Apparato urinario

APPARATO URINARIO

L’apparato urinario serve principalmente a ripulire il sangue dalle scorie metaboliche e

ad eliminarle nelle urine. Esso è composto da 6 organi: due reni, due ureteri, la

vescica urinaria e l’uretra. Oltre all’escrezione, i reni svolgono altre funzioni molto

importanti quali:

- Filtrazione del plasma sanguigno e espulsione dei rifiuti metabolici tossici

- Regolazione di volume e pressione del sangue, oltre che dell’osmolarità

- Regolazione del bilancio elettrolitico e acido-base dei fluidi corporei

- Secrezione di eritropoietina, un ormone che stimola la produzione di globuli

rossi, sostenendo la capacità di trasportare ossigeno nel sangue

- Mantenimento dell’omeostasi del calcio e metabolismo osseo attraverso la

sintesi di vitamina D

- Eliminazione di ormoni e medicinali dal sangue

- Detossificazione dei radicali liberi

- In condizioni di digiuno, mantenimento del livello di glucosio nel sangue, con

sintetizzazione del glucosio degli amminoacidi (gluconeogenesi).

Attraverso l’escrezione dai liquidi dell’organismo vengono estratte le scorie che poi

vengono eliminate. I reni eliminano anche scorie azotate, tra cui l’urea.

RENE

I reni sono a contatto con la parete addominale posteriore a livello delle vertebre T12-

L3. Il rene destro è leggermente più in basso per via dello spazio occupato dal lobo

destro del fegato che lo sovrasta. Il rene sinistro è delimitato sul polo superiore dalla

ghiandola surrenale sinistra, come anche il destro è delimitato superiormente dalla

ghiandola surrenale destra. Ghiandole surrenali e rene non sono direttamente in

contatto ma si influenzano vicendevolmente.

Il rene è una ghiandola tubulare composta, che contiene circa 1,2 milioni di unità

funzionali escretorie chiamate nefroni. Esso pesa circa 150 g, è lungo 11 cm, largo

6 cm e ha uno spessore di 3 cm. La superficie laterale è convessa, mentre quella

mediale è concava e presenta l’ilo, una fessura in cui arrivano nervi, vasi sanguigni e

linfatici e l’uretere. Il rene è protetto da tre strati di connettivo:

- La fascia renale fibrosa, immediatamente sotto il peritoneo parietale,

mantiene i reni e gli organi ad essi associati ben adesi alla parete addominale;

- La capsula di grasso perirenale, composta da una fascia di tessuto adiposo

che fa da cuscino ai reni e li tiene in posizione

- La capsula fibrosa, che ancora il rene all’ilo e lo protegge da traumi e

infezioni.

Il parenchima renale, in sezione frontale, raffigura la forma di una C e circonda una

cavità mediale detta seno renale, occupata da vasi sanguigni e linfatici e nervi, e il

sistema di raccolta delle urine. Lo spazio rimanente del seno è occupato da tessuto

adiposo. Il parenchima è diviso in due zone:

- Corticale esterna renale

- Midollare interna renale

La corticale si divide in colonne renali che si dirigono verso il seno e dividono la

midollare in 6-10 piramidi renali. Ogni piramide è di forma conica con la base rivolta

verso la corticale e una punta smussata detta papilla renale, verso il seno. Una

piramide più la corticale sovrastante costituiscono un lobo renale. La papilla di ogni

piramide renale si apre su una struttura detta calice minore, che raccoglie le urine.

Due o tre calici minori ne formano uno maggiore. Due o più calici maggiori formano la

pelvi renale, che si continua con l’uretere. corpuscolo

Il nefrone, ovvero l’unità funzionale del rene, è composto da due parti: il

renale, tubulo renale,

che filtra il plasma sanguigno, e il che trasforma il filtrato in

urina. Il processo che trasforma il plasma sanguigno in urina consta di tre fasi

principali e di una quarta fase che permette di conservare l’acqua:

1. Filtrazione glomerulare: il liquido passa dal circolo sanguigno al nefrone

portando sia scorie che sostanze chimiche utili per l’organismo; qui viene poi

filtrato e diviene filtrato glomerulare, dal momento che non contiene cellule e

presenta pochissime proteine. Una volta passato nel tubulo renale la sua

composizione cambia ulteriormente e si parla di liquido tubulare.

2. Riassorbimento tubulare: dal liquido tubulare vengono riassorbite le

sostanze utili per essere riammesse nel sangue.

3. Secrezione tubulare: le cellule del tubulo estraggono le sostanze portate dal

sangue e dai capillari peritubulari e le aggiungono al fluido tubulare in modo che

vengano eliminate con l’urina.

4. Conservazione dell’acqua: quantità variabili di acqua presenti nel liquido

tubulare vengono riassorbite in tutto il tubulo renale e in particolare all’interno

del dotto collettore, in modo tale che con l’eliminazione delle scorie metaboliche

non si perdano quantità eccessive di acqua. capsula glomerulare

Il corpuscolo renale è costituito da un glomerulo e dalla che lo

strato parietale

racchiude. Essa è composta da due strati: lo è formato da epitelio

viscerale

squamoso semplice, quello è invece costituito da cellule elaborate dette

podociti, avvolte attorno ai capillari del glomerulo. I due strati sono separati da uno

polo

spazio capsulare di raccolta del filtrato. I poli opposti del glomerulo sono il

vascolare, caratterizzato da un’arteriola afferente di calibro maggiore e ad alta portata

polo urinario,

e da un’arteriola efferente di minor portata, e il a livello del quale lo

strato parietale della capsula si allontana dal corpuscolo e da origine al tubulo renale,

in cui l’epitelio è cubico semplice. Un podocita presenta un corpo cellulare bulboso e

molte diramazioni dette processi podocitici, che si avvolgono attorno ai capillari

glomerulari. Tra di essi ci sono strette fessure di filtrazione. I corpuscoli renali si

occupano della filtrazione glomerulare: qualsiasi cosa che lascia il circolo sanguigno

deve essere, infatti, filtrata da una barriera detta membrana di filtrazione.

