De structuur van de nier

Structuur van de nier. De nier heeft een ongelijkmatige doorsnede. Hij bestaat uit een oppervlakkige laag van 0,4 tot 0,7 cm dik en een diepe laag van 2 tot 2,5 cm dik, die wordt weergegeven door piramidevormige gebieden. De oppervlakkige laag vormt de cortex van de nier, die donkerrood van kleur is en bestaat uit nierlichaampjes en de proximale en distale tubuli van de nefronen. De diepe laag van de nier is lichter, roodachtig van kleur, en is de medulla, die de afdalende en opstijgende delen van de tubuli (nefronen) bevat, evenals de verzamelbuisjes en papillaire tubuli.

De niercortex (cortex renalis), die de oppervlaktelaag vormt, is niet homogeen, maar bestaat uit afwisselend lichtere en donkerdere gedeelten. De lichte gedeelten zijn kegelvormig en strekken zich in de vorm van stralen uit van de medulla tot in de cortex. De stralen van de medulla (radii medullaris) vormen het stralende deel (pars radiata), dat de rechte nierbuisjes bevat, die doorlopen tot in de niermedulla, en de eerste delen van de verzamelbuizen. De donkere gedeelten van de niercortex worden het gekronkelde deel (pars convoliita) genoemd. Ze bevatten de nierlichaampjes en de proximale en distale delen van de gekronkelde nierbuisjes.

De niermedulla (medulla renalis) vormt, in tegenstelling tot de cortex, geen aaneengesloten laag, maar ziet er aan de frontale kant van het orgaan uit als afzonderlijke driehoekige secties, van elkaar gescheiden door nierkolommen. De nierkolommen (columnae renalis) zijn smalle secties waarin bloedvaten lopen, omgeven door bindweefsel - de interlobaire arterie en vene. De driehoekige secties van de medulla worden nierpiramides (pyramides renales) genoemd ;er zijn er 10 tot 15 in de nier. Elke nierpiramide heeft een basis (basis pyramidis) die naar de cortex is gericht en een top in de vorm van een nierpapil (papilla renalis), gericht naar de niersinus. De nierpiramide bestaat uit rechte buisjes die lussen van nefronen vormen en verzamelbuizen die door de medulla lopen. Deze buisjes komen geleidelijk in elkaar over en vormen 15-20 korte papillaire buizen (ductus papillares) in het gebied van de nierpapil. Deze laatste monden uit in de kleine nierbekers aan het oppervlak van de papil via papillaire openingen (foramina papillaria). Door de aanwezigheid van deze openingen heeft de bovenkant van de nierpapil een soort roosterstructuur en wordt het cribriforme gebied (area cribrosa) genoemd.

De structurele kenmerken van de nier en zijn bloedvaten maken het mogelijk de niersubstantie in 5 segmenten te verdelen: het bovenste (segmentum superius), het bovenste (segmentum anterius superius), het onderste (segmentum anterius inferius), het onderste (segmentum inferius) en het achterste (segmentum posterius). Elk segment verenigt 2-3 nierlobben. Eén nierlob (lobus renalis) omvat de nierpiramide met de aangrenzende cortex van de nier en wordt begrensd door interlobulaire slagaders en aders die zich in de nierkolommen bevinden. Er zijn ongeveer 600 corticale lobben in de nierlob. De corticale lobulus (lobulus corticalis) bestaat uit één radiant deel omgeven door een geplooid deel en wordt begrensd door aangrenzende interlobulaire slagaders en aders.

De structurele en functionele eenheid van de nier is het nefron. Het bestaat uit het glomerulaire kapsel (capsula glomerularis; kapsel van Shumlyansky-Bowman), dat de vorm heeft van een dubbelwandige beker, en tubuli. Het kapsel omsluit het glomerulaire capillaire netwerk, wat resulteert in de vorming van het nierlichaampje ( corpusculum renale). Het glomerulaire kapsel loopt door in de proximale tubulus contortus proximalis en gaat over in de nefronlus (ansa nephroni; lis van Henle), die een aflopend en een oplopend deel heeft. De nefronlus gaat over in de distale tubulus contortus distalis, die uitmondt in de nierverzamelbuis (tubulus renalis colligens). De nierverzamelbuisjes lopen door in de papillaire afvoergangen. De nefronbuisjes zijn over hun gehele lengte omgeven door aangrenzende bloedcapillairen.

