Apparato urinario
L'apparato è costituito da un organo che secerne urina dietro lo stimolo della volontà e da canali che precedentemente la mettono nella vescica, la quale la contiene.
Il rene
Sono due, pari e simmetrici, quello di destra è più in basso di quello di sinistra poiché a destra c'è il fegato che spinge il rene verso il basso. Ogni rene ha un lato concavo con l'ilo vascolare; posteriormente c'è la pelvi renale per l'urina, la quale verrà espulsa attraverso l'uretere, lungo canale nella cavità addominale, nella vescica, dove una certa quantità di urina determinerà lo stimolo della minzione e uscirà attraverso l'uretra.
I reni hanno diverse funzioni: quella di filtrare il sangue, il quale non solo nutre il rene, ma determina 200 litri di preurina filtrati, per poi essere riassorbiti quasi tutti; i reni mantengono l'equilibrio acido-base del sangue, mantenendo quindi un pH costante; i reni producono l'enzima renina che regola la pressione arteriosa poiché il rene deve avere una pressione costante se no cambia il livello di filtrazione; producono l'ormone eritropoietina la quale produce globuli rossi (epo per gli sportivi, un dopante che aumenta il numero di globuli rossi in circolo e quindi anche la quantità di ossigeno trasportata ai muscoli: il sangue diventa come una marmellata); convertono la vitamina D nella forma attiva evitando il rachitismo; partecipano alla gliconeogenesi cioè la produzione di glicogeno.
Posizionamento e struttura
I reni sono posizionati a livello dalla dodicesima vertebra toracica alla seconda lombare (T12 – L2) ma quello di destra è più in basso di mezza vertebra. I reni sono parzialmente mobili, avendo un peduncolo vascolare e attorno la capsula adiposa, avvolta da una fascia connettivale, che li mantengono in posizione; dopo forti dimagrimenti può insorgere la ptosi renale cioè il rene scivola verso il basso. Il rene è un grande fagiolo con altezza di 12 cm, larghezza di 6 cm e spessore di 3 cm; il peso è sui 120-200 grammi, peso variabile dovuto alla quantità di sangue interno.
Presenta un polo superiore e uno inferiore e due margini, uno mediale verso la colonna vertebrale, concavo e uno convesso. Il margine concavo si dice seno renale e contiene il peduncolo vascolare con davanti le vene e dietro le arterie, mentre posteriormente a tutto c'è la pelvi renale, superiormente invece c'è la ghiandola surrenale. Il rene presenta l'asse maggiore divergente verso l'esterno, un po' in avanti, così i reni sono un po' ruotati e la faccia anteriore guarda un po' l'esterno.
Anomalie e protezione
Possono insorgere delle anomalie, come il rene a ferro di cavallo, dove i due reni sono uniti a livello dei poli inferiori, così quando si estende la colonna, questa tocca i reni e può provocare dolore; un'altra anomalia è quella dei lobi renali che nello sviluppo sono separati e si vedono in superficie ma dopo lo sviluppo si devono fondere se no il rene può rimanere lobato o avere alcuni lobi del tutto separati dal rene e quindi avere dei reni soprannumerari.
La faccia posteriore è vicina alla parete posteriore (muscoli e diaframma); il polo superiore entra in rapporto con le ultime coste, quello sinistro con la 11 e la 12 mentre quello destro soltanto con la 12; questa struttura protegge gli organi ma con un brutto colpo può insorgere anche un'emorragia dovuta allo schiacciamento del rene da parte delle coste.
Rapporti anatomici
Anteriormente il rene incontra l'interposizione del foglietto della cavità addominale, peritoneo; a destra è in rapporto con il fegato, il colon e il duodeno mentre a sinistra è in rapporto con milza, coda del pancreas, un po' di stomaco, digiuno e colon. Il rene riceve molto più sangue di quello che si può pensare in relazione al suo peso, infatti filtra il 20% del sangue che passa nel cuore, cioè un litro al minuto.
Vascolarizzazione
L'arteria renale porta il sangue verso il fegato, ma nell'ilo si divide in arterie segmentali; l'arteria renale di destra è più lunga di quella di sinistra e passa dietro la vena cava inferiore; una volta drenato il sangue, la vena renale (tratto di sinistra più lungo del tratto destro poiché vi è la vena gonadica sinistra che si getta nella vena renale) si getta nella vena cava inferiore. Il tessuto renale è diviso in segmenti, ognuno irrorato dalla sua arteria segmentale quindi in un'operazione si interviene sull'asse di confine tra i vari segmenti.
Il tessuto presenta una parte superiore detta corticale del rene e una più profonda detta midollare; nella midollare ci sono formazioni piramidali con la base rivolta verso la corticale e l'apice verso il seno renale; le piramidi possono essere da 12 a 20. Ogni piramide termina a livello dell'apice con una papilla, incappucciata da una diramazione della pelvi renale detta calice minore; a livello della papilla ci sono i dotti papillari che immettono l'urina nei calici minori.
