Fisiologia per l'esame

Pressione di filtrazione nei reni

La pressione di filtrazione nei reni è determinata da diversi fattori:

• Pressione idrostatica nel glomerulo (P_G): è la pressione esercitata dal liquido e dall'acqua presente all'interno del plasma. Questa pressione di 60mmHg favorisce la filtrazione.
• Pressione oncotica nella capsula di Bowman (π): è data dalla presenza di proteine che richiamano acqua dal capillare, favorendo la filtrazione. Tuttavia, all'interno della capsula di Bowman non ci sono proteine, quindi la pressione oncotica è uguale a 0.
• Pressione idrostatica nella capsula di Bowman (P_B): si oppone alla filtrazione perché è determinata dall'acqua presente all'interno della capsula di Bowman. Questa pressione è uguale a 15mmHg.
• Pressione oncotica glomerulare (π): è data dalle proteine presenti all'interno del capillare, che richiamano liquido. Questa pressione è di 29mmHg e si oppone alla filtrazione.

La pressione netta di filtrazione è determinata dalla differenza tra le due pressioni che favoriscono la filtrazione e quelle che si oppongono ad essa.

sia la pressione arteriosa che la pressione venosa influenzano la pressione netta di filtrazione nei reni. Inoltre, la pressione netta di filtrazione dipende anche dalla resistenza dei vasi sanguigni nei reni. La pressione netta di filtrazione è determinata dalla differenza tra la pressione idrostatica del capillare glomerulare e la somma delle pressioni colloid-osmotiche del capillare glomerulare e della capsula di Bowman. La pressione idrostatica del capillare glomerulare è la forza che spinge il plasma attraverso la membrana filtrante nel glomerulo, mentre le pressioni colloid-osmotiche sono le forze che tendono a trattenere il plasma nel capillare glomerulare. La filtrazione glomerulare è un processo importante per la formazione dell'urina. Durante la filtrazione glomerulare, il plasma viene filtrato attraverso la membrana filtrante nel glomerulo e l'ultrafiltrato risultante viene raccolto nella capsula di Bowman. L'ultrafiltrato contiene sostanze come acqua, elettroliti e sostanze di rifiuto, che verranno successivamente riassorbite o eliminate attraverso l'urina. La velocità di filtrazione glomerulare (VFG) è la quantità di plasma filtrato dai reni nell'unità di tempo ed è un indicatore della funzione renale. La VFG dipende dalla pressione netta di filtrazione e dalla permeabilità della membrana filtrante. In condizioni normali, la VFG è di circa 125 ml al minuto. I reni sono in grado di filtrare circa 180 litri di sangue al giorno. Questo significa che il sangue passa attraverso i reni più volte al giorno, consentendo una maggiore possibilità di filtrazione e riassorbimento delle sostanze necessarie per il corpo. In conclusione, la pressione netta di filtrazione è una forza importante che guida la filtrazione glomerulare nei reni. La filtrazione glomerulare è un processo chiave per la formazione dell'urina e la funzione renale. La VFG è un indicatore della velocità di filtrazione glomerulare e dei reni.arteriosa media possa variare. Tuttavia, al di fuori di questo range, un aumento o una diminuzione della pressione arteriosa può influenzare la velocità di filtrazione glomerulare. È importante notare che la velocità di filtrazione glomerulare dipende da molti altri fattori oltre alla pressione arteriosa, come la permeabilità dei capillari glomerulari e la pressione idrostatica nel glomerulo. Pertanto, anche se la pressione arteriosa può influenzare la velocità di filtrazione glomerulare, non è l'unico fattore determinante. Per riassumere, un aumento della pressione arteriosa può aumentare la velocità di filtrazione glomerulare, ma solo entro un certo range di valori di pressione arteriosa media. Al di fuori di questo range, la velocità di filtrazione glomerulare può variare in modo imprevedibile.posso cambiare perché esistono dei meccanismi intrinseci di regolazione che agiscono in modo tale da mantenere il più possibile costante questa velocità di filtrazione glomerulare. I meccanismi di regolazione intrinseci sono: - regolazione miogena della muscolatura delle arteriole efferenti - feedback tubulo-glomerulare - contrazione delle cellule del mesangio I primi due vanno a modificare la resistenza delle arteriole, mentre l'ultimo meccanismo va a modificare la permeabilità della barriera di filtrazione. Regolazione Miogena Un aumento della pressione all'interno dell'arteriola afferente determina uno stiramento della muscolatura liscia dell'arteriola stessa e la parete risponde contraendosi, determinando una riduzione del calibro dell'arteriola, che determina un aumento della resistenza interna al vaso. Questa resistenza fa diminuire la pressione capillare glomerulare. La diminuzione della pressione nei capillari si va a bilanciare.

