Anatomia con elementi di istologia - Rene

RENE

Anatomia

Struttura Macroscopica

Il rene è un organo di forma a fagiolo, situato nella cavità retroperitoneale ai

lati della colonna vertebrale. Ogni rene misura circa 10-12 cm in lunghezza, 5-7

cm in larghezza e pesa circa 150-170 grammi. La superficie esterna del rene è

rivestita da una capsula fibrosa resistente. All'interno del rene, si distinguono

due regioni principali: la corteccia renale, più esterna e granulosa, e la

midollare renale, situata più internamente e composta da piramidi renali.

La corteccia renale contiene gran parte dei nefroni, che sono le unità funzionali

del rene. Questi nefroni sono responsabili del filtraggio del sangue e della

produzione dell'urina. La midollare renale, invece, è costituita da 8-18 piramidi

renali, che sono strutture coniche che contengono i dotti collettori e altre

strutture tubolari. Tra le piramidi renali si trovano le colonne renali, che sono

proiezioni della corteccia che si estendono verso la medulla e contengono i vasi

sanguigni interlobari.

Inoltre, il rene ha una capacità di adattamento notevole. Ad esempio, in caso di

perdita di uno dei due reni, il rene rimanente è in grado di compensare

parzialmente la perdita aumentando la sua funzionalità. Questo fenomeno è

noto come ipertrofia compensatoria e dimostra la straordinaria plasticità degli

organi renali.

Vasi Sanguigni L'arteria renale, ramo dell'aorta addominale, fornisce il

sangue al rene. Questa si divide in arterie segmentarie, che a loro volta si

ramificano in arterie interlobari, arcuate e infine interlobulari. Il sangue venoso

defluisce attraverso le vene interlobulari, arcuate e interlobari, convergendo

nella vena renale che sfocia nella vena cava inferiore.

Il flusso sanguigno renale è fondamentale per il mantenimento della funzione

renale. Ogni minuto, circa il 20-25% del flusso sanguigno totale del corpo passa

attraverso i reni. Questo alto flusso sanguigno è necessario per il filtraggio

efficace del sangue e per la produzione di urina. Il sistema vascolare renale è

altamente ramificato e organizzato in modo da garantire un'adeguata

perfusione di tutte le aree del rene.

Una peculiarità del sistema vascolare renale è la sua capacità di

autoregolazione. Questo significa che, nonostante variazioni della pressione

sanguigna sistemica, il flusso sanguigno renale rimane relativamente costante

grazie a meccanismi intrinseci di regolazione. Questo processo è cruciale per

mantenere una filtrazione glomerulare stabile e garantire un'efficace

eliminazione dei prodotti di scarto dal sangue.

Sistema dei Calici e Pelvi Renale I calici renali minori e maggiori raccolgono

l'urina filtrata dai nefroni e la convogliano nella pelvi renale. La pelvi renale è

una struttura a forma di imbuto che si continua nell'uretere, il canale che

trasporta l'urina verso la vescica urinaria.

I calici renali minori sono piccoli tubuli che raccolgono l'urina prodotta dai dotti

collettori delle piramidi renali. Questi si uniscono per formare i calici renali

maggiori, che a loro volta si uniscono per formare la pelvi renale. La pelvi

renale è una camera ampia e dilatata che agisce come un serbatoio

temporaneo per l'urina prima che venga trasportata nell'uretere. La pelvi

renale è rivestita da una mucosa che protegge i tessuti sottostanti dagli effetti

corrosivi dell'urina.

Il sistema dei calici e della pelvi renale svolge un ruolo cruciale nella

prevenzione delle infezioni urinarie. L'urina prodotta dai nefroni è praticamente

sterile, e il flusso continuo attraverso i calici e la pelvi renale aiuta a prevenire

la proliferazione di batteri. Tuttavia, ostruzioni o anomalie anatomiche in questo

sistema possono predisporre a infezioni e altre complicanze.

Istologia

Nefrone Il nefrone è l'unità funzionale del rene. Ogni rene contiene circa un

milione di nefroni. Il nefrone è costituito da un corpuscolo renale (glomerulo e

capsula di Bowman) e un sistema tubulare (tubulo prossimale, ansa di Henle,

tubulo distale e dotto collettore).

Il corpuscolo renale è il sito di filtrazione del sangue. Il glomerulo è una rete di

capillari fenestrati che permette il passaggio di acqua e piccole molecole, ma

impedisce il passaggio di cellule sanguigne e proteine di grandi dimensioni. La

capsula di Bowman è una struttura a doppia parete che circonda il glomerulo e

raccoglie il filtrato glomerulare.

Il sistema tubulare è responsabile del riassorbimento e della secrezione di

diverse sostanze. Il tubulo prossimale è il primo segmento del sistema tubulare

e riassorbe circa il 65% del filtrato glomerulare, inclusi acqua, ioni, glucosio e

aminoacidi. L'ansa di Henle è una struttura a forma di U che crea un gradiente

osmotico nella medulla renale, essenziale per la concentrazione delle urine. Il

tubulo distale è responsabile del riassorbimento del sodio e della secrezione del

potassio, sotto l'influenza dell'aldosterone. Il dotto collettore è l'ultimo

segmento del sistema tubulare e modula il riassorbimento dell'acqua sotto

l'influenza dell'ormone antidiuretico (ADH).

Il nefrone svolge anche un ruolo nella regolazione del pH del sangue attraverso

il riassorbimento e la secrezione di ioni idrogeno e bicarbonato. Questo

meccanismo è fondamentale per mantenere l'equilibrio acido-base del corpo e

garantire il corretto funzionamento delle cellule e degli organi.

