Die Nieren filtrieren unerwünschte Stoffe aus dem Blut und produzieren Urin, um sie auszuscheiden. Die Harnproduktion verläuft im Wesentlichen dreistufig: Glomeruläre Filtration, Rückresorption und Sekretion. Diese Vorgänge stellen sicher, dass nur überschüssiges Wasser und Ab- fallprodukte den Körper verlassen.
Jede Niere enthält mehr als 1 Million dieser kleinen Strukturen, die als Nephron bezeichnet werden. Jedes Nephron besitzt einen Glomerulus, der das Blut filtriert. Der Glomerulus besteht aus einem Netzwerk von Kapillaren und ist von einer becherförmigen Struktur umgeben, der Bowman-Kapsel. Während das Blut durch den Glomerulus fließt, presst der Blutdruck Wasser und gelöste Stoffe aus den Kapillaren durch eine Filtrationsmembran in die Kapsel. Mit dieser glomerulären Filtration beginnt die eigentliche Harnbildung.
Im Glomerulus presst der Blutdruck Flüssigkeit aus den Kapillaren durch eine Schicht spezieller Zellen in die Bowman-Kapsel. Diese Schicht, die Filtrationsmembran, lässt Wasser und kleine gelöste Stoffe hindurch, Blutzellen und große Eiweiße jedoch nicht. Diese Teilchen bleiben weiterhin im Blutstrom. Das Filtrat (d. h. die durch die Membran hindurchgetretene Flüssigkeit) fließt aus der Bowman-Kapsel weiter in das Nephroninnere.
Der Glomerulus filtriert das Wasser und kleine gelöste Stoffe aus dem Blut. Das so gebildete Filtrat enthält zwar Abfallprodukte, doch auch diejenigen Substanzen, die der Körper benötigt: Wichtige Ionen, Glukose, Aminosäuren und kleinere Eiweiße. Wenn das Filtrat den Glomerulus verlässt, tritt es in einen Gang des Nephrons ein, der als Nephronröhrchen bezeichnet wird. Während das Filtrat weiterfließt, werden die benötigten Stoffe und ein Teil des Wassers durch die Wand des Röhrchens in die benachbarten Kapillaren rückresorbiert. Diese Rückresorption lebenswichtiger Nährstoffe aus dem Filtrat ist der zweite Schritt bei der Urinproduktion.
Das im Glomerulus resorbierte Filtrat durchströmt die Nierenröhrchen, wo Nährstoffe und Wasser in die Kapillaren rückresorbiert werden. Gleichzeitig gelangen Abfallprodukt- und Wasserstoffionen aus den Kapillaren in die Nierenröhrchen. Dieser Vorgang wird als Sekretion bezeichnet. Die sezernierten Ionen vereinigen sich mit dem verbleibenden Filtrat und bilden so den Urin. Der Harn strömt aus dem Nierenröhrchen in ein Sammelrohr. Er verlässt die Niere über das Nierenbecken, gelangt in den Harnleiter und dann weiter in die Harnblase.
Die Nephrone der Nieren verarbeiten das Blut und bilden den Urin durch den Vorgang der Filtration, Rückresorption und Sekretion. Harn besteht zu 95 % aus Wasser und zu 5 % aus Abfallprodukten. Harnstoff, Kreatinin, Ammoniak und Harnsäure zählen zu den stickstoffhaltigen Abfallprodukten, die über den Urin ausgeschieden werden. Ionen wie Natrium, Kalium, Wasserstoff und Kalzium werden ebenfalls ausgeschieden.
