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Sistema escretore riassunto

Funzione: La composizione del sangue e quindi l’ambiente chimico interno è regolata dal sistema escretore. Nei vertebrati gli organi più importanti di questo sistema sono i reni.

La regolazione dell’ambiente chimico interno da parte dei reni comporta la soluzione di tre problemi differenti:

1. L’escrezione di rifiuti metabolici
Questi rifiuti sono l’anidride carbonica e i composti azotati, principalmente l’ammoniaca (NH₃) prodotti dalla scissione degli amminoacidi. Negli animali complessi la fuori uscita di ammoniaca non è facile perché è molto tossica e bisogna prima trasformato in un composto meno acido affinché possa essere escreto con facilità. Gli uccelli, i rettili e gli insetti trasformano i loro rifiuti azotati in cristalli di acido urico con il risultato che per l’escrezione occorre pochissima acqua. Negli squali, negli anfibi e nei mammiferi l’ammoniaca viene trasformata in urea. Quest’ultimo a differenza dell’acido urico ha bisogno di essere disciolto in acqua per essere escreto.

2. La regolazione della conservazione di ioni e di altre sostanze chimiche
La regolazione chimica comporta non solo la conservazione di molecole nutritive come il glucosio e gli amminoacidi, ma anche il mantenimento di concentrazioni ioniche (Na⁺ ; K⁺ ;H⁺ ; Ca e HCO⁻₃). Essi svolgono ruoli importanti nel mantenimento della struttura delle proteine, della permeabilità della membrana e del PH del sangue etc.

3. Il mantenimento dell’equilibrio idrico

Il sistema escretore è costituito da due reni che si trovano tra la 13esima toracica e la terza lombare, che hanno il compito di filtrare il sangue, da due ureteri, che collegano i reni alla vescica e dall’uretra che permette lo svuotamento all’esterno del contenuto della vescica. Inoltre le arterie e le vene renali mettono in comunicazione i reni col sistema circolatorio.

 Il rene
I reni umani sono due organi di colore rosso scuro a forma di fagiolo, lungo circa 10 centimetri e del peso di 110÷130 grammi. La regione più esterna è la corticale e una più situata più in profondità chiamata midollare. L’unità funzionale del rene è il nefrone(ciascun rene contiene un milione di nefroni) che è costituito da capillari (il glomerulo) e da un tubo ( il tubulo renale) che parte da una struttura a forma di coppa (la capsula di Bowman che è costituita da proteine che si chiamano podoiciti). Il tubulo renale è formato dai tubuli prossimale e distale che sono collegati tra loro dall’ansa di Henle. I tubuli di diversi nefroni confluiscono nel dotto collettore.

L’urina si forma nei nefroni e passa dal dotto collettore nella pelvi renale o bacinetto renale che è paragonabile a un imbuto. Dopo, per peristalsi, si sposta nell’uretere verso la vescica e infine nell’uretra. Il sangue entra nel rene attraverso l’arteria renale e va al tubulo afferente che entra nel glomerulo e poi esce attraverso il tubulo efferente che si divide in capillari peritubulari. Questi poi convergono a formare una venula e passa a una piccola vena per poi finire infine nella venula renale.
Le parti del nefrone altamente permeabile all’acqua, possiedono un numero elevato di acquaporine, una classe di proteine di membrana che costituisce i canali dell’acqua. Esse sono abbondanti nelle cellule del tubulo prossimale e nel tratto discendente dell’ansa di Henle, ma non in quello ascendente. La scoperta delle acquaporine nel 2003 è valsa il premio nobel a Peter Agre.

Il processo della formazione dell’urina è costituito da 4 fasi:

1. Filtrazione:
il sangue priva il filtrato (il liquido che entra nella capsula) di proteine grandi. Il filtrato ha la stessa composizione chimica del plasma.

2. Secrezione:
alcune molecole del sangue vengono immesse nel filtrato. In questo modo vengono eliminate dalla corrente sanguigna sia le sostanze dannose ingerite insieme agli alimenti sia i farmaci come la penicillina.

