Zurück zur StartseiteBiologie · Realschule 9 · Fach wechseln
Kostenlos starten
Realschule 9 · Biologie
Humanevolution, Niere und Sexualerziehung · Niere und Organspende

Niere und Dialyse – Aufbau, Funktion und Organspende

Lena aus Köln trinkt nach dem Handballtraining einen Liter Wasser, ein paar Stunden später muss sie zur Toilette. Dabei ist ihr Urin heller als sonst. Wie „weiß“ der Körper, wie viel Wasser er behalten und was er loswerden muss? Und was passiert, wenn dieses System ausfällt? Das klärst du auf dieser Seite.

Aufbau des Harnsystems

Der Mensch hat zwei Nieren. Sie liegen bohnenförmig beidseits der Wirbelsäule in Höhe der unteren Rippen und sind etwa faustgroß. Durch sie fließt täglich sehr viel Blut: Täglich fließen etwa 1.800 Liter Blut durch die Nieren. Das gesamte Blut (ca. 5 Liter) durchströmt sie also etwa 300-mal pro Tag.

Der Urin verlässt den Körper in dieser Reihenfolge:

  1. Niere: filtert das Blut und bildet den Urin.

  2. Harnleiter (zwei): transportieren den Urin zur Blase.

  3. Harnblase: speichert den Urin (bis etwa 0,5 l).

  4. Harnröhre: leitet den Urin nach außen.

Harnsystem des Menschen mit Nieren, Harnleitern, Harnblase und Harnröhre Niere Niere Harnleiter Harnleiter Harnblase Harnröhre

Im Inneren der Niere unterscheidet man die Nierenrinde (hier liegen die Nierenkörperchen), das Nierenmark (hier verlaufen die Nierenkanälchen und Sammelrohre) und das Nierenbecken, in dem sich der Urin sammelt, bevor er in den Harnleiter fließt.

Die Nieren haben drei wichtige Aufgaben:

  • Ausscheidung von Stoffwechselendprodukten, z. B. Harnstoff, und von Giftstoffen.

  • Regelung des Wasser- und Salzhaushalts und damit auch des Blutdrucks.

  • Sie halten die Zusammensetzung des Blutes möglichst konstant.

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

Die Niere als Filter: vom Blut zum Urin

Wie kommt das Blut zum Urin? In jeder Niere liegen etwa eine Million winziger Filtereinheiten, die Nephrone. Jedes besteht aus einem Nierenkörperchen und einem langen Nierenkanälchen.

Ein Nephron: Nierenkörperchen mit Blutkapillarknäuel, Nierenkanälchen und Sammelrohr Nierenkörperchen (Filtration) Nierenkanälchen (Rückgewinnung) Sammelrohr → Urin

Schritt 1 – Filtration im Nierenkörperchen. Das Blut fließt mit hohem Druck durch ein Knäuel feinster Blutgefäße (Kapillaren). Wasser und kleine gelöste Stoffe (Salze, Traubenzucker, Harnstoff, Aminosäuren) werden durch die Wand gepresst. Große Teilchen bleiben zurück: Blutzellen und Eiweiße passen nicht durch die Poren. Die abgepresste Flüssigkeit heißt Primärharn.

Schritt 2 – Rückgewinnung im Nierenkanälchen. Aus dem Primärharn holt der Körper fast alles Wertvolle zurück ins Blut: den größten Teil des Wassers, Traubenzucker, Aminosäuren und viele Salze.

Schritt 3 – Ausscheidung. Harnstoff und andere Abfallstoffe bleiben überwiegend im Kanälchen. Es entsteht der Sekundärharn (Urin), der über das Sammelrohr zum Harnleiter fließt.

Die Rückgewinnung ist lebenswichtig: Ohne sie würdest du täglich 180 l Wasser verlieren und mit dem Traubenzucker auch deinen Energievorrat. Der Körper würde in kurzer Zeit austrocknen.

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

Wenn die Niere versagt: die Dialyse

Bei Nierenversagen können die Nieren das Blut nicht mehr ausreichend reinigen. Harnstoff und andere Stoffe sammeln sich im Blut an, Wasser wird im Körper eingelagert (Ödeme), der Blutdruck steigt. Ohne Behandlung ist das lebensbedrohlich.

Die Dialyse ersetzt die Filterfunktion der Nieren künstlich. Bei der Hämodialyse (Blutwäsche) wird das Blut des Patienten außerhalb des Körpers durch einen Filter, den Dialysator, geleitet:

  • Das Blut strömt an einer Membran entlang.

  • Auf der anderen Seite fließt die Dialysierflüssigkeit, die keine Abfallstoffe enthält.

