Die Fähigkeit des Harnsystems, das Blut zu filtern, liegt in etwa 2 bis 3 Millionen Büscheln spezialisierter Kapillaren – den Glomeruli -, die mehr oder weniger gleichmäßig zwischen den beiden Nieren verteilt sind. Da die Glomeruli das Blut hauptsächlich nach Partikelgröße filtern, sind große Elemente wie Blutzellen, Blutplättchen, Antikörper und Eiweiß ausgeschlossen. Der Glomerulus ist der erste Teil des Nephrons, der sich dann als hochspezialisierte röhrenförmige Struktur fortsetzt, die für die Herstellung der endgültigen Urinzusammensetzung verantwortlich ist. Alle anderen gelösten Stoffe, wie Ionen, Aminosäuren, Vitamine und Abfälle, werden gefiltert, um eine Filtratzusammensetzung zu erzeugen, die dem Plasma sehr ähnlich ist. Die Glomeruli erzeugen jeden Tag etwa 200 Liter (189 Liter) dieses Filtrats, aber Sie scheiden weniger als zwei Liter Abfall aus, den Sie Urin nennen.

Die Eigenschaften des Urins ändern sich in Abhängigkeit von Einflüssen wie Wasseraufnahme, Bewegung, Umgebungstemperatur, Nährstoffaufnahme und anderen Faktoren (siehe Tabelle 1). Einige der Merkmale wie Farbe und Geruch sind grobe Deskriptoren Ihres Flüssigkeitszustands. Wenn Sie beispielsweise draußen Sport treiben oder arbeiten und viel schwitzen, wird Ihr Urin dunkler und riecht leicht, selbst wenn Sie viel Wasser trinken. Athleten wird oft empfohlen, Wasser zu konsumieren, bis ihr Urin klar ist. Das ist ein guter Rat; es braucht jedoch Zeit, bis die Nieren Körperflüssigkeiten verarbeiten und in der Blase speichern. Eine andere Art, dies zu betrachten, ist, dass die Qualität des produzierten Urins ein Durchschnitt über die Zeit ist, die zur Herstellung dieses Urins benötigt wird. Die Herstellung von klarem Urin kann nur wenige Minuten dauern, wenn Sie viel Wasser trinken, oder mehrere Stunden, wenn Sie draußen arbeiten und nicht viel trinken.

Tabelle 1. Normal Urine Characteristics
Characteristic	Normal values
Color	Pale yellow to deep amber
Odor	Odorless
Volume	750–2000 mL/24 hour
pH	4.5–8.0
Specific gravity	1.003–1.032
Osmolarity	40–1350 mOsmol/kg
Urobilinogen	0.2–1.0 mg/100 mL
White blood cells	0–2 HPF (per high-power field of microscope)
Leukocyte esterase	None
Protein	None or trace
Bilirubin	<0.3 mg/100 mL
Ketones	None
Nitrites	None
Blood	None
Glucose	None

Urinalysis (urine analysis) often provides clues to renal disease. Normalerweise werden nur Spuren von Protein im Urin gefunden, und wenn höhere Mengen gefunden werden, ist eine Schädigung der Glomeruli die wahrscheinliche Grundlage. Ungewöhnlich große Urinmengen können auf Krankheiten wie Diabetes mellitus oder hypothalamische Tumoren hinweisen, die Diabetes insipidus verursachen. Die Farbe des Urins wird hauptsächlich durch die Abbauprodukte der Zerstörung roter Blutkörperchen bestimmt (Abbildung 1).

Das „Häm“ des Hämoglobins wird von der Leber in wasserlösliche Formen umgewandelt, die in die Galle und indirekt in den Urin ausgeschieden werden können. Dieses gelbe Pigment ist Urochrom. Die Urinfarbe kann auch durch bestimmte Lebensmittel wie Rüben, Beeren und Bohnen beeinflusst werden. Ein Nierenstein oder ein Krebs des Harnsystems kann eine ausreichende Blutung hervorrufen, um sich als rosa oder sogar leuchtend roter Urin zu manifestieren. Erkrankungen der Leber oder Hindernisse der Gallendrainage aus der Leber verleihen dem Urin einen dunklen „Tee“ – oder „Cola“ -Farbton. Dehydration erzeugt dunkleren, konzentrierten Urin, der auch den leichten Geruch von Ammoniak besitzen kann. Der größte Teil des aus dem Proteinabbau entstehenden Ammoniaks wird von der Leber in Harnstoff umgewandelt, so dass Ammoniak im frischen Urin selten nachgewiesen wird. Der starke Ammoniakgeruch, den Sie in Badezimmern oder Gassen feststellen können, ist auf den Abbau von Harnstoff in Ammoniak durch Bakterien in der Umwelt zurückzuführen. Etwa jeder fünfte Mensch erkennt nach dem Verzehr von Spargel einen ausgeprägten Geruch im Urin; Andere Lebensmittel wie Zwiebeln, Knoblauch und Fisch können ihre eigenen Aromen verleihen! Diese durch Lebensmittel verursachten Gerüche sind harmlos.

