Apparato Urinario

Apparato urinario

Introduzione

L’apparato urinario ha la funzione essenziale di produrre, accumulare ed eliminare le scorie liquide del corpo ed i prodotti del catabolismo delle sostanze azotate (funzione emuntoria), garantendo l’omeostasi idrosalina dei fluidi corporei e controllando pH e pressione ematici. Questo apparato provvede anche all’allontanamento di tossine e farmaci attraverso la loro espulsione con l’urina.

L’apparato urinario consta di due parti:

• Il rene, posto nell’addome, che produce l’urina e svolge anche altre funzioni di natura metabolica ed endocrina;
• Le vie urinarie, poste nell’addome (fino al primo tratto degli ureteri) e nella pelvi (parte finale degli ureteri, vescica, uretra) che trasportano l’urina verso l’esterno.

La porzione distale delle vie urinarie (uretra) differisce nei due sessi: nel maschio risulta ancora associata all’apparato genitale (pene); nella donna, invece, essa si sviluppa in modo autonomo senza legami con l’apparato genitale.

Descrizione sistematica dei singoli organi

Reni

Forma e caratteri organolettici

• Forma: a fagiolo appiattito in senso anteroposteriore;
• Colore: rosso-bruno;
• Consistenza: dura;
• Dimensioni: lunghezza 12 cm, larghezza 6 cm, diametro anteroposteriore 3 cm; il rene sinistro è di dimensioni maggiori;
• Peso: uomo adulto 150 g, donna adulta 135 g;

Sito, posizione e orientazione

Il rene è situato nella parte posterosuperiore della cavità addominale ai lati della colonna vertebrale, nello spazio retroperitoneale (situazione retroperitoneale), ed è collocato all’interno di una loggia fibrosa (loggia renale) delimitata da una fascia connettivale differenziatasi dal connettivo sottosieroso peritoneale inspessito (fascia renale).

Il rene destro, leggermente più corto e tozzo, è situato più in basso di quello sinistro di circa 1,5-2 cm a causa del rapporto contratto con il fegato, e leggermente più lateralmente. Esso si estende in lunghezza dalla XII vertebra toracica alla III vertebra lombare, a circa 2-3 cm dal punto più alto della cresta iliaca. Il rene sinistro si estende invece dal margine inferiore della XI vertebra toracica al disco intervertebrale tra la II e la III vertebra lombare.

L’asse maggiore del rene (che unisce i poli) è obliquo dall’alto in basso, dall’avanti all’indietro e in senso medio-laterale, cosicché i poli superiori sono più vicini al piano mediano (distano 4 cm dal piano mediano) rispetto a quelli inferiori (distano 6 cm dal piano mediano) ed i margini mediali sono situati su un piano più anteriore dei margini laterali. Inoltre, a causa dell’orientazione degli assi, le superfici comunemente descritte come anteriore e posteriore sono in realtà anterolaterale e posteromediale.

Grazie all’individuazione dell’ilo renale è possibile ottenere una proiezione dei reni sulle pareti addominali:

• Proiezione sulla parete addominale anteriore: il centro dell’ilo è situato nella parte mediale del margine mediale di ciascun rene ed è localizzato subito sopra (sx) e sotto (dx) al piano transpilorico, circa 5 cm laterale al piano mediano e un po' medialmente all’apice della IX cartilagine costale. Il polo superiore è a circa 2,5 cm dalla linea mediana e polo inferiore a 7,5 cm dalla linea mediana. Dato che l’asse maggiore del rene è orientato obliquamente, la lunghezza della proiezione è circa 1,5 cm minore di quella reale;
• Proiezione sulla parete addominale posteriore: il centro dell’ilo renale è opposto al margine inferiore del processo spinoso della I vertebra lombare, a circa 5 cm dal piano mediano. Il polo superiore è di solito 2,5 cm sopra il punto più alto della cresta iliaca.

I reni non sono di norma palpabili ma, nei soggetti molto magri con parete addominale atonica, il polo inferiore del rene può essere apprezzato, al massimo dell’inspirazione, tramite palpazione bimanuale della regione lombare. In posizione eretta i reni sono localizzati più in basso di 2,5 cm rispetto alla posizione sdraiata e si spostano un poco verso l’alto e verso il basso durante i movimenti respiratori (abbassamento di 2-3 cm durante l’inspirazione).

