Funzionamernto del rene e regolazione della funzione renale

Funzionamento del rene

La formazione dell'urina è dovuta a processi di filtrazione, riassorbimento e secrezione che avvengono lungo il nefrone. A causa dell'elevata pressione sanguigna nell'arteriola afferente, circa il 20% del plasma che passa nel glomerulo filtra passivamente, come in un setaccio, attraverso le sottili pareti dei capillari glomerulari, che trattengono solo le macromolecole e le cellule del sangue. Si forma così un liquido isotonico col plasma, l'ultrafiltrato (o preurina), che si raccoglie nella capsula di Bowman e viene da qui incanalato nel tubulo renale.

Durante il tragitto lungo il tubulo si verifica un imponente riassorbimento che permette il recupero di circa il 99% dell'acqua, dei sali e delle sostanze nutritive (per esempio glucosio e amminoacidi) passate nell'ultrafiltrato, che tornano al sangue attraverso i vasi retti.

Un ruolo centrale in questo processo è quello dell'assorbimento attivo di Na+ che, passando dal lume dei tubuli ai liquidi interstiziali e ai capillari sanguigni, rende ipertonico il sangue e richiama acqua. Parallelamente si verifica la secrezione di sostanze di rifiuto (come acidi, basi, ioni) dal liquido interstiziale nel filtrato che scorre all'interno del tubulo, mediante trasporto attivo e passivo.

Buona parte dell'acqua e la quasi totalità dei composti nutritivi (come glucosio e amminoacidi) sono riassorbiti a livello del tubulo convoluto prossimale. Anche l'ansa di Henle è importante per il riassorbimento di acqua; mentre i tratti terminali (tubulo contorto distale e dotto collettore) possono aumentare il riassorbimento di acqua quando vengono stimolati dagli ormoni aldosterone e vasopressina.

La composizione del filtrato subisce dunque profondi cambiamenti man mano che esso scorre lungo il tubulo renale e le sostanze di rifiuto, tra cui la principale è l'urea, vanno progressivamente concentrandosi nel secreto, formando un'urina ipertonica rispetto al sangue.

Nei glomeruli transitano circa 1600 L di sangue al giorno e si formano circa 180 L di ultrafiltrato, o preurina, (circa 120 mL al minuto) da cui si ottengono in media solo 1,5 L di urina.

Regolazione della funzione renale

La formazione dell'urina è soggetta a controllo ormonale e regolata in base alla necessità dell'organismo di trattenere o di eliminare acqua. I principali responsabili di tale regolazione sono i due ormoni aldosterone e vasopressina, che promuovono il riassorbimento dell'acqua e la formazione di urina concentrata.

La secrezione di questi ormoni è regolata in modo piuttosto complesso dalla concentrazione osmotica del plasma sanguigno. In caso di perdita di liquidi, si verifica un aumento di osmolarità (concentrazione osmotica) del sangue che stimola la secrezione di ADH da parte dell'ipotalamo, di conseguenza viene trattenuta una maggior quantità di acqua e si forma urina concentrata.

D'altra parte, la diminuzione della concentrazione di Na+ nell'urina (quindi la produzione di urina diluita) favorisce la secrezione di aldosterone e la produzione di urina concentrata, secondo un meccanismo di regolazione dovuto al sistema renina-angiotensina-aldosterone: la renina, ormone prodotto da specifiche cellule del nefrone (le cellule juxta-glomerulari) in risposta a una diminuita concentrazione di sali nell'urina, catalizza la trasformazione dell'angiotensinogeno, presente nel plasma, in angiotensina I, che a sua volta viene trasformata in angiotensina II per azione dell'enzima angiotensin converting enzyme (ACE) presente nell'endotelio dei vasi, in particolare nel polmone; l'angiotensina II stimola la secrezione di aldosterone.