Fisiologia 1 - Rene

Il ratto del deserto non beve mai!

Il rene è strategicamente in grado, in un animale con deficit idrico, di ricavare acqua dalle bevande, dall'acqua metabolica, dagli alimenti e dall'acqua metabolica. Ad esempio, l'acqua metabolica viene dal metabolismo aerobio, in cui l'acido piruvico/acido lattico invece di andare in circolo entra nel ciclo di Krebs e viene completamente ossidato ad acqua e anidride carbonica, producendo 37 molecole di ATP.

I migliori produttori di energia in questo modo sono i grassi! Perché i loro composti vengono ossidati a CO2 e H2O. Quindi il grasso viscerale (non di marezzatura) viene usato come riserva, vengono ossidati i lipidi per produrre acqua metabolica!

Il ratto del deserto vive esclusivamente di acqua metabolica e elimina delle urine estremamente concentrate! Le urine sono concentrate perché quando il dotto collettore si approfonda nella midollare del rene (dove l'osmolarità aumenta notevolmente), l'acqua esce dal dotto collettore verso...

L'interstizio iperosmotico ed all'interstizio ai capillari peritubulari. (GRADIENTE OSMOTICO che cresce dalla corticale del rene alle papille renali della midollare).

LA MOLTIPLICAZIONE CONTROCORRENTE DELL'ANSA DI HENLE

L'ansa di Henle ricurva è un meccanismo di moltiplicazione dell'osmolarità per non perdere troppa acqua attraverso le urine e riassorbirla!!

Da 300 osmolarità fisiologica, con le pompe Na-K si esclude tanto sodio da aumentare di 200 l'osmolarità, e così diventa 500.

Facendo incrociare i flussi l'osmolarità può arrivare a valori che non raggiungerebbe se l'ansa di Henle fosse lineare!!!

IL CICLO DELL'UREA

In aggiunta all'NaCl (osmolita principale che crea un gradiente osmotico) abbiamo l'urea, un catabolita del metabolismo proteico, moderatamente tossico, che viene tranquillamente filtrato.

In presenza di ADH (ormone antidiuretico), glicoproteine concatena alfa e beta.

quando viene rilasciato dall'ipofisi in caso di deficit idrico e si porta a livello renale e l'urea al posto di essere eliminata viene fatta circolare: dall'ansa di Henle passa al tubulo contorto distale, poi al dotto collettore e il dotto collettore è totalmente permeabile all'urea, che torna nell'interstizio e rientra nell'ansa di Henle. Questo contribuisce all'aumentare dell'osmolarità (insieme all'NaCl). SOLO IN PRESENZA DI ADH!!! A questo punto il dotto collettore diventa permeabile all'acqua, che dal dotto collettore passa all'interstizio e poi viene riassorbita dai capillari; così viene recuperata e non viene persa in condizioni di disidratazione (urine concentrate). Quando ho un aumento della quantità di liquidi ingeriti (nei nostri animali non succede) il dotto collettore è completamente impermeabile all'acqua e le urine risultano ipotoniche/estremamente diluite. Mentre in condizionedi estrema disidratazione aumenta l'osmolarità e quindi NaCl e l'urea aumentano consistentemente nell'interstizio e il dotto collettore, grazie all'ADH, diventa iper-permeabile all'acqua e quindi le urine risultano molto concentrate. IL RILASCIO DELL'ADH A livello ipotalamico, nell'ipofisi posteriore troviamo osmocettori (localizzati nei nuclei preottico e sopra-chiasmatico) in contatto diretto con il sangue che scorre nei vasi capillari. Quindi loro leggono l'osmolarità del sangue che scorre e se la soluzione è iperosmotica gli osmocettori liberano ADH, che favorisce l'espressione delle acquaporine, che fanno tornare l'acqua dal dotto collettore all'interstizio per poi essere riassorbita dai capillari (vasa recta). Il meccanismo d'azione dell'ormone antidiuretico (ADH) ADH arriva con il sangue e si lega con il recettore catalitico, quindi abbiamo la proteina G che va a livello del nucleo e attival'espressione delle acquaporine, che sono assemblate a livello della membrana e sono molte proteine multipass che formano dei veri e propri canali, che consentono all'acqua di passare e tornare in circolo! Anche l'aldosterone ha la stessa azione: induce l'assorbimento di Na, che crea un gradiente elettrochimico che richiama Cl e si forma NaCl che crea un gradiente osmotico che chiama l'acqua. L'aldosterone è prodotto dalla corticale del surrene e entra direttamente nel nucleo, perché è un ormone steroideo che non ha un recettore (perché ha una composizione lipidica, alla quale la membrana è totalmente permeabile). Nel nucleo induce la sintesi di canali per il Na e induce la sintesi delle pompe Na-K. LA REGOLAZIONE DEL POTASSIO (K+) Il potassio è un elemento molto importante!! Ne abbiamo molto all'interno delle cellule e poco all'esterno, questo crea un importante potenziale transmembranario. Quando il potassio

tende a diminuire c'è una paralisi: una riduzione del potassio causa anche una diminuzione del potenziale d'azione, quindi c'è un'iperpolarizzazione delle cellule (miocardiociti) e quindi diventa impossibile arrivare al valore soglia (che da -50 è passato a -70). Quindi i miocardiociti non sono più in grado di autodepolarizzarsi e si arriva a una paralisi.

Quando, invece, il potassio aumenta il risultato è la fibrillazione ventricolare e atriale, perché il valore soglia aumenta (da -50 a -35/30) e quindi c'è un aumento esponenziale di depolarizzazione. Quindi l'aumento repentino del K+ nei liquidi extracellulari non permette al rene di eliminarlo e crea un'extra-eccitabilità e poi la morte.