Ongeveer 80% van de nefronen heeft nierlichaampjes in de cortex en een relatief korte lus die alleen in het buitenste deel van de medulla afdaalt. Ongeveer 1% van de nefronen bevindt zich volledig in de niercortex. Dit zijn allemaal corticale nefronen. De overige 20% van de nefronen heeft nierlichaampjes, proximale en distale gekronkelde tubuli op de grens met de medulla, en hun lange lussen dalen af in de medulla - dit zijn perimedullaire (juxtamedullaire) nefronen.

Er zitten ongeveer een miljoen nefronen in een nier. De lengte van de buisjes van één nefron varieert van 20 tot 50 mm; de totale lengte van alle buisjes in twee nieren is ongeveer 100 km.

De structuur van het nefron is complex. Het begin van het nefron is zijn kapsel, tussen de buiten- en binnenwand waarvan zich een holte van het nefronkapsel bevindt. Binnen het kapsel bevindt zich het glomerulaire capillaire netwerk (vasculaire glomerulus), gevormd door meer dan 50 hemocapillaren. Het kapsel van het nefron vormt samen met de vasculaire glomerulus het nierlichaampje met een diameter van ongeveer 20 μm. Het endotheel van de bloedcapillairen van de vasculaire glomerulus heeft fenestrae tot 0,1 μm groot. Het basale membraan bevindt zich buiten het endotheel. Aan de buitenzijde ervan bevindt zich het epitheel van het binnenste blaadje van het nefronkapsel. De epitheelcellen van dit blaadje zijn groot (tot 30 μm), onregelmatig van vorm en worden podocyten genoemd. Uitlopers - cytopodia - strekken zich uit van de podocyten en zijn vastgehecht aan het basale membraan. Tussen de cytopodia bevinden zich smalle spleten (poriën) die toegang geven tot het basaalmembraan. De buitenste laag van het nefronkapsel wordt gevormd door een enkellaags kubisch epitheel, eveneens gelegen op het basaalmembraan. Het epitheel van de haarvaten, de podocyten van de binnenste laag van het kapsel en het basaalmembraan dat daarmee verbonden is, vormen het filtratieapparaat van de nier. Hierdoor wordt het bloed in de kapselholte gefilterd en wordt primaire urine gevormd (meer dan 100 liter per dag).

De proximale tubulus contortus van het nefron is een korte buis met een nauw, onregelmatig gevormd lumen met een diameter van ongeveer 60 μm. De wanden van de tubulus worden gevormd door een enkellaags kubisch begrensd epitheel. Epitheelcellen aan de apicale zijde hebben een borstelzoom, de basale zijde van de cellen wordt gekenmerkt door strepen. Lysosomen en mitochondriën overheersen onder de organellen van de epitheelcellen. Op het niveau van deze tubulus vindt omgekeerde absorptie van eiwitten, glucose, elektrolyten en water uit de primaire urine in de bloedcapillairen die de tubulus omhullen (reabsorptie) plaats.

Het aflopende deel van de nefronlus is dun (ongeveer 15 µm in diameter) en bekleed met platte epitheelcellen met licht cytoplasma, arm aan organellen. Het oplopende deel van de lus is dik en heeft een diameter van ongeveer 30 µm. Het is eveneens bekleed met platte epitheelcellen op het basaalmembraan. Ter hoogte van de nefronlus vindt reabsorptie van water, natrium en andere stoffen plaats.

De distale tubuli contortus zijn kort, met een diameter van 20-50 µm. De tubuliwanden worden gevormd door een enkele laag kubische cellen zonder borstelzoom. Het plasmamembraan van de meeste epitheelcellen is gevouwen dankzij de mitochondriën die zich onder het cytolemma bevinden. Verdere absorptie van een grote hoeveelheid water in het bloed vindt plaats via de wanden van de distale tubuli contortus. Het absorptieproces gaat door in de verzamelbuisjes. Hierdoor neemt de hoeveelheid uiteindelijke urine (secundaire urine) sterk af. De concentratie ureum, urinezuur en creatine (stoffen die niet opnieuw worden geabsorbeerd) in de secundaire urine neemt toe.