3. Riassorbimento:
l’acqua che era entrata nella filtrazione va di nuovo nei capillari peritubulari.

4. Escrezione:
L’urina lascia il nefrone e passa nella pelvi renale.

o Minzione
Si intende con il termine minzione l’eliminazione di urine. Nell’uretra ci sono due sfinteri: uno liscio autonomo, che i bambini posseggono esclusivamente, e uno striato scheletrico volontario, che serve per trattenere e si trova nell’adulto.

o Conservazione dell’acqua:
L’eliminazione dell’acqua attraverso l’urina è il principale meccanismo di regolazione dell’acqua corporea. Le diverse regioni delle pareti del tubulo renale e delle pareti del dotto collettore hanno permeabilità differenti all’acqua, ai Sali e all’urea. Poi, alcune regioni delle pareti del tubulo renale contengono proteine di membrana che trasportano attivamente i Sali fuori dal tubulo. Nel tubulo prossimale, che percorre tratto discendente e ascendente dell’ansa di Henle, il filtrato è isotonico rispetto al plasma quindi vi è stesso rapporto acqua-soluto. Nell’ansa di Henle, invece, è ipertonica quindi il filtrato ha più soluto. In prossimità del tubulo distale, infine è ipotonica quindi nel filtrato vi è la presenta di più acqua.

o La cistite:
è una fastidiosa infiammazione (flogosi) della vescica di origine batterica. Colpisce prevalentemente il sesso femminile e spesso si accompagna ad un bisogno continuo e doloroso di urinare. La cistite insorge talvolta senza sintomi o cause evidenti, altre volte è secondaria a pratiche anticoncezionali o a rapporti sessuali. La cistite si diagnostica attraverso l’urinocoltura (mettere urina in terreno di coltura e capire le colonie batteriche a quale antibiotico è sensibile). La cistite interstiziale, una malattia rara e difficile da trattare. Ha gli stessi sintomi della cistite ma in maniera amplificata. Non esiste una cura, ma solo modi per alleviare il dolore.

o Ormoni:
ADH (ormone antiduretico): I reni, oltre a fungere da depuratori del sangue, svolgono anche un’importante funzione omeostatica: essi controllano infatti la quantità d’acqua presente nel sangue. Il riassorbimento dell’acqua è regolato dall’ormone ADH (ormone antidiuretico) chiamato anche vasopressina, prodotto dall’ipotalamo e immesso in circolo dall’ipofisi. Se in circolo c’è poca acqua (disidratazione) viene liberato nel dotto collettore l’ADH che favorisce l’integrazione di liquidi; se in circolo c’è molta acqua viene rallentata la produzione di ADH. La diuresi è la quantità di urina eliminata in un giorno.

Renina: I reni regolano anche la pressione sanguigna: se questa diminuisce essi liberano un ormone chiamato renina che catalizza la produzione di un altro ormone, l’angiotensina, che determina la costrizione delle arteriole e quindi l’aumento della pressione. Essa si trasforma in angiotensinogeno 1 e attraverso la pepsina, che gli toglie 2 amminoacidi, poi diventa angiotensinogeno 2. Le varie funzioni sono:
1. stimola il cervello per la sete
2. determina la contrazione di arteriole renali efferenti
3. aumenta pressione nel glomerulo
4. restringe vasi sanguigni
5. stimola ghiandole surreali a produrre aldosterone
Quando la concentrazione di ossigeno nel sangue è troppo bassa, i reni liberano un ormone chiamato eritropoietina che aumenta la produzione di globuli rossi. I reni, regolando la presenza di ioni idrogeno e bicarbonato, contribuiscono anche al controllo del pH del sangue.

Comuni cause di acidosi (diminuzione del pH del sangue) Comuni cause di alcalosi (aumento del pH del sangue)
Acidosi lattica (per ipossia o ipoperfusione, comune nell'esercizio fisico);
Chetoacidosi (produziuone massiva di corpi chetonici tipica del diabete), chetosi (produzione importante di corpi chetonici tipica del digiuno particolarmente prolungato o dellamalnutrizione severa);

Insufficienza renale;
Intossicazioni;
Diarrea severa;
Ipoventilazione (causata da farmaci, droghe, malattie particolarmente gravi, BPCO e in forma lieve tipica anche dei soggetti gravemente obesi). Vomito;
Eccessivo consumo di agenti o farmaci alcalinizzanti (come il bicarbonato di sodio);
Iperventilazione (inclusa quella indotta da farmaci o da respiratori artificiali o droghe).

