Zurück zur StartseiteBiologie · Realschule 10 · Fach wechseln
Kostenlos starten
Realschule 10 · Biologie
Humanevolution, Niere und Sexualerziehung · Niere und Organspende

Niere – Aufbau, Funktion und Dialyse

Jonas' Opa aus Düsseldorf fährt dreimal pro Woche zur Dialyse. Seine Nieren arbeiten nicht mehr. Warum ist das so gefährlich, und wie kann eine Maschine die Arbeit der Nieren übernehmen? Das klärst du in diesem Abschnitt der Biologie Schritt für Schritt.

Das Harnsystem und der Bau der Niere

Dein Blut sammelt auf seinem Weg durch den Körper Abfallstoffe, zum Beispiel Harnstoff aus dem Eiweißabbau. Die Nieren reinigen das Blut, regeln den Wasserhaushalt und tragen zur Blutdruckregulation bei.

Der Mensch hat zwei bohnenförmige Nieren, etwa faustgroß, im Rücken unterhalb der Rippen. Im Längsschnitt erkennst du außen die Nierenrinde, innen das Nierenmark und in der Mitte das Nierenbecken, das den Urin sammelt und in den Harnleiter weiterleitet. Rinde und Mark enthalten die Nephrone. Zusammen mit den ableitenden Organen bilden sie das Harnsystem.

Schema des Harnsystems: zwei Nieren, Harnleiter, Harnblase und Harnröhre Niere (links) Harnleiter Niere (rechts) Harnleiter Harnblase Harnröhre

Der Urin nimmt diesen Weg: Niere → Harnleiter → Harnblase → Harnröhre.

Struktur Aufgabe
Niere filtert das Blut, bildet den Urin
Harnleiter leitet den Urin zur Blase
Harnblase speichert den Urin
Harnröhre scheidet den Urin aus dem Körper aus

In jeder Niere liegen etwa eine Million winziger Filtereinheiten, die Nephrone. Ein Nephron besteht aus dem Nierenkörperchen (Knäuel feinster Blutgefäße, umgeben von einer Kapsel) und dem Nierenkanälchen, das den Harn weiterleitet und von Blutgefäßen umsponnen ist.

Üben★☆☆Nicht begonnen
Nenne vier Organe oder Strukturen des Harnsystems des Menschen in der Reihenfolge, in der der Urin sie verlässt, und ordne ihnen jeweils eine Aufgabe zu.

Nenne vier Organe oder Strukturen des Harnsystems des Menschen in der Reihenfolge, in der der Urin sie verlässt, und ordne ihnen jeweils eine Aufgabe zu.

Lösen

Filtration und Rückresorption

Die Harnbildung läuft in zwei Schritten ab.

1. Filtration im Nierenkörperchen: Das Blut wird in den Gefäßknäuel gepresst. Die Gefäßwand wirkt wie ein feines Sieb. Wasser, Salze, Traubenzucker, Harnstoff und Aminosäuren gelangen hindurch. Blutzellen und große Eiweiße bleiben im Blut zurück. Das Filtrat heißt Primärharn.

2. Rückresorption im Nierenkanälchen: Der Primärharn enthält noch viele nützliche Stoffe. Sie werden aus dem Kanälchen zurück ins Blut aufgenommen: fast der ganze Traubenzucker, die meisten Salze und der größte Teil des Wassers. Harnstoff und andere Abfallstoffe werden kaum zurückgenommen. Sie bleiben im Kanälchen und werden mit dem Urin ausgeschieden. Es entsteht der Sekundärharn (Urin).

Schema eines Nephrons: Filtration im Nierenkörperchen, Rückresorption im Nierenkanälchen Nierenkörperchen (Filtration) Primärharn Rückresorption ins Blut Urin
Üben★☆☆Nicht begonnen
Erkläre, was in den Nierenkörperchen geschieht und wie dabei der Primärharn entsteht.

Erkläre, was in den Nierenkörperchen geschieht und wie dabei der Primärharn entsteht.

Lösen
Üben★★☆Nicht begonnen
Pro Tag entstehen im Menschen etwa 180 Liter Primärharn, ausgeschieden werden etwa 1,8 Liter Urin. a) Berechne, wie viel Prozent des Primärharns zurückgewonnen werden.…

Pro Tag entstehen im Menschen etwa 180 Liter Primärharn, ausgeschieden werden etwa 1,8 Liter Urin.