Glomerulo Il glomerulo è un gomitolo di capillari fenestrati che filtrano il

plasma sanguigno. La capsula di Bowman che lo circonda raccoglie il filtrato

glomerulare. Il filtrato contiene acqua, ioni, glucosio e altre molecole che

verranno ulteriormente trattate nel sistema tubulare.

La membrana basale del glomerulo è una struttura complessa che agisce come

una barriera selettiva, permettendo il passaggio di molecole di piccole

dimensioni e impedendo il passaggio di molecole più grandi e cellule. Le cellule

endoteliali dei capillari glomerulari sono fenestrate, ovvero presentano piccoli

pori che facilitano il passaggio del plasma. Le cellule podociti della capsula di

Bowman avvolgono i capillari glomerulari e contribuiscono a formare la barriera

di filtrazione.

Le patologie che colpiscono il glomerulo, come la glomerulonefrite, possono

alterare la permeabilità della membrana basale e compromettere la capacità di

filtrazione del rene. Queste condizioni possono manifestarsi con proteinuria

(presenza di proteine nelle urine) ed ematuria (presenza di sangue nelle urine).

Tubulo Renale Il tubulo prossimale riassorbe gran parte del filtrato

glomerulare, compresi acqua, ioni, glucosio e aminoacidi. L'ansa di Henle, con il

suo segmento discendente sottile e il segmento ascendente spesso, crea un

gradiente osmotico essenziale per la concentrazione delle urine. Il tubulo

distale, sotto l'influenza dell'aldosterone, regola il riassorbimento del sodio e la

secrezione del potassio. Il dotto collettore, influenzato dall'ormone antidiuretico

(ADH), modula il riassorbimento dell'acqua e la concentrazione finale delle

urine.

Il tubulo prossimale presenta una grande superficie di riassorbimento grazie

alla presenza di microvilli sulla sua superficie luminale. Questa struttura

permette un riassorbimento efficiente di nutrienti e ioni essenziali. L'ansa di

Henle crea un gradiente osmotico grazie alla sua struttura a forma di U e al

riassorbimento differenziato di acqua e ioni nei suoi segmenti discendente e

ascendente. Il tubulo distale e il dotto collettore regolano la composizione

finale dell'urina attraverso meccanismi di riassorbimento e secrezione

controllati da ormoni.

Il tubulo renale svolge un ruolo chiave anche nella regolazione del volume dei

liquidi corporei e della pressione arteriosa. Attraverso il riassorbimento del

sodio e dell'acqua, i reni contribuiscono a mantenere l'equilibrio dei fluidi nel

corpo e a regolare la pressione sanguigna. La produzione di renina, un enzima

prodotto dalle cellule juxtaglomerulari del rene, è un componente essenziale

del sistema renina-angiotensina-aldosterone, che regola la pressione arteriosa

e l'equilibrio idrosalino.

Il tubulo distale è suddiviso in due parti: la porzione convoluta e la porzione

diritta. La porzione convoluta è maggiormente coinvolta nel riassorbimento del

sodio e nella secrezione del potassio, mentre la porzione diritta è responsabile

dell'acidificazione dell'urina attraverso la secrezione di ioni idrogeno. Il dotto

collettore, d'altro canto, è costituito da cellule principali e cellule intercalari,

che modulano rispettivamente il riassorbimento dell'acqua e del sodio, e la

secrezione di ioni idrogeno e bicarbonato.

Sistema Interstiziale L'interstizio renale contiene cellule interstiziali,

fibroblasti e macrofagi. Queste cellule sono coinvolte nella regolazione del

flusso sanguigno renale e nella produzione di eritropoietina, un ormone che

stimola la produzione di globuli rossi.

Le cellule interstiziali del rene producono anche altre sostanze importanti per la

funzione renale, come prostaglandine e fattori di crescita. I fibroblasti presenti

nell'interstizio contribuiscono al mantenimento della struttura del tessuto

renale e alla riparazione dei danni. I macrofagi svolgono un ruolo nella difesa

immunitaria e nella rimozione dei detriti cellulari.

L'interstizio renale è anche importante per il mantenimento del gradiente

osmotico creato dall'ansa di Henle. Le cellule interstiziali producono soluti

osmotici, come urea e ioni sodio, che contribuiscono alla concentrazione

dell'urina nella medulla renale. Questo processo è essenziale per la regolazione

dell'equilibrio idrico nel corpo.

Fisiologia Renale

Filtrazione Glomerulare La filtrazione glomerulare è il processo mediante il

quale il plasma sanguigno viene filtrato attraverso il glomerulo per formare il

filtrato glomerulare. Questo processo è regolato da vari fattori, tra cui la

pressione sanguigna e la permeabilità della membrana basale glomerulare. La

velocità di filtrazione glomerulare (GFR) è una misura importante della funzione

renale e può essere influenzata da patologie renali e condizioni sistemiche.

La GFR è regolata da meccanismi di autoregolazione, tra cui la risposta

miogenica e il feedback tubuloglomerulare. La risposta miogenica riguarda la

contrazione delle cellule muscolari lisce delle arteriole afferenti in risposta

all'aumento della pressione sanguigna, riducendo così il flusso sanguigno al

glomerulo. Il feedback tubuloglomerulare, invece, coinvolge la macula densa,

una struttura situata nel tubulo distale, che rileva i livelli di sodio e cloro nel

filtrato e modula la contrazi