Definition

De nier is een gepaard vitaal orgaan dat afvalstoffen uit het bloed verwijdert en het vocht- en elektrolytenniveau in het lichaam regelt. Er is er maar één nodig, maar het belang van dit orgaan betekent dat we er twee hebben; als er een uitvalt, is er een reserve. De nieren bevatten talrijke nefronen – filtratiesystemen in miniatuurformaat die het zout-, water-, glucose- en aminozuurgehalte regelen in het bloedplasmafiltraat dat uiteindelijk urine wordt. De nieren scheiden ook twee hormonen af, renine en erytropoëtine.

Ligging van de nieren

De nieren bevinden zich ter hoogte van het middel en tegen de achterste (rug)wand van de buikholte. Ze worden gedeeltelijk bedekt door de ribben. In ongeveer 95% van de gevallen ligt de linker nier iets hoger dan de rechter. Wanneer de rechter nier hoger ligt dan de linker, kunnen er andere pathologieën aanwezig zijn.

Elke nier wordt beschermd door de ribbenkast, het perirenale (perinefric) vet, het nierkapsel en de spieren van de rug. Deze vitale organen liggen niet in de buikholte maar achter het buikvlies – zij zijn retroperitoneaal.

Nieranatomie

Nieranatomie beschrijft deze organen bijna altijd als boonvormig – hier komt de naam voor de nierboon vandaan; zowel de vorm als de kleur zijn vergelijkbaar.

De nieren van de mens zijn ongeveer tien centimeter lang en vijf centimeter breed. Samen met de urineleiders, de urinebuis en de blaas vormen zij het urinewegstelsel.

Elk orgaan is bedekt met een taai vlies dat het nierkapsel wordt genoemd. Dit membraan houdt het zachte binnenweefsel op zijn plaats en zorgt voor een extra beschermlaag. Buiten dit kapsel bevindt zich een laag vet – het perirenale vetkapsel. Deze vetlaag wordt bedekt door de renale fascia.

Anatomie van de nier begint bij de renale hilus, ook wel renale hilum of pedikel genoemd. Dit is de inkeping die de boonachtige vorm produceert. Het is de plaats waar de nierslagaders, de nieraders en de holle, gespierde buis van de urineleider toegang hebben tot het binnenste weefsel.

Als u de nier van een willekeurig dier verticaal doorsnijdt, vindt u dezelfde basisstructuren als in een menselijk preparaat te zien zijn. Dicht bij de hilus is een wit gebied van weefsel. Dit is omgeven door bijna driehoekige klodders. De buitenrand van een pas ontlede nier is diep roodbruin.

Pelvis

Het witte weefsel zoals dat op bovenstaande afbeelding te zien is, wordt het nierbekken, pelvis renalis, of pyelum genoemd. Het woord bekken betekent bassin – in dit geval een vloeistofverzamel- en afvoerpunt. Het bekken is een trechtersysteem dat nieuw gevormde urine vanuit de kelken naar de urineleider brengt.

Medulla

De renale medulla is het volgende functionele gebied en is herkenbaar aan de vorm van de renale piramiden. In de piramiden zijn de nefronlussen, delen van de tubuli convoluted tubuli en de collectiekanalen ondergebracht. De piramiden voeren de urine af naar de kelken en deze brengen de urine in het nierbekken; alle urine verlaat de nier via de urineleider.

Cortex

De derde functionele structuur is de cortex van de nieren, die de kapsels van Bowman, de glomerulus (capillair netwerk) en gedeelten van de convoluole tubuli van de nefronen bevat. Interstitiële cellen in de niercortex produceren ook het hormoon erytropoëtine (EPO).

Renineproducerende cellen worden zowel in de medulla als in de cortex aangetroffen, dicht bij de nefronen. Deze scheiden een hormoon af, renine genaamd, dat een belangrijke rol speelt bij de regeling van de bloeddruk.

Bloedvoorziening

Het bloed komt bij de linker- en de rechternier via respectievelijk de linker en de rechter nierslagader; dit zijn vertakkingen van de abdominale aorta (de dikke, centrale slagader in de afbeelding hieronder). De aorta brengt zuurstofrijk en voedselrijk bloed naar het orgaan; dit bloed bevat echter ook afvalstoffen.

Aan de hilus splitst de nierslagader zich in arteriolen en vervolgens in ontelbare haarvaten. Haarvaten zijn dik verspreid over de nieren en vormen ook dicht opeen staande netwerken (glomeruli) aan het begin van elk nefron.

Nefronen

Nefronen zijn afzonderlijke filtersystemen; de gemiddelde menselijke nier bevat tussen 200.000 en meer dan 2,5 miljoen nefronen. Er worden geen nieuwe nefronen meer gevormd vanaf ongeveer de 36e week van de zwangerschap.