De nierbuisjes in het radiante deel van de cortex zijn bekleed met een enkellaags kubusvormig epitheel, in het onderste deel (in het niermerg) met een enkellaags cilindrisch epitheel. Het epitheel van de nierbuisjes bestaat uit lichte en donkere cellen. Lichte cellen zijn arm aan organellen; hun cytoplasma vormt interne plooien. Donkere cellen lijken qua ultrastructuur op de pariëtale cellen van de maagklieren.

Elke nierpapil aan de top van de piramide is omgeven door een trechtervormige kleine nierkelk (calix renalis minor). Soms zijn meerdere (2-3) nierpapillen gericht op één kleine nierkelk. De versmelting van twee of drie kleine nierkelken vormt een grote nierkelk (calix renalis major). Wanneer twee of drie grote nierkelken samensmelten, ontstaat een vergrote gemeenschappelijke holte - het nierbekken (pelvis renalis), dat lijkt op een afgeplatte trechtervorm. Het nierbekken vernauwt zich geleidelijk naar beneden en gaat over in de urineleider ter hoogte van de nierhilus. De kleine en grote nierkelken, het nierbekken en de urineleider vormen samen de urinewegen.

Er zijn drie stadia in de vorming van het nierbekken: embryonaal, foetaal en volwassen. In stadium I worden de grote nierkelken niet tot expressie gebracht, waardoor de kleine nierkelken rechtstreeks in het nierbekken uitmonden. In stadium II gaan de bestaande grote nierkelken over in de urineleider en is het nierbekken niet gevormd. In stadium III is er een normaal aantal kleine nierkelken, die uitmonden in twee grote nierkelken; deze laatste komen in het nierbekken terecht, van waaruit de urineleider ontspringt. Afhankelijk van de vorm kan het nierbekken ampullair, boomvormig en gemengd zijn.

De wanden van het nierbekken, de grote en kleine nierkelken, hebben dezelfde structuur. De wanden zijn verdeeld in slijmvliezen, spiervliezen en uitwendige (adventitiële) membranen. De wanden van de kleine nierkelken in het gebied van de fornix (het eerste deel) bestaan uit gladde spiercellen die een ringvormige laag vormen - de fornix (nierkelk) depressor. Zenuwvezels, bloed- en lymfevaten naderen dit deel van de wand. Dit alles vormt het fornicaatapparaat van de nier, dat als taak heeft de hoeveelheid urine die vanuit de nierbuisjes naar de kleine nierkelken wordt uitgescheiden te reguleren, een obstakel te vormen voor de terugstroom van urine en de druk in het bekken te handhaven.

De nieren zijn niet alleen uitscheidingsorganen, ze vervullen ook een endocriene functie. In de wanden van de opstijgende tubulus van de nefronlus, bij de overgang naar de distale tubulus contortus tussen de afferente en efferente glomerulaire arteriolen, bevinden zich hoge epitheelcellen zonder basale plooiing op een zeer dunne basale membraan. Dit gebied van de distale tubulus wordt de macula densa genoemd. Vermoedelijk detecteert het veranderingen in het natriumgehalte in de urine en beïnvloedt het de juxtaglomerulaire cellen die renine en renale erytropoëtische factor afscheiden. Juxtaglomerulaire cellen bevinden zich onder het endotheel in de wanden van de afferente en efferente glomerulaire arteriolen nabij de macula densa. In het stroma van de piramides van de medulla bevinden zich zogenaamde interstitiële cellen die prostaglandinen produceren (biologisch actieve stoffen met antihypertensieve en andere effecten). Het endocriene complex van de nieren speelt een rol bij de regulering van de algemene bloedsomloop en de bloedsomloop in de nieren, en beïnvloedt via het endocriene complex de vorming van urine.