Concetti di Fisiologia animale

Il ruolo del rene nei teleostei

H₂O₂ H₂O₂ H₂O₂

Flusso urinario: 3ml/Kg/h Flusso urinario: 0,2ml/Kg/h

Osmolarità: 50mOsm Osmolarità: 300mOsm

Nei teleostei d'acqua dolce il rene ha un'importanza maggiore rispetto a quelli marini. Nei primi, infatti, elimina l'acqua che passivamente entra nell'animale attraverso le branchie, producendo un'urina diluita. Nei secondi ha il ruolo di partecipare all'eliminazione degli ioni bivalenti (Ca²⁺, SO₄^2-, Mg²⁺), degli ioni idrogeno e di alcuni prodotti di rifiuto ma non gioca un ruolo importante nel bilancio idrico. Poiché i pesci marini hanno la necessità di risparmiare l'acqua e i loro reni non sono in grado di produrre urine più concentrate dei loro liquidi corporei, il flusso urinario è molto basso.

La prima tappa nella formazione delle urine è la formazione del filtrato glomerulare. Questo si forma per il passaggio, per filtrazione, nella capsula di Bowman di tutte le componenti del plasma.

All'acquasicché viene prodotta urina pressoché isoosmotica con il sangue. Riassumendo, i reni dei teleostei d'acqua dolce e marini hanno le seguenti differenze:

1. La velocità di filtrazione glomerulare è maggiore nei teleostei d'acqua dolce;
2. Nel segmento prossimale II gli ioni bivalenti vengono riassorbiti nei teleostei d'acqua dolce, secreti in quelli marini;
3. Il segmento distale e il dotto collettore sono impermeabili all'acqua nei teleostei d'acqua dolce, permeabili in quelli marini;

È ovvio che nei pesci eurialini le funzioni renali devono essere in grado di modificarsi a seconda della salinità dell'ambiente in cui i pesci si trovano. I tipici pesci eurialini hanno un glomerulo renale che può smettere di filtrare in acqua di mare per costrizione del vaso sanguigno che dà origine ai capillari glomerulari. Quando, ad es., la trota passa dall'acqua dolce a quella di mare, la

La filtrazione renale si riduce all'1-8% del valore in acqua di mare. I tubuli distali divengono permeabili all'acqua e vengono secreti gli ioni bivalenti (Mg e SO). Anche le funzioni branchiali si modificano: cessa immediatamente l'assorbimento branchiale di Na e Cl, le cellule cloruro subiscono modificazioni strutturali e funzionali in modo che tali ioni non vengano assorbiti ma secreti. Tali variazioni non sono comunque istantanee e il pesce perde acqua per uno o più giorni. L'intestino aumenta la capacità di riassorbire acqua. Il passaggio dall'acqua di mare a quella dolce produce effetti opposti.

Elasmobranchi: Il rene degli elasmobranchi si comporta in modo simile a quello dei teleostei d'acqua dolce, essendo in grado di produrre urine diluite per eliminare l'acqua assunta con le branchie, dal momento che la pressione osmotica del loro sangue è talvolta leggermente superiore rispetto a quella del mare. Gli

elasmobranchi di acqua dolce sono decisamente iperosmotici rispetto al mezzo circostante. I tubuli renali degli elasmobranchi marini posseggono efficienti meccanismi di riassorbimento dell'urea, prodotto finale del catabolismo proteico.

Differenze con il rene dei mammiferi:

1. La filtrazione glomerulare è molto più elevata nei mammiferi (circa 650 ml/Kg/h), in media un uomo produce 180 litri di filtrato al giorno. Tale differenza è dovuta al fatto che la pressione di filtrazione è maggiore nei mammiferi che nei pesci, per il fatto che i capillari glomerulari dei primi ricevono sangue proveniente dall'arteria renale (elevata pressione idrostatica), dei secondi dalle vene del sistema portale (bassa pressione idrostatica).
2. Nei mammiferi il flusso urinario è variabile perché dipende dalla quantità di liquidi ingeriti; l'osmolarità delle

La concentrazione delle urine varia a seconda dello stato di idratazione dell'animale. Al contrario, lo stato di idratazione dei pesci di acqua dolce è costante, perché il flusso di acqua attraverso le branchie è costante; ne consegue che anche il flusso urinario è costante.

I pesci non sono in grado di produrre urina ipertonica rispetto al sangue, mentre l'uomo in stato di disidratazione, i roditori del deserto o i mammiferi marini possono eliminare urine molte volte più concentrate del sangue. Tale capacità di concentrare le urine è dovuta ad una particolare organizzazione anatomo-funzionale del nefrone. I tubuli renali dei mammiferi formano un'ansa nella regione midollare (quella più interna) del rene detta ansa di Henle. Il tratto ascendente di tale ansa è impermeabile all'acqua, sicché vengono riassorbiti sali senza acqua. Ciò crea un forte gradiente osmotico tra il fluido tubulare e la regione midollare.

