiverd zuurstofarm bloed weg uit de nieren weer terug naar het hart via de holle ader

Nierslagader

De nierslagader brengt zuurstofrijk bloed met veel afvalsstoffen in de nieren vanuit de aorta

Urineleider

Vervoert urine met de afvalstoffen van de nierbekkens naar de urineblaas.

Urineblaas

Tijdelijke opslag van urine.

Urinebuis

De urinebuis vervoert urine met de afvalstoffen van de urineblaas het lichaam uit.

Wat zijn de functies van de nieren?

Functies van de nieren

1. Urinevorming 
   -> filtratie, terugresorptie bruikbare stoffen en uitscheiding van afvalstoffen (ureum, kreatinine, urinezuur)                    
2. Homeostase 
   -> Regulatie bloeddruk (oiv renine = hormoon) 
   -> Water-zout balans 

       -> Zuur-base evenwicht bloed (pH)
       -> Endocrien = afgifte hormonen (renine, EPO) en vitamine (vit D)

Bouw van de nier

Nier is opgebouwd uit vier duidelijk te onderscheiden onderdelen:

• nierkapsel
• nierschors 
• niermerg 
• nierbekken

Bijnier = hormoonklier die bovenop elke nier ligt

Functionele niereenheden

• nierschors - niermerg     nierbekken 
• nierslagader en nierader
• urineleider
• 1 miljoen functionele niereenheden = NEFRONEN
  

nierschors (verwijderen afvalstoffen)

niermerg ( verwijderen afvalstoffen)

nierbekken( urine wordt verzameld)

nierslagader ( vol afvalstoffen!)

nierader (gezuiverd bloed)

urineleider (urine afvoeren)

1

2

3

4

Blaas

Nieren

Urinebuis

Urineleider

Nierschors

Niermerg

Nierbekken

Nierader

Nierslagader

Vervoert de urine vanuit de nieren naar de (urine)blaas

Slaat de urine tijdelijk op

Via deze buis verlaat urine het lichaam

Hier worden afvalstoffen uit het bloed gehaald

Niermerg en nierschors

Urineleider

Urineblaas

Urinebuis

Nieren

• In nierschors en niermerg liggen nefronen
• Nefronen bestaan uit nierbuisjes
• Nierbuisjes monden uit in verzamelbuisjes en die weer in nierbekken
• Nierbuisje start met nierkapseltje (kapsel van Bowman), heeft twee gekronkelde delen en een lus (lis van Henle)
• Haarvaten uit nierslagader: glomerulus
• Diameter afvoerende arteriolen klein, zorgt voor hoge bloeddruk glomerulus
• Veroorzaakt ultrafiltratie naar nierkapsel

Nefronen

Elke nier bevat  1,3 miljoen

^nefronen

^{Nefron begint in de schors  -}

^{lus naar het merg  - terug naar}

^{de schors  -  dan richting} 

^nierbekken

Glomerulus (bundel haarvaten) binnen een kapsel van Bowman

Hierin ontstaat zo'n 180 L voorurine per dag, waarvan 99% weer terug naar het bloed gaat

biologiepagina.nl

biologiepagina.nl

Urinevorming

In het nefron wordt urine gevormd

1. Ultrafiltratie in glomerulus

 = zuivering van het bloed -> vorming van voorurine (180 L)

2. Terugresorptie van bruikbare stoffen terug naar het bloed in tubulus

3. Excretie van afvalstoffen via de urine

Glomeruli

Oiv bloeddruk wordt het bloedplasma uit glomerulus in het kapsel van Bowman geperst (filtraat) = Ultrafiltratie

Vocht in kapsel van Bowman  

= voorurine

Bevat: water - glucose - aminozuren - opgeloste zouten - afvalstoffen

Bevat geen: grote bloedeiwitten - bloedcellen - bloedplaatjes

Kapsel van Bowman + glomerulus = lichaampje van Malpighi

Ultrafiltratie van eiwitten

Poriegrootte glomerulus is 7 nm

Moleculen (eiwitten/bloedcellen) 

> 60 kDa kunnen de wanden van de glomerulus niet passeren = glomerulaire filter

Ook elektrostatische afstoting door negatief geladen moleculen en poriën glomerulus

Terugresorptie

Terugresorptie vindt plaats in:

• tubulus (proximaal en distaal)
• Lis van Henle
• verzamelbuis

Terugresorptie gebeurt veelal op basis van osmolariteit!

