Uitscheidingsstelsel: Lever, Longen, Huid, Nieren

Excretieorganen bij de mens

• Het uitscheidingsstelsel, ook wel excretiestelsel genoemd, verwijdert afvalstoffen uit het lichaam.
• Afvalstoffen ontstaan bij stofwisselingsreacties in cellen en omvatten stoffen waarvan er te veel in het lichaam zijn, zoals zout.
• Excretieorganen scheiden specifieke excretieproducten uit.
• De lever scheidt bilirubine via de gal af.
• De longen scheiden CO2 en waterdamp af.
• De huid scheidt zweet (vooral water en NaCl) af.
• De nieren scheiden urine af.
• De huid is een excretieorgaan dat via zweet het lichaam kan verlaten en bestaat voornamelijk uit water en zout (NaCl).
• Exocriene zweetklieren in de huid produceren zweet, wat ook een rol speelt in de regulatie van de lichaamstemperatuur.
• De longen spelen een rol in het uitscheiden van CO2 en waterdamp via het ademhalingsstelsel.
• Het spijsverteringsstelsel bevat ook excretieorganen, bilirubine (afkomstig van hemoglobine) wordt afgebroken en door de lever uit het bloed gefilterd.
• Galblaas geeft de stof door aan de darm, waarna bilirubine via de ontlasting het lichaam verlaat.
• Het grootste deel van de excretie gebeurt via de nieren.

Functie van de nieren

• Nieren zijn belangrijke organen met diverse functies in het menselijk lichaam.
• De excretiefunctie omvat het verwijderen van afvalstoffen en onbruikbare stoffen uit het bloed via de urine.
• De homeostasefunctie helpt de osmotische waarde van het bloed constant te houden, wat cruciaal is voor de werking van het lichaam.
• Nieren hebben een endocriene functie en produceren onder andere het hormoon erytropoëtine (EPO), dat de aanmaak van rode bloedcellen stimuleert.

Anatomie van het uitscheidingsstelsel

• De nieren liggen aan weerszijden van de wervelkolom, onder de onderste rib, tegen de achterwand van de buikholte.
• Een volwassen nier is 10 tot 12 cm lang, boonvormig en heeft een holle kant die naar binnen is gedraaid.
• De linkernier ligt vaak iets hoger dan de rechternier en de nieren worden op hun plaats gehouden door het buikvlies, omliggende organen en ondersteunend bindweefsel.
• Beide nieren zijn omgeven door een zacht kussen van vetweefsel dat beschermt tegen schokken en stoten.
• De bijnier, een klein boonvormig aanhangsel, bevindt zich op de nier en speelt een belangrijke rol in het produceren van hormonen zoals adrenaline.
• De buitenkant van de nier is bedekt met het nierkapsel, een vezelige structuur.
• De nierslagader brengt bloed naar de nier; een goede bloedtoevoer is hierbij essentieel; bij een gezonde persoon ontvangt de nier per minuut ongeveer 1,2 liter bloed.
• De nierader voert bloed af en de urineleider vervoert urine naar de urineblaas.
• Het binnenste van de nier is verdeeld in een buitenste nierschors en een binnenste niermerg.
• In het niermerg zitten zes tot acht kegelvormige nierpiramides. Aan het uiteinde van elke nierpiramide zit een nierpapil.
• Urine wordt gevormd in de nierschors en nierpiramides
• De urine gaat via de nierkelk en het nierbekken naar de urineleider.
• Urine stroomt vanuit de urineleider naar de urineblaas.
• De urinevorming begint in de nierschors in kleine structuren, de nefronen.
• Elke nier bevat 1,25 miljoen nefronen, samen ongeveer 145 km lang.
• Het nefron is de kleinste functionele eenheid van de nier en bestaat uit een nierlichaampje van Malpighi en een nierbuis.
• De nierbuis heeft een eerste en tweede kronkelbuis die via een U-vormige lus van Henle verbonden zijn.
• De lus van Henle daalt af in het niermerg en stijgt op naar de nierschors.
• Het lichaampje van Malpighi bestaat uit de glomerulus (haarvatennetwerk) en het kapsel van Bowman.
• Het kapsel van Bowman heeft een doorlaatbare binnenwand tegen de haarvaten van de glomerulus.
• Het kapsel van Bowman heeft een ondoorlaatbare buitenwand een kapselruimte ertussen, het kapsel sluit aan op de eerste kronkelbuis.
• Via de tweede kronkelbuis monden nefronen uit in een verzamelbuis, die uitmondt in de nierpapil.
• Dekweefsel op de haarvaten in de glomerulus bestaat uit podocyten, speciale cellen met lange uitlopers.
• Elke nier heeft een urineleider.
• Een urineleider is een gespierde buis die de nieren verbindt met de urineblaas
• De urineleider bestaat uit drie lagen: een binnenste epitheellaag; een middelste spierlaag van glad spierweefsel; een buitenste bindweefsellaag.
• Elke urineleider begint bij het nierbekken en eindigt in de achterwand van de urineblaas
• De urineblaas is een hol, gespierd orgaan dat kan uitrekken en in de bekkenholte ligt.
• Het laagste punt van de urineblaas is de verbinding met de urinebuis (urethra) naar de buitenwereld.
• Bij mannen loopt de urinebuis circa 12 cm door de penis; bij vrouwen (circa 3 cm) mondt de buis rechtstreeks uit in de vulva.
• De doorstroming van urine naar de urethra wordt geregeld door krachtige sluitspieren.

