Fisiologia renale

U= CONCENTRAZIONE URINARIA DELLA SOSTANZA

V= FLUSSO URINARIO (volume di urina)

P= CONCENTRAZIONE PLASMATICA DELLA SOSTANZA

In realtà si parla di una misura virtuale perché i reni non “prendono” un volume di plasma e lo

puliscono al 100%. Ciò che accade è un insieme di processi (filtrazione glomerulare, riassorbimento

tubulare, secrezione tubulare ed escrezione). Il concetto di “volume epurato” è quindi un modello

concettuale: immagina che, in un minuto, ci sia un certo volume di plasma da cui viene rimossa

tutta la sostanza S. Quel volume “teorico” è appunto la clearance.

La clearance ci dà informazioni su:

-La capacità del rene di filtrare/eliminare una certa sostanza.

-è uno strumento per stimare la velocità di filtrazione glomerulare

-Le eventuali dinamiche di riassorbimento o secrezione. Infatti, se una sostanza viene riassorbita

attivamente dai tubuli renali, la sua clearance sarà più bassa di quanto sarebbe se venisse solo

filtrata. Se invece una sostanza è anche secreta dai tubuli, la sua clearance risulterà più alta.

Esempi tipici

-glucosio pari a 0

-La creatinina è un prodotto di scarto del metabolismo muscolare che viene eliminato dai reni. Un valore

normale di clearance della creatinina è di circa 90-120 mL/min negli adulti sani. Se la clearance della

creatinina di una persona è 100 mL/min, significa che i reni sono in grado di eliminare 100 millilitri di plasma

sanguigno dalla creatinina in un minuto. Un valore inferiore può suggerire una ridotta funzionalità renale,

mentre uno superiore potrebbe indicare una secrezione extra di creatinina.

Il sodio è un elettrolita importante che viene filtrato e riassorbito dai reni. La clearance del sodio aiuta a capire come i

reni regolano l'equilibrio idrosalino. Se la clearance del sodio è alta, potrebbe indicare una ridotta capacità di

riassorbimento del sodio da parte dei reni, come accade in alcune malattie renali. Se è bassa, potrebbe indicare una

ritenzione di sodio, come accade in condizioni di insufficienza renale o nella sindrome di Cushing. 3

REGOLAZIONE DELL’ASSORBIMENTO

La stragrande maggioranza del filtrato viene assorbito (99%) e questi non faranno altro che essere

trasportati nei capillari peritubulari. Esiste una formula che indica che il riassorbimento dipende da:

1.​ Kf (Coefficiente di filtrazione): rappresenta quanto i capillari peritubulari siano “permeabili”

all’acqua e ai soluti, nonché l’area di scambio disponibile. Dipende dalla conduttività

idraulica (cioè quanto facilmente l’acqua passa attraverso la parete capillare). Un Kf elevato

significa che, a parità di forze, passerà più liquido nel capillare.

2.​ Forza netta di riassorbimento: È la risultante (somma algebrica) delle pressioni che agiscono

sul liquido, principalmente:

-Pressione idrostatica del capillare peritubulare (Pc): tende a spingere il liquido fuori dal

capillare (quindi contrasta il riassorbimento).

-Pressione idrostatica interstiziale (Pi): è la pressione nel liquido tra le cellule dei tubuli e i

capillari; favorisce il riassorbimento

-Pressione colloido-osmotica (oncotica) del plasma (πc): è dovuta alle proteine plasmatiche

(soprattutto albumina) presenti nel sangue. Questa pressione “attira” il liquido dentro il

capillare (quindi favorisce il riassorbimento).

-Pressione colloido-osmotica (oncotica) del liquido interstiziale (πi): in genere è bassa,

perché nell’interstizio ci sono poche proteine rispetto al plasma; si oppone all’assorbimento

La moltiplicazione controcorrente è un meccanismo fondamentale che avviene nell'ansa di

Henle dei reni, ed è essenziale per la concentrazione dell'urina. Questo meccanismo

permette ai reni di risparmiare acqua e produrre urina concentrata, un processo vitale per il

bilancio idrico del corpo.

Il termine osmolarità si riferisce alla concentrazione di soluti disciolti in un liquido. Nel caso

del rene, il liquido interstiziale (cioè lo spazio tra i tubuli e i vasi sanguigni) ha un'osmolarità

che cambia lungo la profondità del rene, dalla corteccia alla midollare.

Il fluido che entra nell'ansa di Henle dal tubulo prossimale ha una concentrazione di soluti

(osmolarità) di circa 300 mOsm/L.

1. Nel ramo discendente (permeabile all'acqua):

●​ All'inizio del ramo discendente, la concentrazione di soluti potrebbe essere 300 mOsm/L.

Man mano che il fluido scende nel ramo discendente, l'osmolarità del fluido aumenta.

Questo accade perché il ramo discendente è permeabile all'acqua, ma non ai soluti come il

sodio o il cloro. Di conseguenza, l'acqua lascia il tubulo per osmosi (si sposta verso

l'interstizio), dove la concentrazione di soluti è maggiore. Questo rende il fluido sempre più

concentrato (iperosmotico), la concentrazione di soluti può aumentare fino a 1200 mOsm/L

quando il fluido raggiunge la base dell'ansa.

●​ Osmolarità nell'interstizio: l'interstizio diventa progressivamente più concentrato (alto

contenuto di soluti) nelle zone più profonde del rene, in particolare nella midollare renale.

