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Niere, Nephron und ADH – Osmoregulation

BiologieHuman- und TierphysiologieAlter 16–17

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Ein Nephron filtert Blut im Glomerulus, resorbiert nützliche Stoffe im proximalen Tubulus zurück, baut mit der Henle-Schleife (Gegenstrom-Multiplikator) ein Salzgefälle im Nierenmark auf und resorbiert Wasser im Sammelrohr unter der Kontrolle von ADH und Aquaporinen. Ändern Sie Trinkmenge, Schwitzen, Salz und Eiweiß und beobachten Sie, wie Osmolalität des Blutes, ADH, Harnmenge und Harnkonzentration durch negative Rückkopplung reagieren; vergleichen Sie einen gesunden Menschen, unbehandelten Diabetes und Nierenversagen, und führen Sie eine Dialysesitzung (im Gegenstrom oder in gleicher Richtung) im Vergleich mit einer Nierentransplantation durch.

Lektion: Osmoregulation und Ausscheidung: die Niere

Was sie zeigt

Die Nieren scheiden Harnstoff aus und regeln den Wasser- und Ionengehalt des Blutes. In jedem Nephron presst der hohe Druck im Glomerulus kleine Moleküle in die Bowman-Kapsel (Ultrafiltration). Der proximale Tubulus resorbiert die gesamte Glucose und alle Aminosäuren sowie den größten Teil von Wasser und Ionen zurück. Die Henle-Schleife pumpt Ionen ins Nierenmark, sodass das Sammelrohr Wasser durch Osmose zurückgewinnen kann. Ist das Blut zu konzentriert, lösen Osmorezeptoren im Hypothalamus die Ausschüttung von ADH aus dem Hypophysenhinterlappen aus; ADH baut Aquaporine in das Sammelrohr ein, und es entsteht weniger, konzentrierterer Harn. Das ist negative Rückkopplung.

So funktioniert es

Wählen Sie unter Niere und Nephron mit Zoom das Harnsystem, die Niere oder ein Nephron, und tippen Sie auf einen Teil, um seine Aufgabe zu lesen. Ändern Sie unter Wasserhaushalt und ADH Getränke, Salz, Eiweiß und Wetter, oder drücken Sie 1 L Wasser trinken, Salziger Snack oder Sport 1 h, und beobachten Sie die Diagramme. Wechseln Sie die Person zum Vergleich. Drücken Sie unter Dialyse und Transplantation Sitzung starten, dann Ergebnis speichern, und testen Sie die andere Flussrichtung.

Einstellbare Parameter

  • Ansicht Niere und Nephron, Wasserhaushalt und ADH, Dialyse und Transplantation
  • Person Gesund, Unbehandelter Diabetes, Nierenversagen
  • Getränke 0,5–5 L/Tag
  • Salz 1–20 g/Tag
  • Wetter Kühl (wenig Schweiß), Warmer Tag, Heißer Tag
  • Eiweiß in der Nahrung 40–150 g/Tag
  • Fluss der Dialyseflüssigkeit Gegenstrom, Gleiche Richtung

Fragen zum Erkunden

  1. Warum entsteht nach dem Trinken von 1 L Wasser viel verdünnter Harn?
  2. Warum hat ein Mensch mit unbehandeltem Diabetes Glucose im Harn und Durst?
  3. Warum entfernt der Gegenstrom im Dialysator mehr Harnstoff als ein Fluss in gleicher Richtung?

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