Aldosterone: stimola il riassorbimento degli ioni sodio dal tubulo distale e dal dotto collettore e poi inoltre stimola la secrezione in essi di ioni potassio.

Pepside cardiaco: l’origine si trova nell’atrio del cuore e il suo compito è quello di inibire il riassorbimento degli ioni sodio dal tubulo distale.


o Calcoli renali:
Sono delle piccole aggregazioni di ossalato di calcio che si formano nel tratto urinario. Spesso la loro presenza è legata ad una dieta incongrua a cui si associa una predisposizione di origine genetica. Talvolta i calcoli renali sono asintomatici e vengono scoperti per caso durante una radiografia di controllo. Altre volte un dolore acuto e violento (colica renale) segnala prepotentemente la loro presenza. Se i calcoli sono < 5cm vengono bombardate con onde d’urto, mentre se sono >5cm viene effettuato intervento chirurgico.

o Insufficienza renale:
Si parla di insufficienza per sottolineare l'incapacità di un organo, in questo caso il rene, di svolgere le sue normali funzioni. Esistono due tipi:

1. insufficienza renale acuta: si verifica bruscamente. A differenza dell'insufficienza renale cronica, un rene colpito da una forma acuta spesso recupera pienamente le proprie funzioni, consentendo al paziente di riprendere una vita del tutto normale. Il problema delle forme croniche è invece legato all'aspecificità dei sintomi, che quando si fanno più severi nascondono spesso una perdita di funzionalità irreversibile.

2. insufficienza renale cronica: si verifica in maniera lenta e graduale. In questo caso la progressiva perdita della funzionalità renale è generalmente dovuta a:
a) gravi forme di ipertensione e diabete, non adeguatamente controllate dalla terapia farmacologica.
b) Ipertrofia prostatica
c) calcoli renali
d) reflusso vescico-ureterale
e) tumori di grosse dimensioni
Esse sono condizioni che, ostacolando il normale deflusso di urina, aumentano la pressione all'interno dei reni riducendone la funzionalità.
Il danno renale può essere anche determinato da processi infiammatori (pielonefriti, glomerulonefriti) o dalla formazione di cisti all'interno del rene (malattia renale policistica).Anche l'utilizzo cronico di alcuni farmaci, alcol e droghe a dosaggi elevati può favorirne l'insorgenza, mentre intossicazioni acute degli stessi possono provocare un episodio acuto. Quest'ultimo è spesso la complicanza di uno o altri seri disordini, che in un primo momento possono essere erroneamente ritenuti causa della sintomatologia. L'insufficienza renale passa pressoché inosservata nelle sue fasi iniziali. Soltanto quando la funzionalità renale è considerevolmente diminuita, si manifestano i primi sintomi, che aumentano di gravità mano a mano che si innalzano i livelli di varie sostanze nel sangue, incluse quelle di rifiuto, ed il pH ematico. Nel peggiore dei casi, l'insufficienza renale cronica richiede il trapianto chirurgico o il ricorso alla dialisi (filtrazione artificiale del sangue).

o Regolazione della temperatura corporea
La temperatura dell’uomo è di 37° C e ciò avviene attraverso un sistema automatico, un termostato posto nell’ipotalamo. Questo termostato riceve e integra le informazioni provenienti dai recettori per la temperatura, che sono distribuiti in tutto il corpo. Così in caso di bisogno, mette in atto risposte adeguate. Tra di esse vi è il rilascio del fattore di rilascio TRH che stimola la produzione dell’ormone TSH da parte dell’ipofisi. Il TSH a sua volta induce la produzione di tiroxina, l’ormone tiroideo, la quale, aumentando il metabolismo cellulare, contribuisce ad aumentare temperatura del corpo. La febbre non è qualcosa di negativo perché sembra stimoli il sistema immunitario aumentando la sintesi degli anticorpi.

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