Con l'aumento che si avrebbe in seguito all'aumento della pressione arteriosa media. I due eventi si bilanciano tra di loro facendo in modo che la velocità di filtrazione glomerulare si mantenga costante.

Feedback tubulo-glomerulare

Entra in gioco la macula densa, quella regione che è costituita dalle cellule epiteliali del tubulo contorto distale nel punto in cui questo viene a contatto con l'arteriola afferente ed efferente che entrano nel glomerulo. Queste cellule epiteliali sono ingrossate e secernono delle sostanze paracrine.

La modificazione della velocità di filtrazione glomerulare determina la secrezione di sostanze da parte delle cellule della macula densa. Queste sostanze vanno ad agire sulla parete dell'arteriola afferente determinandone la costituzione, facendo in modo che la muscolatura si contragga e in questo modo avremo una costrizione dell'arteriola. Questo determinerà un aumento della resistenza interna dell'arteriola afferente.

L'aumento della resistenza determina una diminuzione della pressione capillare glomerulare e quindi questo evento si va a bilanciare con l'aumento della pressione nel capillare glomerulare che avremmo in seguito all'aumento della pressione arteriosa media. Questi due eventi si bilanciano tra di loro e fanno in modo che la VFG tenda a rimanere costante. È un meccanismo simile al precedente che va ad agire sulla resistenza offerta dalle arteriole, ma non è un aumento meccanico a scatenare la costrizione della muscolatura dell'arteriola bensì è un evento di natura chimica che induce la costrizione.

Contrazione delle cellule del mesangio

Le cellule del mesangio sono delle cellule totipotenti, sono i progenitori delle cellule muscolari che si differenzieranno in seguito e sono presenti all'interno dei capillari. Se c'è un aumento della pressione arteriosa media, questo aumento determina uno stiramento anche delle cellule mesangiali.

presenti tra le cellule muscolari. In risposta a questo stiramento, le cellule mesangiali di riflesso si contraggono e vanno a ridurre la superficie dei capillari disponibile per la filtrazione, in modo da mantenere la VFG costante, perché mettono a disposizione della filtrazione una superficie minore del capillare. Quest'altro meccanismo agisce insieme agli altri giocando sulla permeabilità del capillare e non sulla resistenza delle arteriole. In un range di pressione compreso tra 80 e 180mmHg la VFG si mantiene costante nonostante la pressione arteriosa media possa variare. Per valori superiori a 180mmHg questi meccanismi intrinseci non riescono più a mantenere costante la VFG quindi tenderà ad aumentare all'aumentare della pressione. Riassorbimento Il riassorbimento è il movimento di sostanze, dei soluti e dell'acqua precedentemente filtrati dal lume tubulare, verso il liquido peritubulare e poi il plasma. Esso può avvenire sia nelnecessità di trasportatori, sfruttando il gradiente di concentrazione. Altri soluti invece richiedono l'azione di trasportatori specifici per essere riassorbiti. Il tubulo contorto prossimale è la porzione del tubulo renale più vicina all'arteriola afferente. Qui avviene il riassorbimento di una grande quantità di sostanze, come acqua, sodio, potassio, glucosio, aminoacidi e altre molecole importanti per l'organismo. Questo processo di riassorbimento è fondamentale per mantenere l'equilibrio idro-elettrolitico e per evitare la perdita di sostanze preziose. Le cellule epiteliali che rivestono il tubulo renale sono strettamente unite tra di loro grazie alle giunzioni serrate. Queste giunzioni formano una barriera che impedisce il passaggio delle sostanze tra le cellule, obbligandole a attraversare le membrane apicale e basolaterale delle cellule per essere riassorbite. Attraverso la membrana apicale, le sostanze possono entrare nel citoplasma delle cellule epiteliali. Qui, i trasportatori attivi e passivi favoriscono il passaggio delle sostanze riassorbite attraverso la membrana basolaterale, verso il liquido peritubulare circostante. Una volta nel liquido peritubulare, le sostanze riassorbite possono diffondere all'interno dei capillari per essere trasportate nel circolo sanguigno e distribuite in tutto il corpo. In conclusione, il riassorbimento nel tubulo contorto prossimale avviene attraverso il passaggio delle sostanze attraverso le cellule epiteliali che rivestono il tubulo renale. Questo processo è regolato da trasportatori attivi e passivi e permette il recupero di sostanze importanti per l'organismo.