Proximale tubulus en Lis van Henle

Proximale tubulus

-> resorptie van glucose, aminozuren, vitaminen, K+, 

     Na+, Cl-

-> resorptie van H2O (80%) door osmose

Lis van Henle

-> osmose van H2O door lage osmolariteit (dalend)

-> resorptie van elektrolyten dmv actief transport 

    (stijgend)

Distale tubulus en verzamelbuis

Resorptie van H2O en elektrolyten gereguleerd 

oiv hormonen:

• antidiuretisch hormoon (ADH) reguleert de                                                 opname van H2O via aquaporines en excretie                                                 van ureum
• PTH reguleert de resorptie van calcium en                                           excretie van fosfaat
• Aldosteron reguleert de Na/K pompen

ADH

ADH  = Anti-plashormoon

Te hoge osmotische waarde bloed productie ADH -> wand verzamelbuis meer permeabel voor water  -> water vanuit voorurine naar niermerg/bloed  -> minder urineproductie  -> osmotische waarde daalt

wordt gemeten via receptoren in de hypothalamus

Transport van stoffen in nefronen

Transport van stoffen in nefronen middels:

• diffusie via tight junctions (passief)
• osmose van H2O via aquaporines (passief)
• symport = gelijktijdige transport van 2                                                               stoffen, bv glucose en Na+ (passief en actief)
• Na/K pomp = gespecialiseerde pomp voor het                                                   handhaven van de juiste osmolariteit (actief)

Waaruit bestaat een celmembraan voornamelijk?

1. Eiwitten
2. Cholesterol
3. Fosfolipiden
4. Dekweefsel

Wat is diffusie?

1. het omzetten van koolstofdioxide
2. langzame verspreiding van moleculen
3. het stoffentransport van een plant
4. het opslaan van water in de bladeren

Osmotische waarde van een oplossing is de hoeveelheid opgeloste deeltjes in een oplossing

1. Juist
2. Onjuist

Hoe meer opgeloste deeltjes, hoe ..... de osmotische waarde

1. Hoger
2. Lager

De osmotische waarde van zuiver water is ......... ten opzichte van een zoutoplossing

1. Hypertoon
2. Hypotoon
3. Isotoon

Op het moment dat de omgeving een hogere osmotische waarde heeft noem je dit ....

1. hypotoon
2. isotoon
3. hypertoon

het verplaatsen van water door een selectief-permeabel membraan, van een plaats met een lage osmotische waarde, naar een plaats met een hogere osmotische waarde.

de verplaatsing van een stof van een plaats met een hoge concentratie van die stof, naar een plaats met een lage concentratie van die stof.

laat alle moleculen door.

laat alleen bepaalde moleculen door.

laat niets door.

het aantal opgeloste deeltjes per volume-eenheid.

Diffusie

Osmose

Osmotische waarde

Permeabel

Niet-permeabel

Selectief-permeabel

Diffusie of
osmose?

1. Diffusie
2. Osmose

Waar is de osmotische waarde het hoogst?

1. In het zuiver water
2. In de rode bloedcellen

Als je veel zweet in korte tijd is de osmotische waarde van je bloed verhoogd

1. Waar
2. Niet waar

Hypertonisch

Hypotonisch

Isotonisch

Een hogere osmotische waarde dan hetgeen waarmee het vergeleken wordt. 