  1. a) Berechne, wie viel Prozent des Primärharns zurückgewonnen werden.
  1. b) Nenne drei Stoffe, die weitgehend zurückgewonnen werden, und einen Stoff, der überwiegend ausgeschieden wird.
  1. c) Erkläre, warum die Rückgewinnung für den Körper wichtig ist.
Lösen
Üben★★★Nicht begonnen
Bei einem Patienten wird im Urin Eiweiß nachgewiesen, obwohl Eiweiße im gesunden Urin praktisch nicht vorkommen. a) Erkläre, an welcher Stelle der Niere die Filtration…

Bei einem Patienten wird im Urin Eiweiß nachgewiesen, obwohl Eiweiße im gesunden Urin praktisch nicht vorkommen.

  1. a) Erkläre, an welcher Stelle der Niere die Filtration geschädigt sein könnte.
  1. b) Erläutere, welche Folgen eine dauerhaft eingeschränkte Nierenfunktion für Wasserhaushalt und Blutdruck haben kann.
  1. c) Begründe, warum Dialyse und Transplantation unterschiedliche Vor- und Nachteile haben.
Lösen

Nierenversagen und Dialyse

Sind die Nieren so geschädigt, dass sie das Blut nicht mehr reinigen, sammeln sich Harnstoff und Wasser im Körper an. Das nennt man Nierenversagen. Ohne Behandlung ist es lebensgefährlich: Der Körper wird vergiftet, es kommt zu Wasseransammlungen und Bluthochdruck.

Die Dialyse (Blutwäsche) übernimmt die Reinigung künstlich. Bei der Hämodialyse fließt das Blut außerhalb des Körpers durch eine Maschine. Dort trennt eine feine Membran das Blut von der Dialysierflüssigkeit. Kleine Teilchen wie Harnstoff und überschüssige Salze wandern durch die Membran in die Flüssigkeit. Blutzellen und große Eiweiße bleiben im Blut. Das gereinigte Blut fließt in den Körper zurück.

Prinzip der Hämodialyse: Blut und Dialysierflüssigkeit fließen getrennt durch eine Membran Blut (vom Patienten) Dialysierflüssigkeit Membran Harnstoff → Flüssigkeit

Der Patient braucht die Dialyse meist dreimal pro Woche, jeweils etwa vier Stunden. Das ist eine große Belastung für den Alltag.

Üben★☆☆Nicht begonnen
Erkläre, wozu eine Dialyse dient und in welcher Situation sie notwendig wird.

Erkläre, wozu eine Dialyse dient und in welcher Situation sie notwendig wird.

Lösen
Üben★★☆Nicht begonnen
Ein Patient aus Düsseldorf mit Nierenversagen geht dreimal pro Woche zur Hämodialyse. Eine Behandlung dauert etwa 4 Stunden. a) Berechne die Zeit, die er pro Woche und…

Ein Patient aus Düsseldorf mit Nierenversagen geht dreimal pro Woche zur Hämodialyse. Eine Behandlung dauert etwa 4 Stunden.

  1. a) Berechne die Zeit, die er pro Woche und pro Jahr (52 Wochen) an der Dialyse verbringt.
  1. b) Beschreibe das Prinzip der Hämodialyse (Blut, Dialysierflüssigkeit, Membran).
  1. c) Nenne zwei Belastungen, die sich für den Patienten im Alltag ergeben.
Lösen

Transplantation und Organspende

Eine dauerhafte Alternative zur Dialyse ist die Nierentransplantation: Eine gesunde Spenderniere ersetzt die kranken Nieren. Ein Mensch kann mit einer Niere gut leben. Deshalb ist auch eine Lebendspende (z. B. von einem Familienmitglied) möglich. Bei der postmortalen Spende stammt die Niere von einem Verstorbenen.

Abstoßung: Das Immunsystem erkennt Körperfremdes anhand von Gewebemerkmalen auf den Zelloberflächen. Das Spenderorgan trägt andere Merkmale, daher greift das Immunsystem es an. Deshalb vergleicht man vor der Transplantation Blutgruppe und Gewebemerkmale. Je ähnlicher sie sind, desto geringer die Gefahr. Zusätzlich nimmt der Patient lebenslang Immunsuppressiva. Sie dämpfen das Immunsystem, erhöhen aber das Risiko für Infektionen.

