Fisiologia umana

CORPUSCOLO RENALE

Il corpuscolo renale è costituito da due parti: una struttura

sferica chiamata capsula di Bowman, e un gomitolo di vasi

capillari, chiamato glomerulo.

Il corpuscolo renale è il luogo in cui viene filtrato il sangue e

dove si forma il filtrato. Il sangue entra nei capillari

glomerulari attraverso un’arteriola afferente, e man mano

che il sangue procede avviene il processo di filtrazione

glomerulare (plasma privo di proteine entra nel corpuscolo

renale). Il sangue rimasto nei capillari esce attraverso

un’arteriola efferente.

Le pareti delle arteriole afferenti ed efferenti contengono muscolatura liscia che può contrarsi o

rilasciarsi in risposta a segnali nervosi o paracrini, regolando quindi il processo di filtrazione

glomerulare.

Parte tubulare

Dopo il corpuscolo renale c’è il tubulo renale, che comprende il tubulo

contorto prossimale, l’ansa di Henle costituita da un tratto discendente

sottile e uno ascendente spesso e il tubulo contorto distale.

Il tubulo contorto distale segue l’ansa di Henle ed è in continuità con il

dotto collettore, che attraversa tutto il parenchima renale, dalla

corticale alla midollare fino a sboccare nei calici minori, maggiori e

infine nelle pelvi.

L’epitelio del tubulo contorto prossimale è costituito da microvilli e

tantissimi mitocondri, segnale del fatto che questo tratto svolge tante

funzioni.

L’epitelio dell’ansa di Henle discendente è sottile, il tratto ascendente e

il tubulo distale sono costituiti da tanti mitocondri (i microvilli sono

pochi). Il dotto collettore è costituito da diversi tipi di cellule, le cellule

principali producono gli ormoni, mentre le cellule intercalate (di tipo A e di

tipo B) regolano il pH. Tutto il nefrone si sviluppa nella zona corticale,

solo una parte dell’ansa di Henle entra nella midollare.

I nefroni iuxtaglomerulari hanno la caratteristica che tutta l’ansa di Henle

si sviluppa all’interno della midollare. 168

Parte vascolare

All’interno del rene l’arteria renale si suddivide fino ad arrivare alle

arterie interlobulari, da cui il sangue viene convogliato ai singoli

nefroni per mezzo delle arteriole afferenti. Il sangue esce dal

glomerulo per mezzo delle arteriole efferenti e da qui può

raggiungere i capillari peritubulari (localizzati vicino a tubuli renali) o i

vasa recta, che originano dalle arteriole efferenti dei nefroni

iuxtamidollari e che formano un’estesa rete vascolare a forma di U,

avvolgendo l’ansa di Henle e i dotti collettori all’interno della

midollare renale. Il sangue dai capillari viene poi riversato nelle vene

interlobulari che confluiranno nella vena renale.

→ serve per risposte locali o periferiche

Apparato iuxtaglomerulare

Prevede strutture collocate in punti strategici che controllano e

monitorano la concentrazione di sodio nell’ultrafiltrato. La macula

densa è costituita da un agglomerato di cellule che fa parte del

tubulo contorto distale. Le cellule della macula densa, controllando

la concentrazione del sodio, e in caso di poco sodio e quindi di

bassa pressione, mandano dei segnali alle cellule granulari,

situate nella parete delle arteriole afferenti, che secernono renina.

Questo ormone permette di ripristinare i giusti livelli pressori.

Innervazione del rene

Il rene è innervato solo dal sistema nervoso autonomo.

Se aumenta l’attività simpatica si ha vasocostrizione e quindi diminuisce il flusso ematico renale,

viceversa se interviene il parasimpatico si ha vasodilatazione e aumenta il flusso ematico renale.

I neurotrasmettitori sono noradrenalina e dopamina.

Un effetto del sistema simpatico agisce sulle cellule granulari aumentando la secrezione di renina.

Fibre nervose efferenti:

- FER, VFG e riassorbimento di H2O e Sali;

- Plesso celiaco, no parasimpatico;

- NA e DA; ⇑

- Cellule dei granuli, [renina]

⇑

- Tubulo prossimale riassorbimento di Na+

⇑

- Arteriole vasocostrizione

Ruolo endocrino renale

● Tubo prossimale: Calcitriolo (Ca2+)

● Interstizio corticale: EPO (cellule fibroblastiche-simili)

● Prostaglandine (vasodilatatori paracrini)

Funzioni del rene: filtrazione + riassorbimento + secrezione + escrezione

Il processo di filtrazione avviene solo nel glomerulo renale. 169

Ogni giorno noi filtriamo 180 litri di plasma, cioè 125

ml al minuto.

All’interno dei reni acqua e soluti vengono scambiati

tra il plasma e il liquido tubulare con la funzione di

regolare la composizione plasmatica. Le sostanze

rimosse dal plasma sono escrete con le urine.

● Filtrazione glomerulare: il plasma

deproteinato passa dai capillari glomerulari

nella capsula di Bowman. È un processo che

avviene esclusivamente a livello del corpuscolo renale. è il movimento del liquido dal sangue

verso il lume del nefrone.

● Riassorbimento: è il trasporto selettivo di molecole dal lume dei tubuli renali al liquido

interstiziale. Le molecole riassorbite possono entrare nei capillari peritubulari mediante un

processo di diffusione e ritornare in circolo. Il riassorbimento avviene in tutte le parti del tubulo

renale.