Een gelijke osmotische waarde met hetgeen waarmee het vergeleken wordt. 

Een lagere osmotische waarde dan hetgeen waarmee het vergeleken wordt. 

Diffusie of
osmose?

1. Diffusie
2. Osmose

Osmose is een vorm van

1. actief transport
2. passief transport

De vorm van transport helemaal links op het plaatje is...

1. Passief transport
2. Diffusie
3. Osmose
4. Actief transport

De middelste twee vormen van transport zijn...

1. Passief transport
2. Diffusie
3. Actief transport
4. Gefaciliteerde diffusie

De vorm van transport helemaal rechts op het plaatje is...

1. Passief transport
2. Diffusie
3. Actief transport
4. Gefaciliteerde diffusie

De resorptie van glucose door het nierbuisje gebeurt via actief transport. Wat is waar?

1. Het kost vrijwel geen energie
2. Het gaat vanzelf, met de concentratie mee
3. Het kost energie in de vorm van ATP
4. Het kost energie in de vorm van warmte

Weetje..

Elke dag produceer je ± 180 L voorurine

Na terugresorptie blijft er maar 1% voorurine over = 1,5 - 2 L urine

Dat is ongeveer:

•  178 L water
• 1,5 kg keukenzout
• 270 g glucose 

SV - Filtratie & Terugresorptie

Van de voorurine wordt geleidelijk de uiteindelijke urine gemaakt

• Bloedplasma wordt door de glomerulus geperst naar het kapsel van    Bowman = ULTRAFILTRATIE
  


• Voorurine gaat via de proximale tubulus naar de Lis van Henle 

      Glucose, zouten en water worden vanuit de tubulus heropgenomen

      in het bloed, vnl in proximale en distale tubulus en Lis van Henle  

      = TERUGRESORPTIE

• Ten slotte gaat de urine via de distale tubulus naar de verzamelbuis en   volgt EXCRETIE van afvalstoffen

 

Proximale tubulus en Lis van Henle

Proximale tubulus

-> resorptie van glucose, aminozuren, vitaminen, K+, 

     Na+, Cl-

-> resorptie van H2O (80%) door osmose

Lis van Henle

-> osmose van H2O door lage osmolariteit (dalend)

-> resorptie van elektrolyten dmv actief transport 

    (stijgend)

Resorptie van AZ-kleine eiwitten 

Eiwitten/AZ

Eiwitdrempel = < 150 mg/L per dag

Wat betekent dit?

[Eiwitten] >150 mg/L per dag  

Hoe heet dit?

Resorptie van AZ-kleine eiwitten 

Eiwitten/AZ

Eiwitdrempel = < 150 mg/L per dag -> normale 'lekkage van eiwit in de urine'

[Eiwitten] >150 mg/L per dag = proteïnurie = eiwit in urine

Volledige resorptie van eiwitten/AZ in proximale tubulus

Welke eiwitten worden teruggeresorbeerd?

 

Resorptie van AZ-kleine eiwitten 

Eiwitten/AZ

Eiwitdrempel = < 150 mg/L per dag -> normale 'lekkage van eiwit in de urine'

[Eiwitten] >150 mg/L per dag = proteïnurie = eiwit in urine

Volledige resorptie van eiwitten/AZ in proximale tubulus

Albumine en aminozuren worden teruggeresorbeerd

 

Resorptie van AZ-kleine eiwitten 

Eiwitten/AZ

Eiwitdrempel = < 150 mg/L per dag

[Eiwitten] >150 mg/L per dag = proteïnurie = eiwit in urine

Volledige resorptie van albumine/AZ in proximale tubulus 

Proteïnurie zonder klinische relevantie:

orthostatische proteïnurie - Wat betekent dit?

koorts - intensieve activiteit - zwangerschap - stress

Resorptie van AZ-kleine eiwitten 

Proteïnurie zonder klinische relevantie:

• orthostatische proteïnurie = eiwit in urine door lang staan
• koorts - intensieve activiteit - zwangerschap - stress

Proteïnurie met klinische relevantie:

• (pre)renale oorzaken leidt tot nefrotisch syndroom  

Wat betekent dit?