Quando il fluido imbocca il dotto collettore che decorre nella midollare, l'acqua può essere richiamata dall'ambiente esterno altamente ipertonico e le urine si concentrano.

Nei mammiferi la osmolarità delle urine viene controllata mediante regolazione della permeabilità del dotto collettore da parte dell'ormone antidiuretico ADH, prodotto da alcuni neuroni ipotalamici e secreta dalla neuroipofisi. Tale ormone inserisce nella membrana dei dotti collettori dei canali per l'acqua, le acquaporine, regolando la quantità di acqua riassorbita.

Tubulo distale

Tubulo prossimale

glomerulo

Porzione corticale

Dotto collettore

Ansa di Henle

Nefrone dei mammiferi

IL SANGUE

Le indagini sul sangue dei pesci sono importanti, soprattutto per fini diagnostici in rapporto alla biologia, la nutrizione, le malattie infettive, parassitarie, o organiche di tali animali.

Per il prelievo del sangue vengono utilizzate numerose tecniche, quali la puntura cardiaca.

(atrio, ventricolo o bulbo arterioso), la puntura del vasi caudali o dell'aorta dorsale, il taglio del peduncolo caudale (sangue arterioso e venoso), Le sostanze anticoagulanti comunemente usate per i prelievi sono il sodio citrato o l'eparina, in alternativa si ricorre alla lubrificazione e paraffinatura degli attrezzi. La tecnica per il conteggio dei globuli rossi è simile a quella usata per l'uomo o per altri animali. Medesimi sono le pipette e i vetrini contaglobuli. Alcuni autori preferiscono, alla soluzione fisiologica, la soluzione di Hendricks (sodio solfato = 10g; sodio cloruro = 2,5 g; sodio citrato = 1,5 g; acido acetico glaciale = 50 cc; acqua distillata fino a 500 cc), in quanto in essa i globuli rossi non subirebbero alterazioni. I globuli rossi o eritrociti (Fig 1) hanno forma ovale e profilo biconvesso e derivano dai reticolociti. Essi sono nucleati e possono contenere nel citoplasma vacuoli e granulazioni; in quelli giovani, si può notare

aspetto più arrotondato, citoplasma basofilo e cromatina nucleare meno compatta.

Fig1- Cellule ematiche di Gadus morhua – A = eritrocita; B = granulocita polimorfonucleato (neutrofilo); C = linfocita.

Sono di dimensioni e di numero variabili nei diversi pesci, ad es. 12,1 x 8,9 e 1.800.000-3 32.200.000/ mm di sangue nella carpa, 16,1 x 9 e 1.300.000-1.450.000/mm di sangue ,11 x 8 e 2.160.000-2.440.000 nel pesce gatto.

La tecnica del conteggio dei leucociti o globuli bianchi nei pesci invece si discosta da quella usata per i mammiferi e per l'uomo. Infatti, non è possibile evidenziare i leucociti mediante distruzione per lisi dei globuli rossi, poiché anche questi sono nucleati. Si utilizzano quindi metodi impiegati per gli uccelli, i cui corpuscoli sanguigni si avvicinano a quelli dei pesci.

Il numero dei leucociti è variabile ad es. 23.000-45.000 / mm in Salmo trutta, 2105-5372/3 3mm in Salvelinus frontinalis, 79.000-137.000 /

mm in Esox lucius.I globuli bianchi dei pesci si dividono in granulociti (neutrofili, eosinofili, e basofili) e nongranulociti (linfociti, monociti e trombociti). I trombociti, analoghi delle piastrine dell'uomo, vengono spesso considerati come una linea cellulare separata.

La maggior dei granulociti (Fig 1B) sono mobili e sono dotati di attività fagocitaria. Il citoplasma contiene granuli lisosomiali, vacuoli, mitocondri e altri organuli. Nei granulociti degli elasmobranchi sono presenti dei vacuoli contrattili.

Nei teleostei i granulociti rappresentano il 4,5-18% dei globuli bianchi circolanti. Il sangue degli elasmobranchi è eccezionalmente ricco di granulociti e mostrano principalmente un elevato grado di eosinofilia.

I linfociti sono di piccole dimensioni con nucleo tondo o ovale che può occupare gran parte della cellula (Fig 1C). Generalmente rappresentano il 50-80% di tutti i leucociti, anche se in alcuni pesci sono i trombociti le cellule predominanti.