Fysiologie van het uitscheidingsstelsel

• De nieren spelen een belangrijke rol in de homeostase van de vochtbalans.
• De werking van de nieren zorgt voor het evenwicht in de samenstelling van het bloed.
• Het menselijk lichaam kan uit balans raken als de samenstelling van de lichaamsvloeistoffen schommelt.
• Schadelijke afvalstoffen moeten in opgeloste vorm worden uitgescheiden en gaat onvermijdelijk samen met waterverlies.
• De nieren beperken onnodig waterverlies, urine scheidt afvalstoffen uit in een naar omstandigheden zo hoog mogelijke concentratie.
• De productie van urine verloopt in drie processen: filtratie, resorptie en secretie, de urine verlaat het lichaam via excretie.
• Filtratie is de eerste stap van urineproductie, door de hoge bloeddruk in de glomerulus worden water en deeltjes door de haarvatwand in de kapselruimte geperst.
• De vloeistof in het kapsel van Bowman is voorurine, die nog nuttige stoffen bevat.
• Grote deeltjes zoals bloedcellen, grote proteïnen en andere organische stoffen blijven achter in de bloedbaan.
• Filtratie kost geen ATP of energie.
• In het filtratieproces worden organische afvalstoffen, nuttige stoffen zoals water, ionen en voedingsstoffen gescheiden van het bloed.
• Podocyten in de glomerulus verhinderen dat bloedcellen en de meeste plasma-eiwitten mee gefiltreerd worden.
• water, afvalstoffen, ionen, glucose, aminozuren, vitaminen worden via de poriën tussen de podocyten wel doorgelaten naar het kapsel van Bowman.
• De meeste van die waardevolle opgeloste stoffen worden later opnieuw opgenomen in de bloedbaan.
• Voorurine wordt geproduceerd in de glomerulus door glomerulaire filtratie
• Ongeveer 125 ml per minuut of 180 liter per dag voorurine wordt geproduceerd.
• Glomerulaire filtratie is cruciaal voor de werking van de nieren en de gezondheid.
• Zonder filtratie worden geen afvalstoffen uit het bloed verwijderd, wat de gezondheid in gevaar kan brengen.
• Nog waardevolle opgeloste stoffen in de voorurine moeten opnieuw opgenomen worden in het bloed, dit is resorptie.
• Voorurine verlaat het lichaampje van Malpighi en komt terecht in de eerste kronkelbuis.
• In de nierbuizen worden alle nuttige organische moleculen en een groot deel van het water opnieuw opgenomen uit de voorurine in de bloedbaan (geresorbeerd).
• Al de rest vormt de urine en verlaat het lichaam.
• Voor 99% is de gevormde voorurine wordt opnieuw geresorbeerd om de vochtbalans op peil te houden.
• Resorptie treedt op in de eerste en tweede kronkelbuis, lus van Henle en verzamelbuis via diffusie, osmose en actief transport.
• Transporteiwitten in het celmembraan spelen een belangrijke rol bij het actief transport.
• Specifieke opgeloste stoffen kunnen zich op die plek aan de eiwitten binden om vervoerd te worden en vereist ATP.
• In de eerste kronkelbuis vind actief transport plaats van organische stoffen, korte peptiden en ionen uit de voorurine naar het bloed.
• Resorptie via actief transport gebeurt van natriumionen (Na+), kaliumionen (K+), calciumionen (Ca²+), magnesiumionen (Mg2+), waterstofcarbonaationen (HCO3¯), fosfaationen (PO4³¯) en sulfaationen (SO42-).
• Via passief transport volgen ook chloride-ionen (Cl-).
• Water wordt verplaatst door de wanden van de eerste kronkelbuis tot in de omringende bloedvaten door osmotische zuigkracht.
• Ureum en urinezuur verplaatsen zich eveneens via passief transport naar de bloedbaan, ureum en urinezuur zijn afvalproducten
• 60-70% van het volume voorurine is opnieuw geresorbeerd voordat de lus van Henle bereikt wordt.
• De lus van Henle speelt een belangrijke rol door de resorptie van meer dan de helft van het overblijvende water door osmose naar het bloed.
• De lus van Henle geresorbeerd ook twee derde van de Na+-ionen en Cl¯ionen.
• De dalende en stijgende tak van de lus van Henle hebben een andere doorlaatbaarheid voor verschillende stoffen.
• De dalende tak is enkel doorlaatbaar voor water via osmose, maar niet voor opgeloste stoffen.
• De stijgende tak is niet doorlaatbaar voor water en opgeloste stoffen, maar Na+-ionen en Cl¯ionen worden wel naar het bloed getransporteerd.