Wat is het gevolg?

Resorptie van AZ-kleine eiwitten 

Proteïnurie zonder klinische relevantie:

• orthostatische proteïnurie = eiwit in urine door lang staan
• koorts - intensieve activiteit - zwangerschap - stress

Proteïnurie met klinische relevantie:

• (pre)renale oorzaken leidt tot nefrotisch syndroom  = > 3 gram eiwit per dag in urine
• gevolg = hypoalbuminemie = verlaagde albumine in bloed -> lever maakt meer albumine (compensatie verlies urine) -> niet toereikend!

Resorptie van glucose 

Glucose

Nierdrempel = 10 mmol/L

Wat betekent dit?

Resorptie van glucose 

Glucose

Nierdrempel = 10 mmol/L = er kan TOT 10 mmol/L glucose 

worden geresorbeerd

[glucose] > 10 mmol/L in bloed = .....

Hoe heet dit?

Resorptie van glucose 

Glucose

Nierdrempel = 10 mmol/L = er kan TOT 10 mmol/L glucose 

worden geresorbeerd

[glucose] > 10 mmol/L in bloed = dan glucosurie

= glucose in urine

Volledige resorptie glucose in proximale tubulus TOT 10 mmol/L 

> 10 mmol/L glucose in (voor)urine -> glucosurie

Wanneer glucosurie (oorzaken)?

Resorptie van AZ-kleine eiwitten 

Glucosurie zonder klinische relevantie:

• zwangerschap 
  
• ouderen

-> nierdrempel is lager

Glucosurie met klinische relevantie:

• hyperglykemie  

Wat betekent dit?

Resorptie van AZ-kleine eiwitten 

Glucosurie zonder klinische relevantie:

• zwangerschap 
  
• ouderen

-> nierdrempel is lager

Glucosurie met klinische relevantie:

• hyperglykemie  = verhoogde [glucose] in bloed

Bij welke ziektebeeld hoort dit?

Resorptie van AZ-kleine eiwitten 

Glucosurie zonder klinische relevantie:

• zwangerschap 
  
• ouderen

-> nierdrempel is lager

Glucosurie met klinische relevantie:

• hyperglykemie  = verhoogde [glucose] in bloed

Diabetes mellitus 

Nieren als endocrien orgaan

Wat betekent endocrien?

Nieren als endocrien orgaan

Endocriene functie = klierweefsel dat hormonen en vitamines produceert:

• Renine (hormoon) -> reguleert bloeddruk in glomerulus door meer of minder bloed door te laten
• Erytropoëtine -> groeifactor voor aanmaak ery’s (hematopoëse)  

      -> afhankelijk van [zuurstof] dat door de nier stroomt

      bij gebrek aan O2 -> stimulatie aanmaak EPO

• 1,25 (OH)2 vit D productie = actieve vorm van vit D
  

      -> nodig om [calcium] en [fosfaat] op peil te houden

Bloeddoping = synthetisch EPO toegediend voor meer O2 in spieren

Let op! Bloed wordt visceus

Nierinsufficientie

Wat betekent dit?

Nierinsufficientie

Nierfalen kunnen veroorzaakt worden door:

Prerenale oorzaken = ....

Renale oorzaken= .....

Postrenale oorzaken = .....