Afscheidingsproducten blijven achter in het bloedplasmafiltraat terwijl dit zich een weg baant door de lengte van een nefron. De uiteindelijke oplossing – urine – gaat over in netwerken van verzamelbuizen die samenkomen in enkele openingen (nierpapillen) aan elke piramidebasis. Vanuit deze papillen gaat de urine naar de kelken.

Nefronen zijn verdeeld in twee eenheden – de niercorpus en de niertubule. Het corpusculum omvat de capillaire groep (glomerulus) en het kapsel van Bowman. Deze bevinden zich binnen de niercortex. Het kapsel van Bowman absorbeert filtraat uit de glomerulus via passief transport. Dit is de filtratiefase van de urineproductie.

Nefron tubuli absorberen en scheiden verschillende kleine moleculen en ionen af op specifieke plaatsen. De actie waarbij moleculen via het kapsel van Bowman en het interstitiële weefsel in de tubuli terechtkomen, wordt absorptie genoemd. Moleculen die vanuit het filtraat terugkeren naar de interstitiële vloeistof wordt reabsorptie genoemd. Afscheiding is de toevoeging van andere producten aan de tubulaire vloeistof die de nieren helpen de pH- en elektrolytenniveaus te reguleren. Excretie is de overdracht van water, ionen, creatinine, toxinen en ureum – de bestanddelen van urine – naar de verzamelbuizen.

Het kapsel van Bowman is verbonden met de proximale convoluole tubulus. In dit gebied kunnen natrium- en chloorionen, water, aminozuren, glucose en vitaminen in het bloed worden gereabsorbeerd. Waterstof- en kaliumionen, fosfaat, citroenzuur, ammoniak (NH3) en ureum worden vanuit het interstitiële weefsel in de tubulus geabsorbeerd.

De descenderende en ascenderende lus van Henlé bevinden zich in het medulla van de nier. De descenderende lus zorgt voornamelijk voor de reabsorptie van water. De klimmende lus absorbeert chloor- en natriumionen, evenals ureum uit de nabijgelegen verzamelbuizen. De opstijgende lus van Henlé is ondoordringbaar voor watermoleculen.

De distale convoluale tubulus mondt uit in een verzamelbuis en maakt de reabsorptie van zout (NaCl), calcium-ionen en water mogelijk. De tubulus absorbeert bicarbonaat, waterstof- en kaliumionen, en ammoniak. Waterstof en bicarbonaat moeten in evenwicht zijn om de pH van het lichaam te waarborgen. De pH van arterieel bloed ligt tussen 7,35 en 7,45 – een uiterst smal bereik.

Absorptie en reabsorptie vereisen zowel passieve als actieve transportmechanismen.

Functie van de nieren

De functie van de nieren is niet alleen de verwijdering van afvalstoffen, hoewel dit ongelooflijk belangrijk is. Zonder ten minste één functionerende nier zouden we zonder medisch ingrijpen sterven.

Vochtbalans

Zoals reeds vermeld, is de lus van Henlé belangrijk voor de vochtregulatie (waterhomeostase). Al ons bloed wordt – gemiddeld – vijftien keer per dag gefilterd. Als we uitgedroogd zijn, neemt de afdalende lus van Henlé minder water op en laat watermoleculen weer in het interstitiële weefsel worden opgenomen. De urine ziet er dan donkerder uit.

De waterhomeostase in de nier wordt geregeld door antidiuretisch hormoon (ADH) dat door de hypofyse wordt afgescheiden. Wanneer het waterniveau laag is, verhoogt ADH de herabsorptie van water in de afdalende lus van Henlé.

Bloeddrukregulatie

De nieren maken deel uit van het renine-angiotensine-aldosteronsysteem (RAAS) dat de bloeddruk en de vochtbalans regelt. De regulering van de bloeddruk heeft veel te maken met het vochtgehalte; maar in tegenstelling tot de vochtbalans, die hoofdzakelijk onder invloed van ADH staat, is de bloeddrukregulatie afhankelijk van andere hormonen.

Renine is de eerste stap in het RAAS-systeem. Bij een laag natriumgehalte of een laag bloedvolume komt renine vrij uit de niercortex. Renine is nodig om angiotensinogeen in de lever om te zetten in angiotensine I. Een ander enzym – angiotensine-converting-enzyme – wordt in de longen geproduceerd en zet angiotensine I om in angiotensine II. Angiotensine II veroorzaakt vasoconstrictie in de perifere bloedvaten om de bloeddruk te verhogen.

Op hetzelfde moment zet angiotensine II de afscheiding van aldosteron uit de bijnieren in gang. Hoewel de bijnieren zich boven de nieren bevinden, zijn het afzonderlijke organen. Aldosteron vertelt de nefronen om natrium en water te laten reabsorberen in het interstitiële weefsel en kalium uit te scheiden in de urine.