• Als de voorurine de tweede kronkelbuis bereikt is ongeveer 80% van het water en 85% van de nog nuttige opgeloste deeltjes opnieuw opgenomen door het bloed.
• In de tweede kronkelbuis kan de samenstelling van de voorurine enkel veranderen door actief transport.
• Via transporteiwitten worden natriumionen actief uit de voorurine gepompt, water verplaatst zich uit de tweede kronkelbuis door osmose.
• In elke verzamelbuis komt de voorurine van elk nefron terecht
• De verzamelbuis zal enkel nog water transporteren, via osmose, en niet meer van opgeloste deeltjes.
• Uiteindelijk is de voorurine omgezet tot urine.
• Tijdens de filtratie zijn nog niet alle afvalstoffen of schadelijke stoffen uit het bloed gehaald.
• Ter hoogte van de tweede kronkelbuis worden stikstofhoudende afvalstoffen zoals ammonium (NH4+) verwijderd uit het bloed waarna ze in de tweede kronkelbuis terecht komen en van daaruit afgevoerd worden naar de verzamelbuis.
• Bepaalde geneesmiddelen, gifstoffen en drugs worden via actief transport uit het bloed gehaald en via de urine het lichaam verlaten, dit is secretie.
• De urine komt via de verzamelbuizen in het nierbekken terecht
• Alle verzamelde urine vervolgt via de twee ureters.
• Ongeveer elke 30 seconden wordt er via peristaltiek urine naar de urineblaas getransporteerd.
• Rekreceptoren in de wanden van de urineblaas worden geprikkeld als de blaas zich vult met urine, waardoor er een plasdrang ontstaat.
• De aandrang tot plassen ontstaat meestal als de urineblaas ongeveer 200 ml urine bevat.
• De blaasreflex begint te werken wanneer de rekreceptoren voldoende geprikkeld worden.
• Die prikkeling zorgt voor een aanhoudende samentrekking van de urineblaas, waardoor de vloeistofdruk in de urineblaas verhoogt.
• De urineblaas kan pas urine verliezen nadat de interne en externe kringspier zich ontspannen.
• Minder dan 10 ml urine blijft op het einde over in de blaas.
• Urine heeft een andere samenstelling dan het bloedplasma en de voorurine.
• In de voorurine zitten er geen eiwitten of vetten, omdat die stoffen door de filtratie niet tot in de voorurine geraken.
• Al bevat de voorurine wel nog glucose, maar die wordt door resorptie gerecupereerd.
• Bij een gezonde persoon zit er geen glucose in de urine, maar bij de ontwikkeling van suikerziekte kan er wel glucose in de urine aanwezig zijn.
• Afvalstoffen zoals ureum, urinezuur, creatinine, mineralen en ammoniak verlaten via de urine het lichaam.
• De vochthoeveelheid in het menselijk lichaam wordt op een constant niveau gehouden.
• Transport van water is afhankelijk van de concentratie aan opgeloste stoffen of de osmotische waarde in het bloed, wat osmoregulatie wordt genoemd.
• De nieren verwijderen een teveel aan water, afvalstoffen en ionen; de excretie van die stoffen is afhankelijk van de omstandigheden.
• Vochtregulatie werkt volgens een feedbackmechanisme dat bestaat uit een sensor, controlecentrum en effectoren.
• Osmosesensoren (osmoreceptoren) in de hypothalamus registreren de concentratie aan opgeloste stoffen in het bloed en sturen een signaal naar het controlecentrum in de hypothalamus
• Neuraal, via het opwekken van een inwendige prikkel: de osmoreceptoren in de hypothalamus sturen een signaal naar de hersenen waardoor er een dorstgevoel ontstaat.
• Hormonaal, via de hoeveelheid van antidiuretisch hormoon (ADH) geproduceerd door de hypofyse dat de doorlaatbaarheid van de wand van de tweede kronkelbuis regelt.
• Een watertekort ontstaat bij intensief sporten, warm weer, zoutrijk eten.
• Het H2O-gehalte van het bloed daalt waardoor de osmotische waarde van het bloed toeneemt.
• De osmoreceptoren in de hypothalamus merken de verhoogde concentratie aan opgeloste stoffen in het bloed op en reageert de hypofyse reageert met de productie van ADH.
• Een wateroverschot ontstaat bij een te hoog watergehalte in het bloed, hierdoor merken de osmoreceptoren in de hypothalamus merken de verlaagde concentratie aan ionen de lage concentratie.