presenza di trasportatori o energia, ma nella maggior parte dei casi i soluti hanno bisogno di essere trasportati attraverso dei trasportatori.

In generale si accoppiano un trasportatore attivo e uno passivo, uno presente sulla membrana apicale e uno su quella basolaterale. Quando le sostanze devono andare contro il loro gradiente di concentrazione per passare la prima membrana, hanno bisogno di un trasportatore attivo. All'interno della cellula sono più concentrate e quindi per passare la membrana basolaterale hanno bisogno di un trasportatore passivo perché segue il loro gradiente di concentrazione. Può avvenire anche il contrario, quindi prima un trasportatore passivo e poi uno attivo, andando prima secondo gradiente e poi contro gradiente di concentrazione.

Quando questi soluti vengono riassorbiti, vanno ad aumentare l'osmolarità presente nel plasma e determinerà il passaggio dell'acqua, perché tenderà ad andare da dove

l'osmolarità è minore a dove sarà maggiore, passando per osmosi. Il riassorbimento dell'acqua segue il riassorbimento degli altri soluti che fanno aumentare il gradiente di osmolarità. Il glucosio è liberamente filtrato nel glomerulo e viene completamente riassorbito lungo il tubulo renale. Nelle urine non devono infatti essere presenti tracce di glucosio. Esso attraversa la membrana apicale attraverso un cotrasporto con il sodio perché deve andare contro gradiente di concentrazione. Il sodio viene invece trasportato passivamente all'interno della cellula epiteliale favorendo il trasporto di glucosio. Per passare la membrana basolaterale, può utilizzare il trasportatore passivo seguendo il suo gradiente di concentrazione. Una volta nel liquido peritubulare, potrà diffondere all'interno del capillare sanguigno e quindi nel plasma. Sulla membrana basolaterale è presente anche un altro cotrasportatore, che èla pompa sodio-potassio, e serve per mantenere i gradienti sodio e potassio. Se non venisse portato fuori il sodio, esso si accumulerebbe nella cellula e non ci sarebbe più il gradiente, quindi non sarebbe più permesso il cotrasporto con il glucosio. Il glucosio ha associati un trasportatore attivo e unopassivo, ma anche il sodio avrà un trasportatore attivo nella membrana basolaterale e unopassivo in quella apicale. Quasi tutte le sostanze vengono riassorbite tra l’86e il 99%, tranne il glucosio, che viene riassorbito al 100%, e l’urea, che viene riassorbita solo del 50% da cui poi verrà creata l’urina. Secrezione La secrezione è il movimento di molecole dal plasma al lume tubulare e avviene lungo i tubuli renali. Le sostanze andranno dai capillari sanguigni verso il tubulo renale e vengono utilizzati gli stessi meccanismi impiegati nel processo di riassorbimento, semplicemente la secrezione.