IL RIEMPIMENTO VESCICALE

L'urina, non ancora definitiva, si raccoglie nei calici renali e viene convogliata negli ureteri grazie a delle onde peristaltiche (muscolatura liscia). Gli ureteri si inseriscono

obliquamente nello spessore della vescica, per evitare l'onda retrograda di urina verso i reni (al momento di riempimento della vescica). All'aumentare della capacità di riempimento dell'organo cavo la pressione rimane costante, fino allo stato di massima replezione (al quale la pressione aumenta) grazie alla grande massa muscolare della vescica.

IL RIFLESSO DELLA MINZIONE

La muscolatura liscia della vescica è enorme!! È costituita da due muscoli sfinteri: uno interno (fibremuscolari lisce disposte in modo circolare) e uno esterno (muscolatura striata, quindi volontaria) e il muscolo detrusore.

Il livello di distensione della vescica è tenuto sotto controllo da neuroni sensitivi di tipo vegetativo, che informano il SNC sul livello di riempimento della vescica. Sono recettori tonici, che non vanno mai incontro ad accomodamento e hanno una frequenza di scarica costante all'inizio e poi si modula (positivamente o negativamente) in base al livello di riempimento della vescica.

detrusore e rilasciare lo sfintere interno. Questo porta alla minzione. Durante la minzione, il muscolo detrusore si contrae grazie all'attivazione del parasimpatico e il muscolo sfintere esterno si rilascia grazie all'innervazione del nervo pudendo. Questo permette all'urina di essere espulsa dalla vescica attraverso l'uretra. Dopo la minzione, il muscolo detrusore si rilassa e lo sfintere interno si contrae nuovamente, evitando la fuoriuscita involontaria di urina. In sintesi, il controllo della minzione è regolato da un complesso sistema nervoso che coinvolge sia il sistema simpatico che il sistema parasimpatico, oltre al controllo volontario attraverso il nervo pudendo.

detrusore.- Si attiva il nervo pudendo, che causa la componente motrice volontaria: il rilasciamento dellosfintere esterno uretraleCosì la minzione può avere luogo.

NB: i riflessi della minzione sono esclusivamente spinali, la corteccia dà solo l’ok per la minzione.

IL CICLO MINZIONALE

1. Riempimento vescicale: il detrusore si rilassa e lo sfintere esterno si contrae (uretra contratta).
2. Prima sensazione di riempimento: il detrusore è sempre rilassato e lo sfintere esterno si contraemaggiormente.
3. Stimolo a urinare: il detrusore si contrae e lo sfintere esterno si rilassa = MINIZIONE
4. Riempimento vescicale…

Il riflesso della minzione è integralmente viscerale, con un controllo finale della corteccia!!

Una stimolazione massiva simpatica significa STOP.

Mentre una stimolazione massiva parasimpatica significa MINZIONE.

LE URINE

Per diuresi si intende la quota di urine eliminata in 24 ore, che se cambia è sintomo in alcuni casi

dicondizioni patologiche.

• Poliuria: aumento della diuresi.
• Oliguria: diminuzione della diuresi.
• Anuria: completa cessazione della diuresi.

LA COMPOSIZIONE CHIMICO-FISCA DELLE URINE:

Per ogni specie sono valutati gli stessi parametri:

• colore
• odore
• torbidità
• densità (ml/kg)
• peso specifico
• pH
• bilirubina
• urobilinogeno
• corpi chetonici
• acido ascorbico
• glucosio
• proteine
• sangue
• nitriti
• leucociti

NB: i cavalli hanno urine molto concentrate e torbide, con talvolta anche qualche filamento mucoso, perché i tempi tra una minzione e l'altra sono molto più prolungati e le abbeverate non così frequenti, come ad esempio nel cane.

IL SEDIMENTO URINARIO:

Per valutare il sedimento urinario devo mettere le urine in una provetta e centrifugarle, così si ottiene insedimento, che posso valutare al microscopio.

Urine normali:

In condizione fisiologiche troviamo cellule squamose, tracce di eritrociti (ovulazione di soggetti di sesso femminile), leucociti o leucociti degenerati.

ntemente regolate dai sistemi tampone presenti nel nostro organismo, come il sistema bicarbonato e il sistema fosfato. I lieviti nel microbioma genito-urinario possono essere indicativi di un'infezione fungina, mentre le cellule degenerate possono essere segno di un danno o di un'infezione delle vie urinarie. I spermatozoi sono normalmente presenti nelle urine degli uomini, ma la loro presenza nelle urine delle donne può indicare un'infezione o un problema ginecologico. I cilindri ialini o di tipo parafinico sono costituiti da materiale proteico e possono essere presenti nelle urine in caso di malattie renali o infiammatorie. I filamenti di muco o le cellule epiteliali possono essere presenti nelle urine a causa di un'infezione o di un'infiammazione delle vie urinarie. Le urine acide contengono principalmente cristalli di leucine, minerali (sodio, calcio), tirosina, acido urico e cistina. Questi cristalli possono essere la base per la formazione dei calcoli renali. Le urine alcaline contengono cristalli di triplo-fosfato, calcio-fosfato, calcio-carbonato e urato diammonio. L'equilibrio acido-base nel nostro corpo è regolato dal pH extracellulare e intracellulare. Il pH extracellulare dovrebbe essere intorno a 7.4, mentre il pH intracellulare intorno a 7.34. Il pH deve rimanere costante vicino ai valori di riferimento, anche se piccole variazioni (acidosi e alcalosi) sono tollerate. Queste variazioni sono principalmente regolate dai sistemi tampone presenti nel nostro organismo, come il sistema bicarbonato e il sistema fosfato.