Quest’ultima è composta da tre strati:

1. Endotelio capillare: i capillari glomerulari hanno un endotelio fenestrato a

nido d’ape, con pori di filtrazione della grandezza di 70-90 nm.

2. Membrana basale: uno strato di gel proteoglicano posto sotto l’endotelio. Essa

blocca tutte le molecole con dimensioni superiori a 8 nm e alcune anche più

piccole per via della carica negativa dei proteoglicani.

3. Fessure di filtrazione: sono larghe 30 nm e sono anch’esse cariche

negativamente.

Quasi tutte le molecole inferiori a 3 nm passano attraverso la membrana: acqua,

elettroliti, glucosio, acidi grassi, aminoacidi, rifiuti azotati, vitamine.

Il tubulo renale è un condotto che si diparte dalla capsula glomerulare e termina in

corrispondenza dell’apice di una piramide midollare. Esso è lungo circa 3 cm ed è

tubulo contorto prossimale, l’ansa del nefrone,

formato da quattro segmenti: il il

tubulo contorto distale dotto collettore.

e il I primi tre fanno parte di un singolo

nefrone, mentre l’ultimo riceve liquidi da più nefroni.

Il tubulo contorto prossimale deriva dalla capsula glomerulare, è il più lungo

 e contorto dei 4 segmenti e ha un epitelio cubico semplice, con microvilli

dall’orletto a spazzola. Esso è responsabile del riassorbimento e della

secrezione tubulare, in quanto riassorbe circa il 65% del filtrato glomerulare.

Sulla superficie rivolta verso il liquido tubulare, le cellule epiteliali possiedono

diverse proteine di membrana di trasporto che trascinano i soluti nelle cellule

per trasporto attivo o per diffusione facilitata, facendo in modo che soluti e

acqua passino nel citoplasma della cellula. Acqua e soluti seguono anche la via

paracellulare tra le cellule epiteliali, le quali anche se unite da giunzioni strette,

sono permeabili e lasciano passare il liquido.

L’ansa del nefrone o ansa di Henle è una porzione a forma di U del tubulo

 renale, localizzata nella midollare. Inizia quando il tubulo contorto prossimale si

restringe a formare il ramo discendente dell’ansa, che ruota in profondità di

180° e forma il ramo ascendente dell’ansa, il quale ritorna nella corticale. I

segmenti spessi dell’ansa hanno epitelio cubico semplice, mentre i

segmenti sottili presentano epitelio squamoso semplice. I primi si

occupano del trasporto attivo dei sali minerali attraverso la parete del tubulo, i

secondi sono, invece, più permeabili all’acqua. L’ansa del nefrone riassorbe il

25% del sodio, del potassio e del cloro e il 15% dell’acqua presente del filtrato

glomerulare, mantenendo costante il gradiente di salinità nella midollare del

rene. Le anse non sono uguali in tutti i nefroni: i nefroni appena sotto la capsula

del rene, detti nefroni corticali, hanno anse corte che discendono poco nella

midollare, o possono addirittura non averne. I nefroni della midollare sono

invece chiamati nefroni iuxtamidollari e hanno anse molto lunghe che si

estendono fino all’apice delle piramidi renali. Dopo essere rientrata nella

corticale renale, l’ansa del nefrone entra in contatto con l’arteriola afferente e

con quella efferente presenti nel polo vascolare del corpuscolo renale. Arteriole

e parte terminale dell’ansa formano l’apparato iuxtaglomerulare, che

monitora il liquido che entra nel tubulo contorto distale; al suo interno si

trovano:

- Macula densa: un gruppo di cellule epiteliali sottili poste alla fine dell’ansa

del nefrone, che controllano il flusso e la composizione del liquido del tubulo.

- Cellule iuxaglomerulari: grosse cellule muscolari lisce dell’arteriola

afferente che si estendono in parte anche a quella efferente, direttamente in

contatto con la macula densa, che le stimola per dilatare o espandere le

arteriole. Queste cellule secernono renina, l’enzima che innesca i

cambiamenti della pressione arteriosa.

- Cellule mesangiali: localizzate tra arteriola afferente ed efferente e negli

spazi tra i capillari glomerulari. Sono connesse alle cellule della macula

densa e alle iuxtaglomerulari attraverso gap junctions.

Il tubulo contorto distale è una parte attorcigliata del tubulo renale posta

 nella corteccia, che inizia dopo la macula densa. È la parte terminale del

nefrone ed è più corto e meno contorto del tubulo contorto prossimale. Presenta

un epitelio cubico semplice, privo di microvilli e assorbe soluti ed acqua a

aldosterone,

velocità variabile grazie all’ormone che regola l’escrezione di sodio

all’ormone paratiroideo

e potassio, e che controlla l’escrezione di calcio e

fosfato.

Il dotto collettore è un tubulo diritto che si porta in basso nella midollare; esso

 fa parte del tubulo renale ma non del nefrone, rispetto al quale ha uno sviluppo

embrionale distinto. Il dotto riceve il liquido da più nefroni