Samenvatting · Biologie · vwo 5 Uitscheiding: hoe de nier je bloed zuivert en water regelt

Je cellen maken voortdurend afvalstoffen, en je bloed moet daarvan gezuiverd worden zonder dat je nuttige stoffen verliest. Na deze samenvatting weet je wat uitscheiding is, hoe een nefron urine maakt (ultrafiltratie, terugresorptie en secretie), hoe ADH de waterbalans regelt en hoe je met getallen over urinevorming rekent.

Wat is uitscheiding?

Uitscheiding is het verwijderen van afvalstoffen die in de stofwisseling van de cellen zijn ontstaan, en van overtollige stoffen zoals water en zouten.

Ureum

Bij de afbraak van aminozuren wordt het stikstofdeel afgesplitst (deaminering). Daarbij ontstaat ammoniak, dat giftig is. De lever zet ammoniak om in ureum, dat veel minder giftig is. Ureum komt via het bloed bij de nieren.

Het uitscheidingsstelsel

De twee nieren halen ureum, water en zouten uit het bloed. De urine gaat via de urineleiders naar de urineblaas en verlaat het lichaam via de plasbuis. Het bloed komt de nier in via de nierslagader en verlaat hem via de nierader.

In een nier liggen ongeveer een miljoen nefronen, de functionele eenheden. Een nefron bestaat uit:

• het nierkapsel van Bowman met daarin een kluwen haarvaten, de glomerulus;
• het eerste kronkelbuisje;
• de lis van Henle, die van de nierschors in het niermerg afdaalt en weer terugkomt;
• het tweede kronkelbuisje;
• de verzamelbuis, die urine van meerdere nefronen opvangt.

Om het nefron ligt een netwerk van haarvaten.

Urinevorming in drie stappen

1. Ultrafiltratie (in de glomerulus). De bloeddruk in de glomerulus is hoog, doordat de aanvoerende vaatjes wijder zijn dan de afvoerende. Daardoor wordt bloedplasma door de dunne wand in het kapsel geperst. Bloedcellen en grote moleculen zoals eiwitten blijven achter. Wat in het kapsel komt, heet voorurine. Voorurine heeft dezelfde samenstelling als plasma, maar zonder eiwitten.

2. Terugresorptie (in de kronkelbuisjes, de lis van Henle en de verzamelbuis). Stoffen die het lichaam nodig heeft gaan terug naar het bloed:

• glucose en aminozuren worden in het eerste kronkelbuisje volledig teruggenomen, met actief transport;
• zouten worden grotendeels teruggenomen, deels met actief transport;
• water volgt door osmose. In de lis van Henle wordt in het niermerg een hoge zoutconcentratie opgebouwd, zodat in de verzamelbuis veel water kan worden teruggenomen.

3. Secretie (uitscheiding door de buiswand). Sommige stoffen, zoals ${\mathrm{H}}^{+}$-ionen en medicijnresten, worden actief vanuit het bloed in het nefron gebracht.

Wat overblijft is de urine.

Ureum is in de urine dus veel sterker geconcentreerd dan in het plasma: 2,0 : 0,03 ≈ 67 keer. De concentratie neemt toe doordat veel water wordt teruggenomen.

Rekenvoorbeeld

Per dag wordt in beide nieren ongeveer 180 L voorurine gevormd. Er wordt ongeveer 1,5 L urine uitgescheiden. Er is dus 180 - 1,5 = 178,5 L water teruggenomen. Dat is $\frac{178,5}{180}\times 100\%\approx 99,2\%$ van de voorurine.

Regeling van de waterbalans

Het water- en zoutgehalte van het bloed wordt in de hypothalamus gemeten. Bij watertekort (bloed te geconcentreerd) geeft de hypofyse-achterkwab meer ADH (antidiuretisch hormoon) af.

Dit is een voorbeeld van negatieve terugkoppeling. Alcohol remt de afgifte van ADH, waardoor je meer plast.

Als de nieren uitvallen

Bij nierfalen kan het bloed gezuiverd worden met dialyse: het bloed stroomt langs een kunstmatig, selectief permeabel membraan, waar afvalstoffen als ureum naar een spoelvloeistof diffunderen. Het blijvende alternatief is een niertransplantatie.

Veelgemaakte fouten

• Voorurine is geen urine. Het is gefilterd plasma zonder eiwitten, dat nog teruggenomen wordt.
• Ultrafiltratie is geen actief proces: het gebeurt door de hoge bloeddruk. Eiwitten passen niet door de wand.
• Ureum wordt in de lever gemaakt, niet in de nier.
• Bij gezonde mensen zit er geen glucose en geen eiwit in de urine.
• Defecatie is geen uitscheiding.

In het kort

• Uitscheiding is het afvoeren van afvalstoffen uit de stofwisseling. De nier scheidt vooral ureum, water en zouten uit.
• Ureum ontstaat in de lever uit ammoniak, dat vrijkomt bij de afbraak van aminozuren.
• Een nefron maakt urine met ultrafiltratie, terugresorptie en secretie.
• Glucose wordt in een gezonde nier volledig teruggenomen.
• ADH regelt de terugresorptie van water in de verzamelbuis: meer ADH geeft minder en meer geconcentreerde urine.