Wat zijn de stappen van urinevorming in het nefron?

De nieren zijn essentiële organen die aan de rugzijde van je lichaam liggen. Hun hoofdtaken zijn het verwijderen van afvalstoffen uit je bloed, het handhaven van de water- en zoutbalans (osmotische waarde) en het reguleren van de bloeddruk. De eigenlijke urinevorming vindt plaats in miljoenen microscopisch kleine functionele eenheden, de niereenheden of nefronen, die zich in de nierschors en het niermerg bevinden.

De urinevorming in een nefron verloopt in verschillende stappen:

1. De ‘Grote Zeef’ – Kapseltje van Bowman en Glomerulus:

   • Het bloed komt de niereenheid binnen via de aanvoerende arteriole, een klein bloedvaatje. Deze arteriole vertakt zich tot een kluwen van fijne haarvaatjes, de glomerulus, die zich in een komvormige structuur bevindt, het kapseltje van Bowman.
   • Hier vindt ultrafiltratie plaats. Door de relatief hoge bloeddruk in de glomerulus wordt het bloed als het ware gezeefd. Alles wat klein genoeg is – zoals water, zouten (waaronder natrium ($Na^+$), kalium ($K^+$), calcium ($Ca^{2+}$), chloride ($Cl^-$) ionen), glucose, aminozuren en afvalstoffen zoals ureum – wordt uit het bloed geperst en vormt de voorurine. Grote deeltjes, zoals rode bloedcellen en de meeste eiwitten, zijn te groot en blijven in het bloed.
   • Het bloed dat niet gefilterd is, verlaat de glomerulus via de afvoerende arteriole, die nauwer is dan de aanvoerende arteriole, wat helpt om de druk voor de filtratie hoog te houden.

2. Het ‘Terughaal- en Opruimstation’ – Eerste gekronkelde nierbuisje:

   • De voorurine, waarvan dagelijks ongeveer 180 liter wordt geproduceerd, stroomt vanuit het kapseltje van Bowman het eerste gekronkelde deel van het nierbuisje in.
   • De afvoerende arteriole vertakt zich tot een haarvatennet dat om dit nierbuisje heen ligt. Dit is cruciaal voor de terugresorptie (of reabsorptie).
   • Hier wordt een groot deel (ongeveer 80%) van het water en de meeste waardevolle stoffen, zoals glucose, aminozuren en belangrijke ionen (Na+, K+, Ca2+, Mg2+), via actief transport (wat energie kost) teruggehaald uit de voorurine en afgegeven aan het bloed in de haarvaten. Negatief geladen ionen (zoals Cl-) volgen vaak passief door diffusie, en water volgt door osmose.
   • Tegelijkertijd kunnen de wandcellen van dit nierbuisje ook actief bepaalde afvalstoffen (zoals medicijnen, ammoniak, creatinine en waterstof ($H^+$) ionen) vanuit het bloed afgeven aan de voorurine, zodat deze zeker worden uitgescheiden.

3. De ‘Water- en Zoutregelaar’ – Lis van Henle:

   • De voorurine stroomt verder door de lis van Henle, een U-vormig buisje dat diep in het niermerg duikt.
   • In het dalende deel van de lis van Henle wordt vooral water teruggewonnen uit de voorurine, waardoor de voorurine steeds geconcentreerder wordt naarmate het dieper in de nier komt. De wanden van dit deel zijn namelijk goed doorlaatbaar voor water.
   • In het stijgende deel worden juist zouten (vooral natriumchloride, NaCl) actief teruggeresorbeerd naar de weefselvloeistof in het niermerg. Dit deel is minder doorlaatbaar voor water, waardoor de voorurine hier weer minder geconcentreerd wordt, terwijl de omgeving (het niermerg) zouter wordt. Dit slimme mechanisme zorgt voor een hoge osmotische waarde in het niermerg, essentieel voor waterterugwinning later.

4. De ‘Fijnafstemmer’ – Tweede gekronkelde nierbuisje:

   • Na de lis van Henle komt de voorurine in het tweede gekronkelde deel van het nierbuisje.
   • Hier vindt een belangrijke uitwisseling plaats die de samenstelling van de urine verder afstemt. Onder invloed van het hormoon aldosteron worden natriumionen ($Na^+$) via actief transport teruggehaald naar het bloed. Tegelijkertijd worden kaliumionen ($K^+$) in omgekeerde richting afgegeven aan de voorurine om uitgescheiden te worden. Dit is belangrijk voor het regelen van de zoutbalans in je lichaam en daarmee ook voor de bloeddruk.
   • Ook de pH van het bloed wordt hier gereguleerd: de nieren kunnen H+-ionen uitscheiden als het bloed te zuur is.

5. De ‘Eindconcentratie’ – Verzamelbuisje:

   • De voorurine stroomt vervolgens door het verzamelbuisje.
   • Dit is de laatste kans voor je lichaam om water terug te winnen. Hier wordt, onder invloed van het antidiuretisch hormoon (ADH), nog meer water teruggehaald uit de voorurine, soms wel tot 99% van het oorspronkelijke filtraatvolume. Als je lichaam water nodig heeft, wordt er meer ADH afgegeven, waardoor de wanden van de verzamelbuisjes meer doorlaatbaar worden voor water. Hierdoor wordt meer water teruggehaald en wordt de urine heel geconcentreerd. Wat nu overblijft, is de uiteindelijke, geconcentreerde urine.

6. De ‘Opslag en Afvoer’ – Nierbekken, Urineleiders en Urineblaas:

   • De gevormde urine wordt verzameld in het nierbekken van de nier.
   • Vanuit het nierbekken stroomt de urine via twee buisjes, de urineleiders, naar je urineblaas, waar het tijdelijk wordt opgeslagen.

7. Het ‘Uitplassen’ – Urinebuis:

   • Wanneer de blaas vol is, verlaat de urine je lichaam via de urinebuis.