Electrolytenbalans

Atleten worden vaak gezien met drankjes met toegevoegde elektrolyten. Door zweten worden essentiële mineralen, opgelost in water (elektrolyten), uitgescheiden. Dit verlies treedt ook op tijdens braken of diarree.

De meest voorkomende elektrolyten in het lichaam zijn natrium, chloride, kalium, magnesium, fosfaat en bicarbonaat. Elk van deze mineralen heeft meerdere essentiële functies.

Natrium en chloride hebben een sterke affiniteit met water en gezonde nieren zijn erg goed in het verwijderen van overtollig zout uit het lichaam. Als u een zeer zoute maaltijd eet, zult u zich waarschijnlijk dorstig voelen en binnen korte tijd naar het toilet moeten gaan. Dit komt doordat de nieren de bestanddelen van zout uitscheiden en zout brengt veel water met zich mee. Het extra water vult de blaas en het gebrek aan heropgenomen water stimuleert de afgifte van antidiuretisch hormoon waardoor u zich dorstig gaat voelen.

Natrium en chloride zijn ook essentieel voor celsignalering en spiersamentrekking. Natrium en kalium hebben tegengestelde effecten en worden, wanneer ze uit balans zijn, in verband gebracht met hart- en vaatziekten. Fosfaat is een belangrijk mineraal voor de botten, tanden, zenuwen en spieren. Magnesium is geassocieerd met meer dan 300 verschillende biochemische reacties in het lichaam.

Bicarbonaat is een natuurlijk alkali dat helpt om de pH van het lichaam aan te passen. Koolstofdioxide en waterstofionen zijn zuur; terwijl we koolstofdioxide kunnen uitademen, moeten andere zuren worden geneutraliseerd of verwijderd. Alkalische bicarbonaationen en zure waterstofionen vormen de basis van de pH-homeostase in het lichaam; deze kunnen worden opgenomen in of gereabsorbeerd uit de urine.

Verwijdering van toxinen

Samen met de lever doen de nieren hun best om ons te beschermen tegen toxinen. Gifbeten van slangen doen het bloed stollen; bestanddelen van het stollingsmechanisme verzamelen zich in de verzamelbuizen van de nieren. Zelfs als ze onmiddellijk worden behandeld, kan vergiftiging leiden tot acute nierschade of permanent nierfalen.

Toxines kunnen kleine, middelgrote of grote moleculen zijn. Grote moleculen en de meeste cellen zijn te groot om door een gezond Bowman’s kapsel te gaan; in plaats daarvan blijven ze in het bloed. De lever breekt deze moleculen af in kleinere.

Toxinen kunnen elk afvalproduct zijn – afgebroken dode cellen en bijproducten van de celademhaling, bijvoorbeeld. Een enorme reeks toxines verlaat het lichaam via de urine.

Beschadigde nefronen zijn zeer doorlaatbaar – het verschijnen van grotere eiwitmoleculen in de urine, zoals albumine en/of rode bloedcellen, vertelt ons vaak dat een of beide nieren beschadigd zijn.

Erytropoëtineproductie

Erytropoëtine of EPO is een hormoon dat de productie van rode bloedcellen verhoogt.

Wanneer het lichaam een lager zuurstofgehalte in het lichaam waarneemt, worden meer rode bloedcellen aangemaakt om de beschikbare zuurstof naar de weefsels te transporteren. Op zeeniveau bevat de lucht ongeveer 21% zuurstof; op 6.000 voet is dit gedaald tot slechts 9,5%. Mensen die op grote hoogte leven, hebben meer rode bloedcellen.

Sommige professionele atleten gebruiken illegaal EPO om de zuurstoftoevoer naar de spieren te verhogen. In 2009 werd de Marokkaanse loper Mariem Alaoui Selsouli voor twee jaar uit de sport verbannen wegens het gebruik van EPO. De Italiaanse marathonloper Roberto Barbi kreeg een levenslang verbod nadat hij in 2001 en 2008 positief was bevonden op EPO.

Vitamine D-activering

De nier speelt een essentiële rol in de activeringsroute van vitamine D. Vitamine D, verkregen uit de voeding of na blootstelling aan de zon, wordt naar de lever getransporteerd waar het wordt omgezet in calcidiol. Gezonde nieren hebben veel receptoren voor calcidiol en zetten het om in een actieve, bruikbare vorm van vitamine D die calcitriol wordt genoemd.

Calcitriol is essentieel voor de gezondheid van de botten, de opname van calcium, de celgroei, de spierfunctie en de immuniteit. Mensen met chronische nieraandoeningen hebben soms calcitriolsupplementen nodig – het heeft geen zin hen de inactieve vorm van vitamine D te geven, aangezien het de nieren zijn die de inactieve vorm in de actieve vorm omzetten.