  • Kleine Teilchen wie Harnstoff wandern durch die Membran in die Flüssigkeit. Blutzellen und Eiweiße bleiben im Blut, weil sie zu groß sind.

  • Das gereinigte Blut fließt zurück in den Körper.

Prinzip der Hämodialyse: Blut und Dialysierflüssigkeit fließen getrennt durch eine Membran Blut des Patienten → ← Dialysierflüssigkeit Membran Harnstoff: Blut → Dialysierflüssigkeit

Eine Behandlung dauert etwa 4 Stunden und wird meist dreimal pro Woche im Dialysezentrum durchgeführt. Das bedeutet viel Zeit und Einschränkungen im Alltag, zum Beispiel feste Termine, Trinkmengen und Diät.

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 Nierentransplantation ist für viele Patienten die beste Dauerlösung: Eine gesunde Spenderniere übernimmt die Arbeit, die Dialyse wird überflüssig. Eine Niere reicht aus, daher ist auch eine Lebendspende (meist unter Verwandten) möglich. Bei der postmortalen Spende stammt das Organ von einem Verstorbenen.

Abstoßung. Das Immunsystem erkennt die fremden Gewebemerkmale der Spenderniere als „fremd“ (wie Antigene bei Krankheitserregern) und kann sie angreifen. Deshalb:

  • werden Blutgruppe und Gewebemerkmale von Spender und Empfänger verglichen: Je besser sie passen, desto geringer ist das Abstoßungsrisiko,

  • muss der Empfänger lebenslang Immunsuppressiva nehmen. Sie dämpfen das Immunsystem, erhöhen dadurch aber das Risiko für Infektionen.

Dialyse Transplantation
Vorteile sofort verfügbar, kein Spenderorgan nötig mehr Lebensqualität, keine festen Termine
Nachteile viel Zeit, Einschränkungen im Alltag Operation, Abstoßungsrisiko, lebenslang Medikamente

Rechtliche Regeln. In Deutschland regelt das Transplantationsgesetz die Organspende. Eine Entnahme nach dem Tod ist nur erlaubt, wenn der Hirntod festgestellt wurde und eine Zustimmung vorliegt (Entscheidungslösung): Jeder wird regelmäßig gefragt, entscheidet aber selbst. Die Entscheidung kann man im Organspenderausweis festhalten.

  • Hirntod: Das gesamte Gehirn ist unumkehrbar ausgefallen. Der Kreislauf wird nur durch Maschinen aufrechterhalten, der Mensch ist nach dem Gesetz tot.

  • Klinischer Tod: Herz-Kreislauf-Stillstand. Die Wiederbelebung kann noch gelingen, der Zustand ist umkehrbar.

Früher galt ein Mensch als tot, wenn Herzschlag und Atmung aufhörten. Durch Wiederbelebung und Intensivmedizin reicht dieses Kriterium nicht mehr aus. Heute gilt für die Organentnahme der Hirntod als Kriterium. Darüber kann man unterschiedlicher Meinung sein, daher sind Sachurteil (Was ist medizinisch festgestellt?) und Werturteil (Ist das ethisch vertretbar?) zu trennen.

Bei einer Widerspruchslösung (z. B. in Österreich) gilt jeder als Spender, der nicht widersprochen hat. In Deutschland entscheidet man sich ausdrücklich dafür.

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: Lenas Nieren filtern ständig das Blut. Nach viel Trinken scheiden sie mehr Wasser aus. Bei Wassermangel wird der Urin dunkel, weil mehr Wasser zurückgewonnen wird. Nach viel Trinken ist der Urin dagegen hell und reichlich, so wie bei Lena.

Auf einen Blick

  • Das Harnsystem besteht aus Niere, Harnleiter, Harnblase und Harnröhre.

  • Im Nierenkörperchen werden Wasser und kleine Stoffe aus dem Blut gefiltert (Primärharn, ca. 180 l pro Tag). Blutzellen und Eiweiße bleiben zurück.

  • Im Nierenkanälchen werden etwa 99 % zurückgewonnen. Es bleiben ca. 1,8 l Urin mit Harnstoff.

  • Bei Nierenversagen reinigt die Hämodialyse das Blut über eine Membran und Dialysierflüssigkeit.

  • Eine Transplantation ist eine Dauerlösung, erfordert aber passende Gewebemerkmale und Medikamente gegen Abstoßung.

  • In Deutschland gilt für die Organspende die Entscheidungslösung, Voraussetzung ist der Hirntod.

Alle Aufgaben zu diesem Abschnitt anzeigen