2. Nel ramo ascendente (impermeabile all'acqua):

●​ Il ramo ascendente è impermeabile all'acqua, ma è attivamente permeabile ai soluti, come il

sodio (Na+), potassio (K+) e cloruro (Cl-). Qui, i soluti vengono attivamente pompati fuori

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dal tubulo, verso l'interstizio. Quindi, il fluido che risale nel ramo ascendente diventa più

diluito (meno concentrato). Fluido alla base (più profonda): 1200 mOsm/L. Fluido alla fine

del ramo ascendente (vicino alla corteccia): 100 mOsm/L. Questo accade perché, mentre il

fluido risale, il sodio e il cloruro vengono riassorbiti, ma non viene riassorbita acqua. La

concentrazione di soluti diminuisce drasticamente.

●​ Osmolarità nell'interstizio: l'interstizio diventa ancora più concentrato.Man mano che il

fluido sale e scende nel ramo ascendente e discendente dell'ansa di Henle, nell'interstizio si

crea un gradiente osmotico. In altre parole, l'osmolarità nell'interstizio è più alta nella parte

profonda (vicina al ramo discendente e alla midollare renale) e più bassa nella parte

superficiale (vicino alla corteccia).100mOsm/L

Questo gradiente osmotico è cruciale, perché è ciò che permette al tubulo collettore di riassorbire

l'acqua (se necessario), grazie alla vasopressina, un ormone che aumenta la permeabilità all'acqua

del tubulo collettore consentendo ai reni di produrre urina concentrata e risparmiare acqua quando

necessario. Grazie al gradiente osmotico creato dall'ansa di Henle, l'acqua fluisce nell'interstizio,

dove l'osmolarità è più alta (fino a 1200 mOsm/L) rispetto al tubulo e viene riassorbita nei vasi

sanguigni.

Il meccanismo di scambio controcorrente avviene come segue coinvolge ovviamente anche i vasa recta.

Poiché il flusso sanguigno nei vasa recta è opposto al flusso del fluido nell'ansa di Henle, questo

favorisce il trasferimento passivo di sodio, cloro e acqua tra il sangue e l'interstizio renale. Man mano

che il sangue nei vasa recta scende verso la midollare renale, diventa progressivamente più concentrato

in soluti (come il sodio e il cloro), mentre l'acqua si sposta fuori dai capillari per osmosi, contribuendo a

mantenere l'osmolarità dell'interstizio. Quando il sangue nei vasa recta risale verso la corteccia, i soluti

vengono rimossi e l'acqua rientra nel flusso sanguigno, senza compromettere l'osmolarità interstiziale.

In questo modo, i vasa recta non creano pertanto l'iperosmolarità della midollare ma impediscono che

essa venga dissipata. I vasa recta sono responsabili di rimuovere l'acqua in eccesso che è stata

riassorbita nel fluido interstiziale, impedendo che quest'acqua ritorni nel flusso del liquido tubulare. In

altre parole, i vasa recta "recuperano" l'acqua senza disperdere il gradiente osmotico che è stato creato

nell'interstizio renale. Evitano che il flusso sanguigno diluisca il gradiente osmotico, garantendo

l'efficienza del processo di concentrazione dell'urina.

UREA

L'urea gioca un ruolo importante nella creazione dell'iperosmolarità dell'interstizio della midollare

renale, contribuendo per circa il 40-50% all'osmolarità totale (500-600 mOsm/L). Questo è

essenziale per il meccanismo di concentrazione delle urine.

A differenza del sodio, che viene attivamente trasportato nel rene, l'urea si muove passivamente tra

i compartimenti in base ai gradienti di concentrazione e alla presenza di specifici trasportatori.

Quando l'organismo è in carenza di acqua (ad esempio, in caso di disidratazione), viene rilasciata

ADH (vasopressina), che ha due effetti principali: →

●​ Aumenta la permeabilità all'acqua dei dotti collettori L'acqua viene riassorbita per

osmosi, rendendo l'urina più concentrata. 5

→

●​ Aumenta la permeabilità all'urea nella midollare interna Questo avviene attraverso

specifici trasportatori di urea (UTA1 e UTA3) presenti nei dotti collettori della midollare

interna.

Quando la permeabilità all'urea aumenta, una grande quantità di urea diffonde dai dotti collettori

nell'interstizio midollare, aumentando la sua osmolarità. Questo aiuta a trattenere ancora più

acqua, permettendo una maggiore concentrazione delle urine.

L'urea che si accumula nell'interstizio può poi essere riciclata nel tubulo renale:

Una parte dell'urea rientra nel tubulo prossimale e nell'ansa di Henle. Raggiunta la parte terminale

dei dotti collettori, con ADH presente, l'urea viene nuovamente riassorbita nell'interstizio,

rafforzando il gradiente osmotico che favorisce il riassorbimento dell'acqua.

REGOLAZIONE ORMONALE RIASSORBIMENTO TUBULARE

L'ADH (ormone antidiuretico), noto anche come vasopressina, è un ormone prodotto

nell'ipotalamo e immagazzinato e rilasciato dalla neuroipofisi. La sua principale funzione è quella di

regolare l'equilibrio idrico nell'organismo, attraverso la regolazione della quantità di acqua

riassorbita nei reni. In particolare si occupa del riassorbimento facoltativo che avviene nel dotto

collettore per impedire la perdita di acqua.

Meccanismi di controllo del rilascio di ADH

Il rilascio di ADH è principalmente regolato da due fattori principali:

1.​ Osmolarità del sangue/plasma:

Normalmente l’osmolarità del plasma è fra 290/300 milli-osmoli pe