Aandoeningen van het uitscheidingsstelsel

• Blaasontsteking (cystitis) is een infectie van de urinewegen, die meestal via de urinebuis gebeurt.
• Meestal is de E. Coli bacterie verantwoordelijk voor een blaasontsteking
• Omdat de urinebuis korter is bij vrouwen dan bij mannen.
• Je kunt een blaasontsteking herkennen aan een brandend of pijnlijk gevoel bij het plassen.
• Je kunt een blaasontsteking herkennen aan het regelmatig plassen van kleine hoeveelheden urine.
• Je kunt een blaasontsteking herkennen aan een vals gevoel te gaan plassen en soms ook pijn in de onderbuik.
• De symptomen van een blaasontsteking verdwijnen vaak vanzelf, maar drink voldoende water.
• Een blaasontsteking kan behandel worden met een antibioticum, hiervoor is een urineonderzoek nodig.
• Om blaasontsteking te voorkomen, drink de hele dag door kleinere porties water.
• Vermijd een infectie door naar het toilet te gaan als je moet plassen en de blaas volledig te ledigen.
• Nierfalen betekend dat de nieren niet goed meer werken waardoor ze hun taak niet meer goed uitvoeren.
• De nierwerking gaat achteruit waardoor er sprake is van acuut nierfalen; het bloed wordt niet meer goed gezuiverd en daardoor raakt vochtbalans verstoord.
• Ook kunnen afvalstoffen opstapelen in het bloed.
• Nierfalen kan verschillende oorzaken hebben zoals te weinig bloed naar de nieren of diabetes.
• Een nierontsteking kan nierfalen veroorzaken door een ziekteverwekker, net als een bloedklonter.
• De meest opvallende klacht van nierfalen is vermindering van de urineproductie tot minder dan 400 ml per dag.
• Andere symptomen van nierfalen zijn, vermoeidheid, verlies van eetlust opstapelende afvalstoffen, jeuk, braken, krampen, misselijkheid en slapeloosheid.
• De behandeling zelf van nierfalen bestaat uit het proberen te herstellen van de nierfunctie.
• Je kunt de kans op nierfalen verminderen door te letten op je levensstijl, verminder de inname van zout, eiwitten en alcohol.
• Incontinentie is een ander woord voor ongewild urineverlies.
• De sluitspier van de urineblaas zorgt samen met de bekkenbodemspieren ervoor dat de urine in de urineblaas gehouden wordt.
• Het ontstaan van ongewild urineverlies is een normale verandering in het verouderingsproces, maar ook overgewicht speelt een rol.
• Stressincontintentie= verlies van urine tijdens lichamelijke activiteit, hier kun je oefeningen voor doen.
• Aandrangincontinentie kenmerkt zich door een korte aandrang om te gaan plassen; blaastraining kan hierbij helpen.
• Er zijn verschillende vormen van incontinentie: overloopincontinentie, inspanningsincontinentie en aandrangincontinentie.
• Een gezond leven is de beste basis om incontinentie tegen te gaan: dus niet roken, afvallen en genoeg bewegen.

Behandeling van ernstig nierfalen

• Bij nierdialyse wordt de functie van de nieren deels overgenomen, dit is van toepassing als de nieren nog maar 5-10% werken.
• Bij hemodialyse wordt het bloed uit het lichaam gehaald, gezuiverd om afvalstoffen te verwijderen en weer terug gebracht.
• Bij peritoneale dialyse wordt het eigen buikvlies als filter gebruikt om afvalstoffen te verwijderen.
• Bij peritoneale dialyse kan de patiënt zelf bepalen, thuis of op het werk voor.
• Een patiënt bij wie onherstelbare nierschade is vastgesteld, kan behandeld worden met een niertransplantatie.
• Een gezonde nier van een levende of overleden donor wordt ingeplant in de buik van de patiënt en moet daarna geneesmiddelen innemen om het immuunsysteem te onderdrukken.