La fascia renale, in corrispondenza del margine laterale di ciascun rene, si delamina in due foglietti:

• Anteriore (prerenale): segue il decorso del peritoneo parietale posteriore e si porta davanti al rene e ai suoi vasi fino a perdersi nel connettivo che circonda l’aorta e la vena cava inferiore dove si unisce con il controlaterale senza estendersi al di sopra dell’arteria mesenterica superiore. Questo foglietto è sottile ma, medialmente al colon discendente, è rinforzato dalla lamina di Toldt, residuo fibroso della coalescenza tra peritoneo parietale primitivo e sierosa posteriore di colon e mesocolon;
• Posteriore (di Zuckerkandl): si porta medialmente dietro il rene e davanti alla fascia del quadrato dei lombi e del grande psoas ed alla parte posteriore della fascia trasversalis, dalle quali è separato da uno strato di tessuto adiposo retrorenale (di Gerota). Questo foglietto aderisce alla fascia del grande psoas sul margine laterale e mediale dello psoas ed si arresta sulla faccia laterale delle vertebre e dei dischi intervertebrali.

In alto, sopra la ghiandola surrenale, i due foglietti si fondono ed aderiscono alla fascia del diaframma; in basso, sotto il rene (comprendendo l’uretere), essi si confondono con il tessuto lasso retroperitoneale (foglietto anteriore si perde nel tessuto extraperitoneale della fossa iliaca; foglietto posteriore si unisce alla fascia del muscolo iliaco), con il quale formano una coalescenza lassa e facilmente scollabile (in teoria la loggia renale è quindi chiusa in basso ma nei casi in cui il rene diventa mobile questo, scollando i foglietti inferiori, discende nella fossa iliaca e nello scavo pelvico).

Medialmente le due logge sono chiuse dalla coalescenza dei due foglietti anteriore e posteriore ed all’aderenza del connettivo pre e paraaortico alla fascia prerenale ma sono perforate dai grandi vasi. La fascia renale è collegata alla capsula fibrosa del rene da numerose trabecole che attraversano il grasso perirenale e sono più robuste presso il polo inferiore.

La loggia renale, compresa tra i foglietti della fascia renale, è ripiena di tessuto adiposo areolare che forma la capsula adiposa del rene (più sviluppata nella donna e nei soggetti obesi) che avvolge il rene ed è sottile in avanti, spessa indietro, lungo il margine laterale e il polo inferiore. In basso la capsula adiposa si continua con il tessuto adiposo che colma il solco tra muscolo psoas e quadrato dei lombi; infine a livello dell’ilo essa si continua con il tessuto adiposo del seno renale. Nella capsula adiposa si trovano, oltre al rene e alla ghiandola surrenale, una serie di vasi che costituiscono un sistema anastomotico tra vasi renali e territori vicini (archi venosi e arteriosi perirenali perforanti la capsula renale).

Il rene normalmente presenta una certa mobilità e la sua fissazione in sede anatomica è determinata da diversi mezzi di fissità quali:

• Capsula adiposa;
• Peduncolo vascolare (che fissa il rene ad aorta e vena cava inferiore);
• Positività della pressione addominale mediata dal peritoneo parietale posteriore;
• Rapporti intimi con il peritoneo e i visceri circostanti;
• Fascia renale.

Nella parte intermedia del margine mediale si scava una fessura verticale di 3-4 cm, l’ilo renale, che dà accesso ad una cavità scavata in senso anteroposteriore (seno renale). Dall’ilo renale fuoriescono anteriormente le arterie renali, subito posteriormente le vene renali e, in posizione ancora più dorsale la pelvi che si continua con gli ureteri.

Rapporti

I reni presentano due poli, superiore (arrotondato) ed inferiore (appuntito e tagliente), due margini, laterale (convesso) e mediale (convesso ma incavato nella sua parte intermedia dove si trova l‘ilo), una faccia anterolaterale (convessa) ed una faccia posteromediale (pianeggiante).

I rapporti dei reni sono mediati dalla capsula adiposa, dalla fascia renale e spesso dal peritoneo parietale posteriore e sono:

