Aufbau und Funktion des Harntraktes

Die Nieren liegen im Bauchraum links und rechts der Lendenwirbelsäule. Sie sind von hinten durch die Rückenmuskulatur und seitlich teilweise durch den unteren Brustkorb geschützt. Die Bauchhöhle mit den Bauchorganen befindet sich vor den Nieren und ist von diesen durch das Bauchfell abgetrennt. Die rechte Niere steht durch die Leber etwas tiefer als die linke. Das Gewicht einer Niere beträgt etwa 150 g, ihre Länge 10 – 12 cm. Das weiche Nierengewebe ist in eine harte Kapsel gehüllt und außen von einer dicken Fettschicht umgeben.

Harnorgane Mann
Schematische Darstellung der Harnorgane beim Mann, Vorderansicht

Die Blutzufuhr erfolgt über die Nierenschlagader, die von der Hauptschlagader (der Aorta) abzweigt. Die Nierenschlagader (Abb. a) verzweigt sich in der Niere immer weiter, bis zu den kleinsten Haargefäßen (Kapillaren) in der Nierenrinde. Dort fasert jedes dieser Haargefäße in ein Gefäßknäuel auf (einen Glomerulus, Abb. c), dessen umhüllende Kapsel den Beginn des Hohlsystems der Niere darstellt. Die Kapsel um das Gefäßknäuel verengt sich zu einem einzigen langen Kanälchen, welches sich U-förmig durch das Nierenmark zieht. Ein solches Gefäßknäuel bildet zusammen mit seinem zugehörigen Kanälchen die Elementareinheit der Niere: das Nephron (Abb. b). Jeweils mehrere dieser Nephrone münden in ein Sammelrohr, mehrere Sammelrohre in eine Papille, und acht bis zehn solcher Papillen sind in einen Kelch gestülpt. In diesen Kelchen sammelt sich der Harn, der am Ende im Nierenbecken zusammenfließt.

Harnorgane Frau
Schematische Darstellung der Harnorgane bei der Frau, Seitenansicht
Aufbau Niere
Aufbau der Niere a) Blutgefäßsystem; b) Elementarapparat (Nephron); c) Gefäßknäuel (Glomerulus)

Die Hauptaufgabe der Nieren besteht darin, die Salz- und Wasserausscheidung des Körpers zu kontrollieren und den Säuregehalt (pH-Wert) des Blutes konstant zu halten. Über die Nieren werden auch viele Abfallstoffe ausgeschieden, die sonst zu einer langsamen Vergiftung des Körpers führen würden. Diese Aufgaben werden von den etwa 1,2 Millionen Nephronen jeder Niere erfüllt, die  zusammen jeden Tag von rund 1.700 Litern Blut durchströmt werden. (Die rund sechs Liter Blut eines Menschen passieren die Nieren täglich also etwa 280 mal.) Aus diesem Volumen werden in den Gefäßknäueln etwa 180 Liter Vorharn gefiltert. In den Nierenkanälchen wird diese Menge auf ca. 1,5 l Endharn konzentriert. Dabei müssen auch für den Körper wichtige Stoffe wie Zucker, Eiweiße und Mineralstoffe vor der Ausscheidung „errettet“ werden.
Der Endharn, der letztlich über die Blase ausgeschieden wird, enthält viele Stoffe in so hoher Konzentration, dass sie gerade noch gelöst sind. Die Zusammensetzung und Konzentration des Harns kann sich je nach Situation ändern; je höher die Flüssigkeitszufuhr, umso weniger konzentriert der Endharn und umso leichter bleiben Salze und sonstige Stoffe in Lösung. Dies ist gerade im Hinblick auf das Steinleiden wichtig:
In stark konzentriertem, dichtem Harn bilden sich viele Kristalle, die hängen bleiben und zu einem Stein anwachsen können.
Der Säuregehalt des Harns (sein pH-Wert) liegt normalerweise um 6, kann jedoch von 5 bis 8 variieren. (Auf einer Skala von 0 bis 14 beschreibt der pH-Wert, wie sauer oder alkalisch eine Lösung ist. Einen neutralen pH-Wert von 7 hat beispielsweise Wasser.) Der Körper kann über den Harn also je nach Bedarf saure oder alkalische Stoffe ausscheiden und damit eine schädliche pH-Wert-Veränderung des Blutes verhindern.
Funktioniert diese Ausscheidung nicht mehr wie gewünscht, beispielsweise durch eine massive krankheitsbedingte Schädigung der Nieren, verschlechtert sich das Blutbild. In extremen Fällen kann dies bis zur Blutvergiftung (Urämie) reichen.
Eine weitere Funktion der Nieren ist die Produktion von Hormonen: Sie können den Blutdruck anheben und sind für die Bildung der roten Blutkörperchen zuständig. Zudem wird in der Niere das für die Knochen sehr wichtige Vitamin D in seine wirksame Form umgewandelt.
Der Abtransport des Harns aus dem Nierenbecken aus erfolgt aktiv durch Kontraktionen, bei denen jeweils einige Milliliter Harn in den Harnleiter übertreten. Dort wird der Harn durch wellenförmige Bewegungen der Muskulatur weiter transportiert. Die Harnleiter sind etwa 25 cm lang und münden seitlich und etwas von hinten in die Blase. Dabei laufen sie schräg durch die Blasenwand hindurch, um einen Rückfluss des Harns von der Blase in die Niere zu verhindern. Beim Durchfließen der Harnleiter muss der menschliche Harn verschiedene Engstellen passieren, welche oft die Austreibung von Harnsteinen behindern: am Übergang vom Nierenbecken zum Harnleiter, an der Überkreuzung der Beckenblutgefäße und an der Einmündungsstelle der Harnleiter in die Blase.
Die Blase ist ein muskuläres Hohlorgan, das im Becken liegt. Sie dient als Speicher für den Harn und fasst etwa 400 bis 500 ml. Hat sich eine bestimmte Menge Harn angesammelt, wird der Harn über die Harnröhre nach außen entleert.