Das Urinvolumen variiert erheblich. Der normale Bereich beträgt ein bis zwei Liter pro Tag. Die Nieren müssen ein minimales Urinvolumen von etwa 500 ml / Tag produzieren, um den Körper von Abfällen zu befreien. Ausgaben unter diesem Niveau können durch schwere Dehydratation oder Nierenerkrankung verursacht werden und werden als Oligurie bezeichnet. Die virtuelle Abwesenheit der Urinproduktion wird als Anurie bezeichnet. Übermäßige Urinproduktion ist Polyurie, die auf Diabetes mellitus oder Diabetes insipidus zurückzuführen sein kann. Bei Diabetes mellitus übersteigt der Blutzuckerspiegel die Anzahl der verfügbaren Natrium-Glukose-Transporter in der Niere, und Glukose tritt im Urin auf. Die osmotische Natur von Glukose zieht Wasser an und führt zu seinem Verlust im Urin. Bei Diabetes insipidus bedeutet eine unzureichende Freisetzung des Hypophysen-antidiuretischen Hormons (ADH) oder eine unzureichende Anzahl von ADH-Rezeptoren in den Sammelkanälen, dass zu wenige Wasserkanäle in die Zellmembranen eingeführt werden, die die Sammelkanäle der Niere auskleiden. Eine unzureichende Anzahl von Wasserkanälen (Aquaporinen) verringert die Wasseraufnahme, was zu hohen Mengen an sehr verdünntem Urin führt.

Tabelle 2. Urine Volumes
Volume condition	Volume	Causes
Normal	1–2 L/day
Polyuria	>2.5 L/day	Diabetes mellitus; diabetes insipidus; excess caffeine or alcohol; kidney disease; certain drugs, such as diuretics; sickle cell anemia; excessive water intake
Oliguria	300–500 mL/day	Dehydration; blood loss; durchfall; kardiogener Schock; Nierenerkrankung; vergrößerte Prostata
Anurie	<50 ml/Tag	Nierenversagen; Obstruktion wie Nierenstein oder Tumor; vergrößerte Prostata

Der pH-Wert (Wasserstoffionenkonzentration) des Urins kann mehr als 1000-fach variieren, von einem normalen Tief von 4,5 bis maximal 8,0. Die Ernährung kann den pH-Wert beeinflussen; Fleisch senkt den pH-Wert, während Zitrusfrüchte, Gemüse und Milchprodukte den pH-Wert erhöhen. Chronisch hoher oder niedriger pH-Wert kann zu Störungen wie der Entwicklung von Nierensteinen oder Osteomalazie führen.Das spezifische Gewicht ist ein Maß für die Menge der gelösten Stoffe pro Volumeneinheit einer Lösung und ist traditionell einfacher zu messen als die Osmolarität. Urin hat aufgrund des Vorhandenseins gelöster Stoffe immer ein höheres spezifisches Gewicht als reines Wasser (Wasser = 1, 0). Laboratorien können jetzt die Osmolarität des Urins direkt messen, was ein genauerer Indikator für gelöste Harnstoffe ist als das spezifische Gewicht. Denken Sie daran, dass die Osmolarität die Anzahl der Osmole oder Milliosmole pro Liter Flüssigkeit (mOsmol / L) ist. Die Osmolarität des Urins reicht von einem niedrigen Wert von 50-100 mOsmol / l bis zu 1200 mOsmol / l H2O.