Tra le piramidi si identifica del tessuto corticale che si insinua, formando le colonne renali di Bertin. Ogni piramide con tessuto corticale al di sopra costituisce un lobo. L'arteria renale arriva nel seno renale e dà origine alle arterie segmentali che arrivano a livello delle colonne del Bertin e diventano arterie interlobari, le quali si dirigono verso la corticale, dove l'arteria piega e va parallela alla base dove diventa arteria arciforme, da cui originano vasi verso la superficie che prendono il nome di arterie interlobulari da cui originano vasi che formano gomitoli vascolari detti glomeruli renali. Da qui e dalle arterie interlobulari originano piccole arterie verso l'apice della piramide renale, parallele al suo asse maggiore, cioè l'altezza, dette arterie rette le quali sono importanti per la concentrazione dell'urina.
Circolo venoso
Il circolo venoso segue a ritroso quello arterioso ma si forma in superficie una rete di vasi venosi che drenano il sangue nella cavità posteriore della parete addominale e non nella vena renale, questo rappresenta un problema poiché nel momento in cui insorge un tumore, questa è una via per le metastasi. Le arterie si continuano con le vene rette creando una forcina.
Innervazione
Il rene presenta un'innervazione simpatica motoria che controlla i vasi e un'innervazione sensitiva (esempio: quando insorge un calcolo renale, l'urina non riesce a passare, si dilata il rene e si ha così la colica renale).
Nefrone
L'unità morfo-funzionale del rene è il nefrone (1 milione e mezzo per ogni rene); ogni nefrone ha un corpuscolo renale che avvolge il glomerulo renale e una parte tubulare; nel corpuscolo renale avviene la filtrazione mentre nel tubulo avviene il riassorbimento e la secrezione di sostanze, determinando la concentrazione dell'urina.
I nefroni possono avere una parte tubulare di lunghezze diverse, ad esempio gli individui con un tubulo molto lungo sono soltanto il 15% della popolazione. Vi è un'arteriola afferente e una efferente, quest'ultima prende il sangue passato nel glomerulo; l'arteriola si capillarizza nel glomerulo da cui poi origina un'altra vena; le arteriole hanno alta resistenza e la afferente ha un calibro maggiore di quella efferente. Il glomerulo presenta tutto intorno una capsula glomerulare e questa struttura prende il nome di corpuscolo renale; la capsula ha un punto dove c'è il polo vascolare per le arteriole che entrano e escono ed un punto, detto polo urinifero, da cui origina il tubulo renale che accoglie la preurina nella camera del glomerulo.
Il corpuscolo renale è tondo e attorno presenta la capsula di Bowman, uno strato pavimentoso monostratificato, esterno, costituito da cellule appiattite e uno strato che invece aderisce al glomerulo, qui si identificano i podociti. Il glomerulo è formato da endotelio vascolare fenestrato su cui ci sono i podociti con il loro pedicelli, prolungamenti citoplasmatici, tra cui c'è una membrana di filtrazione; tra i pedicelli ci sono delle aperture dette pori di filtrazione.
Nel glomerulo c'è alta pressione quindi il liquido tende ad uscire ma la parte corpuscolata non riesce ad uscire mentre il plasma esce di più o di meno a seconda delle proteine che contiene; il limite del passaggio di queste molecole è l'albumina, che negli esami delle urine deve essere presente solo in tracce se no vi sono problemi di filtrazione. Le cellule del mesangio, contenendo proteine contrattili, creano un'impalcatura attorno all'endotelio e secernono sostanze vasoattive e hanno proprietà fagocitarie. Possono insorgere delle malattie, dette glomerulonefriti, diverse a seconda di dove si vanno a posizionare.
Tubulo renale del nefrone
Il tubulo renale del nefrone nasce dal polo urinifero: la prima parte del tubulo, la più prossimale, forma una forcina che prima scende nella piramide renale e poi risale, detta ansa di Henle; il tubo poi si contorce e prende il nome di contorto distale, vicino al polo vascolare del corpuscolo renale, dopodiché si getta nei tubuli collettori, i quali portano l'urina all'apice della papilla. Qui il sangue, a livello della piramide, ha una bassa pressione che fa capo ai vasi retti; nel tubulo avviene il riassorbimento di molta preurina (quando vi è poca urina riassorbita insorge il diabete insipido) in modo selettivo; il tubulo prossimale è poco selettivo mentre nel resto del tubulo vi è selezione; i dotti collettori assorbono l'acqua per aumentare la concentrazione dell'urina.
Le cellule del tubulo hanno caratteristiche morfologiche e funzionali particolari, infatti nel prossimale sono molto alte, su un unico strato, hanno dei microvilli e alla base si trova il labirinto basale con introflessioni di membrana; sempre alla base si identificano dei mitocondri che vanno a determinare un epitelio bacillare, di tipo assorbente, lo stesso che è anche nell'intestino. Nel resto del tubulo le cellule si fanno più appiattite. Il tubulo collettore presenta delle cellule intercalate per acidificare l'urina e cellule sensibili all'ormone antidiuretico, permettendo così l'assorbimento dell'acqua e un'ulteriore concentrazione dell'urina.
Nel punto dove il tubulo contorto passa vicino al polo vascolare si forma l'apparato juxtaglomerulare, coinvolto nella regolazione della pressione arteriosa con produzione di renina, prodotta dal rene, la quale va ad agire sul sistema dell'angiotensina. Quando il rene nota che la pressione nel glomerulo è bassa, rilascia poca urina, libera renina per alzare la pressione (esistono dei farmaci che influiscono questo sistema). La macula densa è formata da cellule stipate caratterizzate da nuclei evidenti.