Nierinsufficientie = nierfalen

Nierfalen -> verlies filterwerking door beschadiging nefronen. Door:

Pre-renale = ander gezondheidsprobleem ligt ten grondslag wat effect heeft op nierfunctie (glomerulus/tubulus intact)

Oorzaken: 

• slechte doorbloeding nier -> bloedverlies, uitdroging, lage bloeddruk
• Diabetes mellitus -> vaatschade glomerulus 
• tubulusnecrose -> door medicijngebruik

Nierinsufficientie = nierfalen

Nierfalen -> verlies filterwerking door beschadiging nefronen. Door:

Renale = er is een nierziekte aanwezig of er is schade aan de nier

Oorzaken

• vasculitis = bloedvatontsteking 
• acute glomerulonefritis -> infectie/auto-antistoffen 

      Gevolg is erytrocyturie en proteinurie

• tubulusnecrose -> medicijnintoxicatie, sepsis, hyperfusie nier

Vasculitis is de verzamelnaam voor een aantal ernstige, chronische ziektebeelden waarbij de wand van bloedvaten ontstoken raakt. Als gevolg daarvan raken achterliggende organen verstoken van voldoende zuurstof waardoor ze minder gaan functioneren of zelfs geheel afsterven

Sepsis is een ontstekingsreactie van het lichaam op een infectie die zo ernstig verloopt dat weefsels beschadigd raken en orgaanfuncties uitvallen.

Hypoperfusie betekent dat er minder bloed door de nieren stroomt

Nierinsufficientie = nierfalen

Nierfalen -> verlies filterwerking door beschadiging nefronen. Door:

Post-renale = door ander gezondheidsprobleem voorbij de nieren

Oorzaken: 

• obstructie of blokkade in de afvoerende urinewegen, bv niersteen

Nierinsufficientie = nierfalen

Nierfalen = verlies filterwerking door beschadiging nefronen

Te onderscheiden in:

• acuut nierfalen
• chronisch nierfalen

Acuut nierfalen

Acuut nierfalen = plotselinge optredende afwijkingen in nierfunctie

Symptomen/gevolgen:

• oligurie of anurie
•  proteinurie -> microalbuminemie of nefrotisch syndroom 
• vochtophoping (oedeem) -> hypertensie
• kortademigheid, verwardheid, lusteloos/moe

= omkeerbaar, nadat de onderliggende oorzaak is weggenomen

Oorzaken

Bij pre-renale oorzaken zijn de glomerulus en/of tubulus intact maar werken ze niet goed als gevolg van een slechte doorbloeding van de nier

Bij renale oorzaken zijn de glomerulus en tubulus beschadigd door ontstekingen, langdurig medicijngebruik, sepsis of door een langdurige slechte doorbloeding door trombose of vasculitis

Bij post-renale oorzaken is er een obstructie van de afvoerende urinewegen bv door nierstenen of maligniteiten

Zie ook tabel 10.4 KC&H deel 1

betekenis termen

anurie = afwezige urine productie (< 100 ml/24h)

oliurie = lage urineproductie (<400 ml/24h)

oedeem

oedeemvorming = vochtophoping

Acuut nierfalen leidt tot proteinurie. Albumine gaat voornamelijk verloren. De lever gaat als compensatie voor het eiwitverlies meer albumine maken. Dit geeft tijdelijk een lichte stijging maar na verloop van tijd zal er door het constante eiwitverlies hypoalbuminemie (te laag albumine) optreden. Dit heeft weer invloed op de COD = colloid osmotische druk. De COD wordt grotendeels bepaald door de hoeveelheid eiwitten (colloïden, met name albumine) in het bloed. Wanneer er (te) weinig eiwitten in het bloed aanwezig zijn, is de aanzuigende kracht relatief laag, zodat er onvoldoende water in het bloed wordt geresorbeerd in de tubulus. Het vocht blijft achter in de weefsels en hoopt zich op, waardoor oedeem ontstaat. Omdat er een nieraandoening ten grondslag ligt zal ook de water-zout huishouding verstoord zijn, iets wat ook bijdraagt aan oedeemvorming.