● Secrezione: è il trasporto selettivo di molecole dal plasma dei capillari peritubulari al lume dei

tubuli renali. La secrezione avviene lungo tutto il tubulo tranne in corrispondenza dell’ansa di

Henle.

● è l’eliminazione di materiali dal corpo sotto forma di urina e avviene a livello del

Escrezione:

dotto collettore. E=F+S-R. Tutto ciò che è filtrato nel nefrone è quindi destinato alla escrezione.

La filtrazione prevede il passaggio di un volume di 180 L/day (125 mL/min).

L’escrezione è invece è di circa 1,5 L/day (1mL/min).

Il riassorbimento è un processo molto importante → più del 99% del volume

viene riassorbito.

Durante il riassorbimento, i soluti vengono spostati dal lume tubulare al capillare,

passando per l’epitelio che è polarizzato.

La corticale è isosmotica rispetto al plasma (300 mOsM). Alla fine del tubulo

prossimale il volume del filtrato è di 54 L/day, quindi viene riassorbito il 70% del

volume. In questo punto l’osmolarità è sempre 300 mOsM. L’ansa di Henle si

addentra nella midollare e la caratteristica della midollare è quella di aumentare

l’osmolarità dalla base verso l’apice. In questa parte viene riassorbito il 20% del

volume.

Nel dotto collettore il volume dell’urina finale è del’1% di quello iniziale. Tuttavia, l’urina a questo punto

può essere ulteriormente diluita oppure può essere concentrata con un’osmolarità che varia dal minimo

al massimo (50-1200 mOsM). 170

FILTRAZIONE

La filtrazione del plasma è un processo passivo e non prevede l’uso di energia.

Il processo è sotto il controllo delle forze di Starling (gradienti di pressione idrostatica e osmotica). Il

filtrato che viene prodotto ha la stessa composizione del plasma tranne per il fatto che le proteine sono

assenti. La parete della capsula di Bowman e quella del tubulo renale sono costituite da uno strato

continuo di cellule epiteliali.

Nella capsula di Bowman l’epitelio si ripiega in modo da avvolgere i capillari glomerulari. Sotto l’epitelio

è presente una lamina basale che agisce come barriera di filtrazione per le proteine. Il filtrato, prima di

essere tale, deve aver attraversato tre barriere: le cellule endoteliali del capillare, la lamina basale

interposta e lo strato di cellule epiteliali della capsula di Bowman. L’insieme di questi tre strati

costituisce la membrana glomerulare.

Prima barriera: a livello dell’endotelio capillare sono presenti glicoproteine con carica negativa

1. che impediscono alle proteine (cariche negativamente) di passare lungo le barriere, agendo da

filtro elettrostatico. Inoltre, essendo i capillari fenestrati, i pori non sono comunque abbastanza

grandi da permettere il passaggio agli elementi corpuscolati.

2. Seconda barriera: lamina basale, strato cellulare formato da matrice extracellulare, che separa

endotelio dei capillari dal rivestimento epiteliale della capsula di Bowman. è costituita da

glicoproteine cariche negativamente, collagene ed altre proteine.

3. Terza barriera: le cellule epiteliali della capsula di Bowman sono provviste di pedicelli e

vengono chiamate podociti. Il liquido filtrato passa attraverso gli spazi che esistono tra i

podociti, chiamati pori. L’apertura di questi pori è regolata da diaframmi, che regolano il

passaggio in maniera selettiva. Tra pedicelli sono interposte anche cellule del mesangio. I

pedicelli svolgono anche la funzione di fagocitosi, e ci sono delle proteine contrattili che

possono aumentare o modificare il lume del capillare e producono prostaglandine e citochine.

Solo le piccole molecole con un raggio inferiore ai 2nm passano lungo le barriere.

Il coefficiente di filtrazione è 1 quando una sostanza viene sempre filtrata e le sostanze che passano

sempre senza problemi sono ad esempio acqua, sodio, cloro potassio, urea e glucosio. Man mano che

diminuisce il coefficiente di filtrazione, diminuisce anche la capacità delle molecole di attraversare le

barriere. Il calcio è uno ione con due cariche positive, quindi dovrebbe passare senza problemi, tuttavia

il suo coefficiente di filtrazione è di 0,58. Questo perché attraversa le membrane legato a proteine

plasmatiche, le quali non possono attraversare la membrana. 171

# La proteinuria è una malattia in cui si ha un aumento di proteine

nelle urine, perché mancano le cariche negative sulla barriera di

filtrazione. Quindi le proteine vengono filtrate maggiormente e viene

eliminato un volume maggiore di urina (poliuria).

Il volume plasmatico che entra nell’arteriola afferente corrisponde al

100%. Il 20% del volume viene filtrato e raggiunge il tubulo renale. più

del 99% del filtrato viene riassorbito e torna nella circolazione

sistemica. Meno dell’1% del volume viene escreto verso l’ambiente

esterno.

L’arteriola efferente è più piccola dell’arteriola efferente perché

altrimenti ci sarebbe una diminuzione della pressione e si avrebbe una

produzione di filtrato minore del 20%.

Frazione di filtrazione: rispetto al 100% di plasma che arriva, quanto ne viene filtrato? Il 20 % circa ->

20% del plasma che arriva con arteria renale. Dall’arteriola

efferente se ne va l’80%, che si ricongiunge con ciò che viene

riassorbito (quindi circa il 20% che è stato filtrato) -> quindi in

totale oltre il 99% del fluido viene riassorbito.

Togliendo il 20% di plasma al sangue, il volume diminuisce,

quindi cala la pressione -> il 20% non è poco, visto che arriva

circa 2