Dialyse Transplantation
Vorteil sofort verfügbar meist mehr Lebensqualität
Nachteil viele Stunden pro Woche Wartezeit, Operation, Medikamente

In Deutschland regelt das Transplantationsgesetz die Organspende. Es gilt die Entscheidungslösung: Alle Bürgerinnen und Bürger werden regelmäßig (z. B. von der Krankenkasse) informiert und aufgefordert, eine Entscheidung zu treffen – eine Pflicht zur Entscheidung gibt es aber nicht. Organe dürfen nur entnommen werden, wenn der Verstorbene zugestimmt hat (oder, falls keine Erklärung vorliegt, seine Angehörigen nach dem mutmaßlichen Willen zustimmen). Der Organspenderausweis hält die eigene Entscheidung fest. Zudem muss der Hirntod festgestellt sein, also der unumkehrbare Ausfall aller Hirnfunktionen. Beim klinischen Tod stehen dagegen Herz und Kreislauf still, eine Wiederbelebung ist noch möglich. Davon unterscheidet sich die Widerspruchslösung, die in Deutschland nicht gilt: Dort gilt jeder als Spender, der zu Lebzeiten nicht widersprochen hat. Bei der Entscheidungslösung braucht es also eine ausdrückliche Zustimmung (Organspenderausweis, Eintrag im Organspende-Register) oder die Entscheidung der Angehörigen; Schweigen bedeutet keine Zustimmung. Bei der Widerspruchslösung dagegen wird Schweigen als Zustimmung gewertet. Beide Regelungen haben Vor- und Nachteile: Die Entscheidungslösung schützt das Selbstbestimmungsrecht, führt aber oft dazu, dass keine Entscheidung vorliegt und die Angehörigen in einer schweren Situation entscheiden müssen. Die Widerspruchslösung könnte mehr Organe verfügbar machen, schränkt aber das Selbstbestimmungsrecht stärker ein, weil wer sich nicht äußert, automatisch als Spender gilt.

Üben★★☆Nicht begonnen
Nach einer Nierentransplantation muss eine Patientin lebenslang Medikamente nehmen, die das Immunsystem unterdrücken. a) Erkläre, warum es zu einer Abstoßungsreaktion…

Nach einer Nierentransplantation muss eine Patientin lebenslang Medikamente nehmen, die das Immunsystem unterdrücken.

  1. a) Erkläre, warum es zu einer Abstoßungsreaktion kommen kann.
  1. b) Erkläre, wozu die Medikamente dienen und welches Risiko sie mit sich bringen.
  1. c) Erkläre, warum bei der Auswahl von Spender und Empfänger Gewebemerkmale und Blutgruppe verglichen werden.
Lösen
Üben★★★Nicht begonnen
In Deutschland warten etwa 8.000 Menschen auf eine Spenderniere. Im Jahr werden etwa 2.000 Nieren transplantiert. a) Berechne, wie viele Jahre es bei gleichbleibenden…

In Deutschland warten etwa 8.000 Menschen auf eine Spenderniere. Im Jahr werden etwa 2.000 Nieren transplantiert.

  1. a) Berechne, wie viele Jahre es bei gleichbleibenden Zahlen und ohne neue Anmeldungen dauern würde, bis alle Wartenden versorgt wären.
  1. b) Erläutere, warum sich die Wartezeit in der Realität unterscheidet.
  1. c) Erkläre den Unterschied zwischen Lebendspende und postmortaler Spende bei der Niere.
Lösen
Üben★★★Nicht begonnen
Nach dem Transplantationsgesetz in Deutschland ist eine Organentnahme nach dem Tod nur zulässig, wenn die Zustimmung vorliegt (Entscheidungslösung) und der Hirntod…

Nach dem Transplantationsgesetz in Deutschland ist eine Organentnahme nach dem Tod nur zulässig, wenn die Zustimmung vorliegt (Entscheidungslösung) und der Hirntod festgestellt wurde.

  1. a) Erkläre den Begriff Hirntod und grenze ihn vom klinischen Tod (Herz-Kreislauf-Stillstand) ab.
  1. b) Beschreibe die Funktion eines Organspenderausweises.
  1. c) Vergleiche die Entscheidungslösung mit einer Widerspruchslösung und nimm begründet Stellung.
Lösen

Zurück zum Anfang: Jonas' Opa braucht die Dialyse, weil seine Nieren das Blut nicht mehr filtern. Die Maschine übernimmt dies mit einer Membran, bis eventuell eine Spenderniere zur Verfügung steht.

Auf einen Blick

  • Harnweg: Niere → Harnleiter → Harnblase → Harnröhre.

  • Im Nierenkörperchen werden täglich etwa 180 l Primärharn abfiltriert, im Nierenkanälchen werden etwa 99 % davon zurückgewonnen.

  • Nierenversagen: Das Blut wird nicht mehr gereinigt. Die Hämodialyse übernimmt das mit einer Membran und Dialysierflüssigkeit.

  • Transplantation: Gewebemerkmale und Blutgruppe müssen passen, Immunsuppressiva verhindern die Abstoßung, erhöhen aber das Infektionsrisiko.

  • Organspende: Entscheidungslösung, Organspenderausweis, Feststellung des Hirntods.

Alle Aufgaben zu diesem Abschnitt anzeigen