• Anteriormente:
  • Rene dx:
    • Superficie inferiore del lobo destro del fegato (2/3 superiori) su cui lascia l’impronta renale (il rapporto può essere mediato da un recesso peritoneale, il legamento epatorenale);
    • Surrene dx (superiormente per una piccola area, sprovvista di peritoneo parietale);
    • Flessura destra del colon (quarto inferiore, sprovvista di peritoneo parietale);
    • Porzione ascendente del duodeno (medialmente ed in alto; il rapporto è diretto senza peritoneo interposto ma in una piccola parte è mediato da un recesso peritoneale, il legamento duodenorenale);
    • Anse digiunali dell‘intestino tenue (medialmente);
  • Rene sx: (con interposto il peritoneo che limita indietro la borsa omentale o quello della grande cavità peritoneale-nei rapporti splenici e digiunali):
    • Surrene sx (piccola area in alto, priva di interposizione peritoneale);
    • Faccia posteriore stomaco;
    • Coda del pancreas e vasi lienali (medialmente all’altezza dell’ilo; priva di interposizione peritoneale);
    • Faccia viscerale milza (2/3 superiori della metà laterale);
    • Flessura colica sinistra e colon discendente (inferiormente, priva di interposizione peritoneale);
    • Flessura duodenodigiunale e prime anse digiunali (medialmente);
• Posteriormente:
  • Diaframma (porzione diaframmatica che comprende la metà superiore del rene dx e I 2/3 superiori del rene sx dall’XI alla XII costa);
  • Seni costodiaframmatici e trigono costodiaframmatico (con interposizione del diaframma);
  • Legamenti arcuati mediale e laterale;
  • Grande psoas (medialmente nella porzione lombare);
  • Quadrato dei lombi (in posizione mediana nella porzione lombare);
  • Tendine aponeurotico del trasverso dell’addome (lateralmente nella porzione lombare);
  • Quadrilatero di Grynfeltt (in alto nella parte lombare) e trigono di Petit (in basso nella parte lombare);
  • Vasi (arterie e vene intercostali dalla X alla XII) e nervi sottocostali (ramo anteriore del XII nervo intercostale);
  • Vene lombari (I e II);
  • Nervo ileoipogastrico;
  • Nervo ileoinguinale;
• Margine laterale (coperto in alto da peritoneo della grande cavità peritoneale):
  • dx: fegato;
  • sx: milza (in alto) e colon discendente (in basso);
• Margine mediale:
  • dx: vena cava inferiore;
  • sx: aorta addominale;
• Polo superiore: ghiandola surrenale.

Architettura e struttura

Il rene è costituito alla superficie da una sottile capsula connettivale (capsula fibrosa), resistente, trasparente e liscia, costituita da alcuni strati di tessuto ricco di fibre collagene ed elastiche e da un esile strato di miocellule lisce variamente intrecciate (tonaca muscolare del rene). Dalla superficie della capsula si dipartono esili tralci che si addentrano per un breve tratto nel parenchima renale (interstizio renale). A livello dell’ilo, la capsula si approfonda nel seno renale e si fonde con l’avventizia dei calici e dei vasi senza penetrare nel parenchima.

L’interstizio renale, di natura connettivale, costituisce lo stroma del rene e costituisce circa il 5% dell’intera massa renale. Esso è esiguo nella corticale, più abbondante nella midollare e contiene numerosi vasi sanguigni e linfatici e terminazioni nervose del plesso renale. Nella corticale, l’interstizio è molto sottile e si dispone intorno ai tubuli prossimali con le fibre collagene orientate perpendicolarmente all’asse longitudinale tubulare formando una serie di anelli (membrana a cerchi basali); nella midollare l’interstizio è più ampio soprattutto in prossimità delle papille renali. Lo stroma renale è di fondamentale importanza per i meccanismi di moltiplicazione e scambio controcorrente.

Il parenchima renale si divide in due zone:

• Corticale (superficiale): dall’aspetto granulare e colorito tendente al giallastro essa è compresa tra la midollare e la capsula ma si insinua anche nella midollare stessa separando le piramidi (colonne renali di Bertin). La corticale comprende 2 zone:
  • Parte radiata: questa zona è formata da un complesso di prolungamenti conici sottili (raggi midollari di Ferrien), che, originati dalla base delle piramidi, percorrono radialmente la corticale, assottigliandosi progressivamente e arrestandosi a poca distanza dalla superficie renale. Questa parte è formata da tubuli rettilinei e presenta aspetto striato;
  • Parte convoluta: occupa gli spazi tra i raggi midollari e forma le colonne renali. Essa inoltre costituisce la parte periferica di sostanza corticale priva di raggi midollari (cortex corticis). L’aspetto granulare è dovuto alla presenza di piccoli corpuscoli sferoidali rossastri (corpuscoli di Malpighi) e di numerosissimi tubuli ad andamento circonvoluto;
• Midollare (profonda): dal colorito rossastro e di aspetto finemente striato si organizza in 8-18 formazioni coniche (piramidi renali di Malpighi) con base convessa rivolta verso la corticale ed apice arrotondato che si apre nel seno renale costituendo le papille renali. L’estremità libera delle papille (area cribrosa) presenta dei forellini (forami papillari), sbocco dei dotti papillari di Bellini che, insieme ai dotti collettori, percorrono le piramidi nella direzione dell’asse conferendo a queste l’aspetto striato. La midollare si divide in una zona esterna, dalle striature evidenti e alternate chiare e scure, e in una zona interna (papillare), dalle striature poco evidenti.

