Anatomia umana - apparato urinario

L'apparato urinario

L'apparato urinario consta di due reni e delle vie urinarie formate da due complessi calicopielici, due ureteri, una vescica e una uretra. La principale funzione svolta dall'apparato urinario è la funzione emuntoria: produzione ed eliminazione dell'urina; tramite questa funzione l'apparato urinario contribuisce al mantenimento dell'equilibrio acido-base ed idrosalino dell'organismo, nonché all'eliminazione dei composti azotati di scarto quali urea e acido urico.

Accanto alla funzione emuntoria, i reni hanno anche una funzione endocrina in quanto producono due ormoni, la renina, che partecipa alla regolazione della pressione arteriosa, e l'eritropoietina (chiamata epo dagli sportivi: usata come sostanza dopante in quanto mezzo di miglioramento delle prestazioni sportive), che stimola la produzione di globuli rossi da parte del midollo osseo. I reni inoltre provvedono alla formazione della forma attiva della vitamina D e partecipano alla gluconeogenesi ovvero alla produzione del glicogeno.

Reni

I reni sono due organi di colore rosso bruno, di consistenza dura e ciascuno con un peso di 150-160 grammi (variabilità dovuta soprattutto alla quantità di sangue presente all'interno). Per formalità si dice che il rene abbia una forma di un "grosso fagiolo", con diametro massimo ovvero altezza di 12 cm, larghezza di 6 cm e spessore di 3 cm (12x6x3 cm).

In situazione fisiologica l'orientamento del rene non è perfettamente orizzontale, ma l'asse principale del rene è diretto verso in basso e in avanti. Inoltre, sono ruotati in modo che la faccia anteriore del rene guarda verso l'alto e lateralmente.

L'anomalia del rene più frequente è quella del rene a ferro di cavallo in cui i due reni sono uniti a livello dei poli inferiori. Questo è fastidioso perché ogni qual volta che il paziente estende la colonna, questa va a schiacciare il rene a ferro di cavallo.

Un'altra anomalia è quella della formazione dei lobi renali: durante lo sviluppo, sono fisiologicamente presenti, ma in alcuni soggetti dopo lo sviluppo possono permanere. I reni presentano, nell'adulto, una superficie liscia e regolare, mentre nel feto si presentano plurilobati. Sono composti da un polo superiore, un polo inferiore e due margini: il margine mediale verso la colonna vertebrale, concavo (detto anche seno renale) e un margine laterale convesso.

Rapporti anatomici

Rapporti della faccia posteriore: il polo superiore entra in rapporto con il diaframma e con le ultime coste (il rene di sinistra con le ultime due coste, mentre quello di destra, essendo più basso, con la dodicesima). Questo rapporto da una parte protegge il rene, dall'altra in caso di scontro con le coste, rischia la rottura del rene.

Il seno renale contiene il peduncolo vascolare (vene superiormente e arterie posteriormente) e poi posteriormente a tutto, la pelvi renale (con l'inizio dell'uretere) che raccoglie l'urina infine superiormente al rene, sul polo superiore la ghiandola surrenale.

Rapporto della faccia anteriore: soprattutto con la sovrapposizione del foglietto che riveste la cavità addominale (peritoneo) il rene è in rapporto con gli organi addominali. A destra è in rapporto con il fegato, con il colon e con il duodeno mentre a sinistra è in rapporto con la milza (lateralmente), con la coda del pancreas e poi in parte con stomaco, digiuno e colon.

Sono organi pari e simmetrici, situati a contatto con la parete muscolare posteriore della cavità addominale, ai lati della colonna vertebrale (tra T12 e L3). Il rene destro, di solito, è leggermente più basso (di mezza vertebra) dati i suoi rapporti con il lobo destro del fegato.

I reni sono parzialmente mobili nel senso che sono mantenuti in posizione da un peduncolo vascolare e sono circondati da una capsula adiposa ovvero tessuto adiposo che ha proprio la funzione di mantenere in posizione i reni. Nel caso di forti dimagrimenti, la capsula adiposa diventa sempre meno resistente, cosicché il rene tende a scivolare verso il basso causando la cosiddetta ptosi renale.

Vascolarizzazione del rene

Dal punto di vista della vascolarizzazione, il rene riceve molto più sangue di quello che ci si aspetterebbe dal suo peso: il flusso ematico renale è il 20% di quello cardiaco quindi circa 1l al minuto. L'arteria che porta il sangue si chiama arteria renale che a livello dell'ilo si divide in arterie segmentali. Ovviamente siccome l'aorta si trova a sinistra rispetto alla colonna vertebrale, l'arteria renale di destra è più lunga dell'arteria renale di sinistra e passa dietro la vena cava inferiore.

