Appunti completi Tossicologia

Anatomia dei reni

Anatomicamente parlando i reni sono circondati dalla capsula e da uno spesso strato adiposo; sopra questo strato troveremo poi una capsula fibrosa, che ha la caratteristica di essere aperta sul fondo. La capsula fibrosa che riveste il rene circonda anche i grandi vasi e si ancora alla colonna vertebrale, lo strato adiposo invece ha il compito di proteggere i reni dagli urti e di tenerli al caldo.

In posizione del seno mediale essi presentano un ilo nel quale confluiscono le vene e le arterie renali. Nei reni confluiscono infatti le due arterie renali che si diramano dall'aorta e entrano nei due diversi ili renali. In essi confluiscono anche gli ureteri che una volta giunti nel rene si allargano a formare un imbuto che prende il nome di pelvi renale, che a sua volta andrà a ramificarsi per formare delle strutture dette calici maggiori e calici minori.

Il parenchima

Il rene è suddiviso in una zona midollare e in una zona corticale, la zona midollare è situata verso l'interno del rene e in essa possono essere osservate una serie di strutture a forma di piramide, costituite da una serie di tubuli diritti e paralleli, dette piramidi renali. La zona corticale invece è composta da tubuli contorti e avvolge la struttura del rene insinuandosi tra le piramidi della zona midollare con una serie di colonne dette colonne di Bertin. All'interno della zona midollare possiamo individuare le porzioni tubulari dei nefroni, le unità funzionali del rene, mentre all'interno della zona corticale i corpuscoli renali di questi ultimi.

L'unità funzionale del rene, il nefrone, è una struttura tubulare costituita da un corpuscolo renale e da un successivo tubulo renale, che si estende nella zona midollare. Il corpuscolo renale è costituito da un insieme di capillari arteriosi, che prendono il nome di glomerulo.

chesi proiettano all'interno di una struttura capsulare detta capsula di Bowman. Il glomerulo è costituito nello specifico da un arteriola afferente, un letto capillare con un sistema portale arterioso e un arteriola efferente, esso come già detto è avvolto dalla capsula di Bowman che è costituita da una coppia di foglietti. Il tubulo renale è invece costituito da diverse porzioni, che manifestano caratteristiche funzionali differenti, e che prendono il nome di tubulo contorto prossimale, ansa di Henle e tubulo contorto distale. Le strutture del tubulo renale continueranno poi in un dotto collettore in grado di collegare il nefrone ad un calice minore.

Il funzionamento del nefrone prevede un iniziale passaggio del sangue sporco presente all'interno delle arteriole del glomerulo nello spazio interstiziale della capsula di Bowman. In questo modo esso verrà filtrato e purificato dalle impurezze, questo passaggio è permesso dalla differenza

Il rene è un organo deputato alla produzione dell'urina. La sua funzione principale è quella di filtrare il sangue per eliminare le sostanze di scarto e regolare l'equilibrio dei liquidi nel corpo.

Il processo di filtraggio avviene all'interno di una struttura chiamata glomerulo, che è costituito da una rete di capillari sanguigni. Il glomerulo è circondato da una capsula chiamata capsula di Bowman, che funge da filtro. La pressione interna necessaria per il filtraggio è favorita dalla presenza di alcune cellule chiamate podociti.

I podociti hanno il compito di filtrare il sangue che passa dal glomerulo alla capsula. Questo processo di filtraggio è coadiuvato dalla presenza di una particolare membrana basale chiamata membrana ematourinaria. Grazie all'azione combinata dei podociti e della membrana ematourinaria, il sangue viene filtrato e si forma la preurina.

La preurina prosegue lungo tutto il tubulo renale, dove avviene il riassorbimento dell'acqua e di una serie di sali e sostanze in eccesso. Questo processo permette di formare l'urina vera e propria. L'urina entra poi nel dotto collettore e da qui gocciola nei calici minori, che confluiscono nei calici maggiori e infine nella pelvi renale.

Il tubulo renale, nella sua parte distale, entra in contatto con le arteriole del glomerulo, creando così un'importante connessione tra il sistema di filtraggio del sangue e il sistema di escrezione dell'urina.

zona vi sono alcune cellule che hanno degli osmorecettori che sono in grado dimandare una serie di segnali capaci di regolare e controllare il filtraggio del sangue. Il sistema RAAS

Il rene ha anche un ruolo nella regolazione della pressione sanguigna, della volemia e il tono dellamuscolatura arteriosa attraverso la sintesi di una serie di ormoni implicati nel sistema RAAS (ReninAngiotensin Aldosterone System).

Quando la perfusione dell'apparato iuxtaglomerulare diminuisce, questo sistema converte la prorenina in renina, che viene secreta nella circolazione. La renina procede quindi alla conversione dell'angiotensinogeno, che viene rilasciato dal fegato, in angiotensina I. L'angiotensina I viene poi convertita in angiotensina II dall'enzima ACE (Angiotensin Converting Enzyme). Quest'ultima è un potente peptide vasocostrittore che provoca un restringimento dei vasi sanguigni, con conseguente aumento della pressione arteriosa.