Nieraandoeningen

Nierziekten en -aandoeningen komen vaak voor – de vele kleine onderdelen kunnen gemakkelijk beschadigd raken en als vitaal orgaan kan elk probleem met de bloedtoevoer op een ramp uitlopen.

Nierinfectie

Nierinfecties zijn meestal het gevolg van onbehandelde of resistente infecties van de lagere urinewegen. De infectie vermindert de nierfunctie en veroorzaakt extreme pijn. De behandeling van nierinfecties bestaat meestal uit specifieke (smalspectrum) antibiotica.

Nierstenen

Nierstenen of nierstenen zijn minerale afzettingen, die vaak ontstaan wanneer bepaalde voedingsmiddelen met te weinig water worden geconsumeerd of in combinatie met diuretica. De symptomen van kleine nierstenen zijn gering; zij worden tijdens het urineren uitgescheiden. Het passeren van een niersteen is in dit geval pijnloos.

Als hij niet wordt weggespoeld, kunnen verdere minerale lagen de grootte van een niersteen doen toenemen. De symptomen ontwikkelen zich tot ondraaglijke rug-, flank- en onderbuikpijn aan één kant (de aangedane kant) van het lichaam. Deze pijn is het gevolg van verstopping en hoge druk in het orgaan; nierinfectie door stagnerende urine is mogelijk. Een niersteen die de uitscheiding van urine blokkeert, is een medische noodsituatie.

nierstenen nefrolithiasis

De precieze veroorzakers van nierstenen, of in ieder geval de meest voorkomende boosdoeners, zijn calcium, oxalaat en urinezuur. In grote hoeveelheden en zonder voldoende water om ze op te lossen, koppelen kristallen zich aan elkaar en vormen nierstenen. De behandeling van grotere kristallen gebeurt met geluidsgolven (lithotripsie) die ze breken zonder dat complexere en invasievere handelingen nodig zijn. Als dit niet succesvol is, is chirurgische extractie nodig. Na de operatie kan een nierstent worden ingebracht om de aangetaste urineleider uitgezet te houden; toekomstige stenen zullen dan minder snel een verstopping veroorzaken.

Voedingsmiddelen die nierstenen veroorzaken zijn onder meer oxalaat- en fosfaatrijke producten zoals cola, noten, bonen, bier, chocolade, orgaanvlees, gevogelte en donkere bladgroenten.

Polycysteuze nierziekte

Een andere aandoening die met deze vitale organen in verband wordt gebracht, is polycysteuze nierziekte (PKD). PKD is een autosomaal dominante genetische aandoening die bij maximaal één op de duizend mensen voorkomt. Polycysteuze nierziekte beschrijft met vloeistof gevulde cysten die zich op en in de nieren vormen. Symptomen zijn onder meer een chronisch hoge bloeddruk en overmatige afvalstoffen in het bloed. PKD kan leiden tot nierinfectie, nierbeschadiging, nierfalen of kanker. De enige ‘genezing’ is een nieuwe nier; veel patiënten komen op wachtlijsten voor niertransplantatie.

Horseshoe Kidney

Een hoefijzernier is het resultaat van vergroeide nieren die een hoefijzervorm hebben. Het komt relatief vaak voor – ongeveer één op de 500 kinderen wordt met deze aangeboren afwijking geboren. Symptomen van een hoefijzernier zijn onder meer buikpijn, misselijkheid en een hoger risico op nierstenen en nierinfecties. Ook wordt gedacht dat iemand met een hoefijzernier een hoger risico heeft op het ontwikkelen van nierkanker.

nier kanker

Nier kanker komt relatief vaak voor. De American Cancer Society meldt dat er een hoger risico is tussen 65 en 74 jaar. Mannen hebben meer kans op nierkanker, vooral als ze roken, zwaarlijvig zijn of aan chronische hypertensie lijden.

Acute nierschade

Acute nierschade ontwikkelt zich snel, misschien door trauma of onbehandelde infectie, en duurt een paar uur tot een paar dagen. Toch is het vaak nodig de filtratiefunctie van de nier voor deze periode over te nemen door middel van hemodialyse.

Nierinsufficiëntie

Nierinsufficiëntie in beide nieren kan worden veroorzaakt door een acute of chronische nierziekte. Als slechts één nier faalt, kan de overgebleven nier – als deze gezond is – alle functies zelf uitvoeren. Als beide nieren beschadigd zijn, zal de persoon hemodialyse of peritoneale dialyse nodig hebben. De wachttijd voor een gezonde, weefselmatchende nier bedraagt ongeveer vijf jaar. Gedurende deze tijd is regelmatige dialyse (drie keer per week) noodzakelijk.

Quiz

Bibliografie