Hypertensie

Door oedeemvorming, waarbij het vocht ophoopt in de weefsels en naar de bloedvaten lekt, resulteert in meer volume. Door het hoge volume onstaat een hoge bloeddruk = hypertensie

Andersom veroorzaakt de hoge bloeddruk ook weer schade aan de weefsels in de nieren

vormen van proteinurie

microalbuminemie = eiwitverlies 30-3000 mg/24 h

nefrotisch syndroom = eiwitverlies > 3g/24 h

Chronisch nierfalen

Chronisch nierfalen = langdurige optredende afwijkingen in nierfunctie met vernietiging van nierweefsel tot gevolg 

Symptomen/gevolgen:  

• zware vermoeidheid -> anemie
• waterretentie en vochtophoping -> hypertensie en oedeem
• spierkrampen
• verstoorde botopbouw 
• stoornis aan zenuwstelsel

Chronisch nierfalen kan tientallen jaren duren en zal uiteindelijk leiden tot de dood van een patient, tenzij deze wordt behandeld met een nier-vervangende therapie zoals nierdialyse of niertransplantatie. 

Hypertensie

Door vochtophoping ontstaat een hoge bloeddruk = hypertensie

Andersom veroorzaakt de hoge bloeddruk ook weer schade aan de weefsels in de nieren

Onbedoelde secretie van het hormoon renine werkt ook bloeddrukverhogend

Anemie

door destructie nierweefsel -> verminderde productie EPO met als gevolg een anemie. Symptoom = zware vermoeidheid en lusteloosheid

Botontkalking

Door slechte filterwerking in de nefronen, zal calcium verloren gaan met de urine, met als gevolg hypocalciemie (verlaagd calcium in bloed). Als compensatie zal het lichaam meer calciumfosfaat uit de botten halen, wat osteoporose (verzwakking van de botten) kan veroorzaken. Hierdoor stijgt het calcium en fosfaat in het bloed, maar de calcium zal weer verloren gaan via de urine, terwijl het fosfaat niet verloren gaat en hyperfosfatemie veroorzaakt. 

Door verminderde vitamine D vanuit de nieren, wordt er tevens ook minder calcium opgenomen vanuit de darm

ontregeling water- en zouthuishouding

ontregeling en opstapeling kalium verstoort de tractie van de hartspier en of skeletspieren.

Bloedonderzoek bij nierfalen

[kreatinine], [urinezuur] en [ureum] verhoogd in bloed
       - ophoping urinezuur -> pH daling = acidose

Gevolg: gewrichtsklachten = jicht

Bepaling GFR = glomerulaire filtratie snelheid om nierfunctie in kaart te brengen -> kreatinine belangrijk!

Bloedonderzoek bij nierfalen

Bepaling GFR = glomerulaire filtratie snelheid om nierfunctie in kaart te brengen -> [kreatinine] in bloed en urine belangrijk!

Kreatinine

• gevormd in spieren tbv energieproductie
• verhoogd in bloed door koorts/infecties, verhoogde spieractiviteit (licht), vleesrijk voedsel (30%)
• gebruikt als marker voor nierfunctie door GFR te berekenen

      

GFR

GFR = snelheid waarmee de nieren afvalstoffen verwijderen (klaren), zoals kreatinine

-> kreatinineklaring als maat voor GFR

• bloed met [kreatinine] = P
• 24 uurs urine met [kreatinine] = U
• volume van 24 uurs urine = V

Kreatinineklaring = (U x V) / P

Bepaling kreatinine in bloed 

-EXIT TICKET-
Wat gebeurt er met [ADH] als je weinig drinkt? En met de terugresorptie van water?

1. ADH neemt toe, terugresorptie toe
2. ADH neemt af, terugresorptie toe
3. ADH neemt toe, terugresorptie af
4. ADH neemt af, terugresorptie af

-EXIT TICKET-
Veel ADH ....

1. verhoogt de bloeddruk
2. verlaagt de bloeddruk

-EXIT TICKET-
Renine ...

1. verhoogt de bloeddruk
2. verlaagt de bloeddruk

Wat wil je nog uitgelegd krijgen in de les?