Zellen werden normalerweise nicht im Urin gefunden. Das Vorhandensein von Leukozyten kann auf eine Harnwegsinfektion hinweisen. Leukozytenesterase wird von Leukozyten freigesetzt; Wenn es im Urin nachgewiesen wird, kann es als indirekter Beweis für eine Harnwegsinfektion (UTI) angesehen werden.Protein verlässt normalerweise nicht die glomerulären Kapillaren, daher sollten nur Spuren von Protein im Urin gefunden werden, etwa 10 mg / 100 ml in einer Stichprobe. Wenn übermäßiges Protein im Urin nachgewiesen wird, bedeutet dies normalerweise, dass der Glomerulus beschädigt ist und Protein in das Filtrat „auslaufen“ kann.

Ketone sind Nebenprodukte des Fettstoffwechsels. Das Auffinden von Ketonen im Urin deutet darauf hin, dass der Körper Fett als Energiequelle anstelle von Glukose verwendet. Bei Diabetes mellitus, wenn nicht genügend Insulin vorhanden ist (Diabetes mellitus Typ I) oder aufgrund von Insulinresistenz (Diabetes mellitus Typ II), gibt es viel Glukose, aber ohne die Wirkung von Insulin können die Zellen diese nicht aufnehmen, sodass sie im Blutkreislauf verbleibt. Stattdessen sind die Zellen gezwungen, Fett als Energiequelle zu verwenden, und Fett, das auf einem solchen Niveau verbraucht wird, produziert übermäßige Ketone als Nebenprodukte. Diese überschüssigen Ketone erscheinen im Urin. Ketone können auch auftreten, wenn ein schwerer Mangel an Proteinen oder Kohlenhydraten in der Nahrung vorliegt.

Nitrate (NO3–) kommen normalerweise im Urin vor. Gramnegative Bakterien verstoffwechseln Nitrat zu Nitrit (NO2–), und seine Anwesenheit im Urin ist ein indirekter Beweis für eine Infektion.

Es sollte kein Blut im Urin gefunden werden. Es kann manchmal in Urinproben als Folge einer Menstruationskontamination auftreten, dies ist jedoch kein abnormaler Zustand. Nachdem Sie nun verstanden haben, was die normalen Eigenschaften von Urin sind, erfahren Sie im nächsten Abschnitt, wie Sie dieses Abfallprodukt lagern und entsorgen und wie Sie es herstellen.

Kapitelübersicht

Der Nierenglomerulus filtert Blut hauptsächlich basierend auf der Partikelgröße, um ein Filtrat zu erzeugen, dem Zellen oder große Proteine fehlen. Die meisten Ionen und Moleküle im Filtrat werden vom Körper benötigt und müssen weiter unten in den Nephrontubuli resorbiert werden, was zur Bildung von Urin führt. Die Urineigenschaften ändern sich je nach Wasseraufnahme, Bewegung, Umgebungstemperatur und Nährstoffaufnahme. Die Urinanalyse analysiert die Eigenschaften des Urins und wird zur Diagnose von Krankheiten verwendet. Täglich müssen mindestens 400 bis 500 ml Urin produziert werden, um den Körper von Abfällen zu befreien. Übermäßige Urinmengen können auf Diabetes insipidus oder Diabetes mellitus hinweisen. Der pH-Bereich des Urins liegt zwischen 4,5 und 8,0 und wird durch die Ernährung beeinflusst. Die Osmolarität reicht von 50 bis 1200 Milliosmol und spiegelt die Menge an Wasser wider, die von Nierennephronen zurückgewonnen oder verloren wird.

Self Check

Beantworten Sie die Frage(n) unten, um zu sehen, wie gut Sie die im vorherigen Abschnitt behandelten Themen verstehen.

Glossar

Anurie: Fehlen von Urin; Produktion von 50 ml oder weniger pro Tag

Leukozytenesterase: enzym, das von Leukozyten produziert wird, die im Urin nachgewiesen werden können und als indirekter Indikator für eine Harnwegsinfektion dienen

Oligurie: unter der normalen Urinproduktion von 400-500 ml / Tag

Polyurie: Urinproduktion von mehr als 2,5 L / Tag; kann durch Diabetes insipidus, Diabetes mellitus oder übermäßigen Gebrauch von Diuretika verursacht werden

spezifisches Gewicht: Gewicht einer Flüssigkeit im Vergleich zu reinem Wasser mit einem spezifischen Gewicht von 1,0; erhöhen Sie sein spezifisches Gewicht

Urinanalyse: Analyse von Urin zur Diagnose von Krankheiten

Urochrom: häm-abgeleitetes Pigment, das die typische gelbe Farbe des Urins verleiht