Il sangue del rene viene drenato dalla vena renale e in questo caso siccome la vena renale si getta nella vena cava inferiore, la vena renale di sinistra sarà più corta della vena cava di destra, essendo la vena cava inferiore spostata verso sinistra. La vena renale di sinistra riceve anche la vena gonadica di sinistra.

Le arterie segmentarie sono importanti perché il tessuto renale, come quello di altri organi, può essere suddiviso in segmenti, ciascuno irrorato dalla sua arteria segmentaria, il che vuol dire che è possibile asportare un pezzo di rene chiudendo una di queste arterie, per ridurre il sanguinamento. Nella faccia anteriore i segmenti sono quattro, mentre posteriormente sono tre.

Parenchima renale

Il parenchima renale è suddiviso in corticale (parte più superficiale del rene) e midollare (parte più profonda del rene). La midollare, più scura, è organizzata in 10-20 piramidi (ognuna con la base rivolta verso la corticale e l'apice verso il seno renale). Ognuna di queste piramidi termina, a livello dell'apice, con una formazione che viene chiamata papilla che viene "incappucciata" da una diramazione della pelvi renale chiamata calice minore. A livello della papilla vi sono dei canali, chiamati dotti papillari che immettono l'urina nei calici minori. Tra le piramidi vi è del tessuto più chiaro determinato dalla presenza di tessuto corticale che si insinua fra una piramide e l'altra; queste insinuazioni sono chiamate colonne renali di Bertin. Ogni piramide con il tessuto corticale sovrastante costituisce un lobo.

Diramazioni dei vasi nel parenchima renale: arterie. L'arteria renale giunge nel seno renale e dà origine alle diverse arterie segmentarie. Queste arrivano a livello delle colonne renali di Bertin, tra una piramide e l'altra e diventano arterie interlobari e si dirigono verso la corticale. Le arterie interlobari originano le arterie arciformi che decorrono parallelamente alla base delle piramidi. Dalla arteria arciforme originano dei vasi che si dirigono verso la superficie chiamati arterie interlobulari, da cui a sua volta originano dei vasi che formano i gomitoli vascolari che prendono il nome di glomeruli renali. Inoltre, sia dai glomeruli renali che direttamente dalle arterie interlobulari originano delle piccole arterie chiamate arterie rette dirette verso l'apice della piramide renale decorrendo parallelamente al suo asse maggiore (alla sua altezza) quindi verso la midollare (estremamente importanti per la concentrazione dell'urina).

Diramazioni dei vasi nel parenchima renale: vene. Il circolo venoso è un circolo che segue a ritroso quello arterioso con la differenza che si forma in superficie una rete di vasi venosi che non drena il suo sangue nella vena renale ma lo drena nella parete posteriore della cavità addominale e questo è importante perché può essere una via di diffusione delle metastasi del tumore del rene. A livello della piramide, le arterie rette si continuano con le vene rette che quindi formano una specie di "forcina", con il ramo che scende che poi si piega e ritorna in su.

Innervazione del rene

Il rene è innervato; vi è un'innervazione simpatica motoria che controlla soprattutto i vasi ma poi vi è una innervazione sensitiva, importante poiché per esempio quando un calcolo renale blocca il passaggio dell'urina, il rene di colpo si dilata, dilata quindi la capsula scatenando quindi la cosiddetta colica renale.

Il nefrone: unità morfofunzionale del rene

L'unità morfofunzionale del rene è il nefrone. I nefroni sono in numero di circa un milione e mezzo per ciascun rene. Ciascun nefrone è costituito da un corpuscolo renale di Malpighi, struttura rotondeggiante presente nella parte arrotolata della corticale che avvolge il cosiddetto glomerulo, e da un tubulo renale. Nel corpuscolo renale di Malpighi avviene la filtrazione mentre nel tubulo renale avviene l'assorbimento e la secrezione di sostanze.

I nefroni possono avere una componente tubulare di lunghezza diversa; si distinguono quindi i nefroni brevi e i nefroni lunghi 15% (con il tubulo renale che arriva all'apice della papilla renale, i più importanti per la concentrazione dell'urina).