L'angiotensina II

stimola anche la secrezione dell'aldosterone dalla corteccia surrenale. L'aldosterone induce i tubuli renali ad aumentare il riassorbimento di sodio e acqua nel sangue, causando allo stesso tempo l'escrezione di potassio. Questo aumenta il volume del liquido extracellulare nel corpo, che aumenta anche la pressione sanguigna. La renina, rilasciata dal rene in caso di ipotensione, ha quindi un'azione vasocostrittiva a livello arteriolare, che ha il compito di ripristinare il volume plasmatico e la pressione. Insufficienza renale acuta La zona corticale del rene è quella a cui arriva la maggior parte del flusso sanguigno e di conseguenza quella maggiormente esposta alle sostanze chimiche e più soggetta a tossicità. I glomeruli, che si trovano in questa zona, hanno il compito di filtrare il sangue con un cut off ben preciso. Essi trattengono nel sangue le molecole con un PM superiore ai 60 KDa e lasciano passare nel tubulo renale lemolecole con un PM inferiore ai 60KDa. Dalla seguente immagine possiamo osservare com'è strutturata la barriera ematourinaria; essa è costituita dall'arteriola afferente (che porta il sangue ricco di substrati da eliminare), la quale presenta delle fenestrature molto ampie, dalla membrana del basamento e dalle cellule epiteliali del tubulo renale. Sono quindi presenti dei pori di dimensioni fisse che permettono il filtraggio appena descritto. MEMBRANA BASALE ENDOTELIO CAPILLARE GLOMERULARE FENESTRATO EPITELIO TUBULARE SANGUE FILTRATO PORI FENESTRATURE La velocità di filtrazione glomerulare, e quindi la funzionalità renale, dipende dalla pressione idrostatica dei capillari. La pressione idrostatica dei capillari influenza infatti la pressione glomerulare, comportando un aumento della pressione intratubulare che rende possibile la filtrazione del sangue. Tutto ciò che modifica la permeabilità della membrana ematourinaria, come un aumento dellamodo brusco a causa di una diminuzione della funzionalità renale e della velocità di filtrazione glomerulare. Questa condizione può essere causata da una diminuzione del flusso ematico renale, come nel caso di un' emorragia, o da cause vascolari o tubulari come ostruzioni o reflusso. L'insufficienza renale acuta è caratterizzata da una riduzione improvvisa della funzionalità renale.quantodiminuisce il flusso ematico, quindi la pressione di filtrazione e la velocità di filtrazione glomerulare. Alcuni FANS sono in grado di mimare questa azione causando una sindrome iatrogena in quanto vanno a diminuire la filtrazione glomerulare e quindi la velocità di filtrazione glomerulare, essi inoltre sono in grado di portare ad ischemia tutto il tessuto renale. Il cadmio invece causa costrizione a livello vascolare in quanto precipita all'interno dei tubuli. Esso darà quindi un'ischemia tissutale, una diminuzione della filtrazione ma anche un aumento della pressione intralobulare, dato dai sedimenti di cadmio presenti nei tubuli renali. EFFETTO VASCOLARE O TUBULARE FANS CADMIO ISCHEMIA ISCHEMIA CADMIO ↓ PRESSIONE ↓ PRESSIONE ↑ PRESSIONE ↓ FILTRAZIONE ↓ FILTRAZIONE ↓ FILTRAZIONE L'insufficienza renale acuta può essere dovuta anche da un aumento dell'azotemia e della creatininemia. I fattori che possono

Causare l'insufficienza renale acuta si distinguono in prerenali, postrenali e intrarenali. Tra i fattori prerenali troviamo l'ipovolemia, un'insufficiente gettata cardiaca, l'ostruzione arteriosa e lavasocostrizione. Tra i fattori postrenali troviamo invece l'ostruzione uretrale o vescicale e tra i fattori intrarenali troviamo il danno glomerulare o tubulare. A questi fattori ovviamente aggiungiamo lo scorretto uso di FANS e l'intossicazione da cadmio.

Nel tubulo contorto prossimale avviene il riassorbimento della maggior parte del filtrato (98-99%), in esso vengono riassorbiti i sali mediante pompe di membrana, aminoacidi, glucosio, proteine a basso PM e acqua, esso è un sito di secrezione attiva e di riassorbimento. Il tubulo contorto prossimale svolge un'importante azione di riassorbimento grazie alla presenza di cellule che presentano un orletto a spazzola molto alto. Il spessore di questo orletto dipende dalla porzione.

del tubulo interessata, nella parte prossimale e in una porzione della parte distale si hanno grandi capacità di riassorbimento grazie all'altezza e allo spessore dell'orletto a spazzola. In caso di danno a questa porzione di tubulo si potranno quindi trovare amminoacidi e glucosio nelle urine, poiché non vengono riassorbiti. Nell'ansa di Henle si ha il processo di concentrazione delle urine e di riassorbimento di sodio, potassio e acqua. Nel tubulo contorto distale avviene poi il riassorbimento di Na+, K+ e H+. In caso di danno a questa porzione di tubulo si avrà quindi una diminuzione del pH delle urine, poiché non vengono riassorbiti gli ioni idrogeno. Siccome il tubulo contorto prossimale controlla la maggior parte del volume di ultrafiltrato e quindi un danno a livello di questo sito avrà un effetto maggiore rispetto che a un danno del tubulo distale o dotto collettore. Nella porzione prossimale del tubulo renale vengono quindi riassorbiti amminoacidi e glucosio, mentre nell'ansa di Henle si concentra l'urina e si riassorbono sodio, potassio e acqua. Nel tubulo contorto distale avviene il riassorbimento di sodio, potassio e ioni idrogeno.

Filtrate le proteine a basso peso molecolare che erano presenti.