Il lobo renale è costituito dalla piramide renale e dalla zona di corticale che ad esso corrisponde. I lobi sono in numero variabile e corrisponde al numero delle piramidi (8-18). Il lobulo renale è invece costituito solo dal parenchima midollare e circoscrive un raggio midollare e la parte convoluta ad esso circostante.

Il parenchima renale è costituito da un insieme di unità elementari, i nefroni (funzione uropoietica) e da un sistema di dotti escretori (allontanamento e modificazione dell’urina). Queste due strutture hanno origine embriologica distinta.

Nefrone

I nefroni sono le unità morfofunzionali del rene, sono presenti in ciascun rene in numero di un milione ed hanno il compito di produrre l’urina. Il nefrone è costituito da:

• Corpuscolo renale di Malpighi (0,2 mm - da 1 a 2 milioni per rene): in esso avviene l’ultrafiltrazione del plasma sanguigno che porta alla produzione di urina primaria (ultrafiltrato glomerulare). I corpuscoli renali sono presenti nella corticale renale ad esclusione della cortex corticis e sono costituiti da:
  • Capsula glomerulare di Bowman: questa costituisce l’estremità prossimale dilatata dei tubuli ed appare invaginata come un calice a doppia parete intorno al glomerulo. Le due pareti della capsula sono separate da uno spazio (spazio capsulare o camera glomerulare). La capsula è a sua volta costituita da:
    • Foglietto parietale: costituito da epitelio pavimentoso semplice che riposa all’esterno su una lamina basale spessa e stratificata che lo separa dallo stroma circostante. Verso il polo urinario, le cellule epiteliali subiscono una transizione per trasformarsi nelle cellule del tubulo prossimale. Verso il polo vascolare sono presenti alcuni elementi atipici detti cellule epiteliali peripolari;
    • Foglietto viscerale: costituito da uno strato di elementi epiteliali, i podociti, che da un lato delimitano lo spazio capsulare, dall’altro si addossano ai capillari modellandosi con i loro prolungamenti ramificati sulle anse da questi descritte formando una struttura reticolare. Tra podociti e lamina basale capillare si viene a formare un sottile spazio subpodocitico tranne che nei luoghi dove i pedicelli terminali aderiscono alla lamina stessa tramite estremità dilatate. Fra pedicelli contigui si stabiliscono fessure di filtrazione, chiuse da diaframmi membranosi (diaframmi di filtrazione) e comunicanti con lo spazio subpodocitico che a sua volta comunica con lo spazio capsulare. L’intera superficie dei podociti è rivestita da uno spesso glicocalice;
  • Glomerulo vascolare: esso è costituito da:
    • Anse di capillari sanguigni convoluti, tenuti insieme da scarso connettivo, alimentato da un’arteriola afferente che, entrando nella capsula dal polo vascolare, si capillarizza in una rete mirabile arteriosa ed emerge poi da questa come arteriola efferente, di calibro minore dell’arteriola originaria. I capillari sono dotati di un endotelio fenestrato sottile che poggia su una membrana basale costituita da tre strati (lamina rara esterna, lamina densa, lamina rara interna) di connettivo fibroso con fibre collagene. La membrana basale risulta parzialmente incompleta laddove il capillare contrae rapporto col mesangio intraglomerulare (ricopre i ¾ del capillare);
    • Mesangio intraglomerulare (15% volume del glomerulo): esso è formato dalle cellule del mesangio localizzate intorno all’endotelio capillare nei punti di ramificazione delle anse glomerulari, in uno sdoppiamento della membrana basale capillare, immerse in una matrice amorfa (matrice mesangiale). Queste cellule, contrattili (capaci di controllare il calibro capillare) e con attività fagocitaria, hanno forma stellata e con i loro prolungamenti interdigitati formano una rete che avvolge il capillare. Esse sono più numerose vicino al polo vascolare del corpuscolo dove contraggono rapporti con cellule analoghe poste al di fuori di questo (cellule ilari), tra arteriola afferente ed efferente (mesangio extraglomerulare). La funzione di queste cellule è quella di dare supporto meccanico alle anse capillari e mantenere le caratteristiche fisiochimiche della membrana basale.