Schema che illustra la morfologia di un nefrone: l'arteriola interlobulare che dà dei rami che danno origine al glomerulo renale (gomitolo vascolare); il ramo che porta il sangue al glomerulo prende il nome di arteriola afferente mentre il vaso che raccoglie il sangue che è passato nel glomerulo prende il nome di arteriola efferente; si è quindi in presenza di una rete mirabile arteriosa ovvero vi è una arteria che si capillarizza nel glomerulo da cui si origina un'altra arteria.

Il glomerulo è "incappucciato" da una specie di capsula che prende il nome di capsula glomerulare e nell'insieme formano il corpuscolo renale. La capsula glomerulare presenta un punto in cui escono ed entrano l'arteria afferente ed efferente chiamato polo vascolare e poi un punto da cui origina il tubulo che raccoglie la preurina (formata da acqua, piccoli soluti quali ioni, glucosio, urea, ecc e piccole proteine. In condizioni normali non sono presenti cellule e proteine ad alto peso molecolare) contenuta nella camera del glomerulo. Il punto di inizio del tubulo renale prende il nome di polo urinifero.

• Corpuscolo renale: il corpuscolo renale è una struttura rotondeggiante che presenta due poli diametralmente opposti: il polo vascolare, in cui penetra l'arteriola afferente e da cui fuoriesce l'arteriola efferente, e il polo urinifero, da cui si origina il tubulo renale. Presenta due componenti, una epiteliale, la capsula del Bowman (costituita da uno strato esterno in cui vi sono cellule appiattite che costituiscono un epitelio pavimentoso monostratificato e poi uno strato che aderisce al glomerulo dove si trovano le cellule chiamate podociti con forma a polipo) e una vascolare, il glomerulo.
• Glomerulo renale: Il glomerulo renale è un gomitolo di capillari sanguigni intercalato fra l'arteriola afferente e quella efferente. È formato da un endotelio fenestrato sopra il quale vi sono i podociti. I podociti sono cellule caratterizzate da prolungamenti citoplasmatici, i pedicelli. Fra i pedicelli dei podociti e l'endotelio vi è la membrana di filtrazione e fra i pedicelli dei podociti stessi sono presenti delle aperture chiamate pori di filtrazione che sono in continuazione con lo spazio urinifero. Siccome nel glomerulo c'è un'alta pressione, le proteine del liquido contenuto all'interno del glomerulo stesso (il sangue) tendono a fuoriuscire a seconda delle loro dimensioni. Il limite sono le dimensioni della molecola dell'albumina e questo è il motivo per cui quando ci si sottopone all'esame delle urine, alla voce "albumina" compare il risultato "in tracce" (condizione fisiologica); nel caso in cui il risultato sia "alta concentrazione" si è nel caso di una sofferenza renale, ovvero di un rene che non filtra bene.
• Sopra l'endotelio fenestrato vi sono anche le cellule del mesangio glomerulare che costituiscono una specie di impalcatura. Queste non sono del tutto inerti poiché contengono delle proteine contrattili, secernono delle sostanze vasoattive che possono modificare la pressione all'interno del vaso e poi hanno proprietà fagocitarie.
• Per fare fuoriuscire il liquido dai vasi, vi è una pressione nel glomerulo elevata. Le arteriole sono infatti vasi ad alta resistenza, e il calibro dell'arteriola afferente è più grosso dell'arteriola efferente. L'anatomia del glomerulo è molto importante per la patologia perché vi sono delle malattie chiamate glomerulo-nefriti e a seconda del tipo di cellule in cui si depositano gli anticorpi presenti in queste patologie, si potrà avere una glomerulo-nefrite diversa.
• Tubulo renale: la parte tubulare del nefrone viene chiamata tubulo renale. Al polo urinifero del corpuscolo renale si origina il tubulo contorto prossimale (prossimale poiché vicino al glomerulo renale); a un certo punto il tubulo viene a formare una fornice chiamata ansa di Henle (all'interno della piramide renale), a forma di U, con un braccio discendente che penetra nella midollare, un'ansa ed un braccio ascendente che ritorna nella corticale; al braccio ascendente dell'ansa di Henle fa seguito il tubulo contorto distale; il tubulo contorto distale nel suo percorso si porta al polo vascolare del corpuscolo renale. I diversi tubuli contorti distali poi si gettano nei cosiddetti tubuli collettori che portano l'urina verso l'apice della papilla: la preurina viene prodotta nella corticale a livello del glomerulo poi attraverso tutto il tubulo scende nella midollare.