Fisiologia e biofisica - apparato urinario (seconda parte)

Nel plasma le proteine vengono trattenute

Solo una minima parte di proteine plasmatiche può essere ritrovata nel filtrato glomerulare (in questo liquido che si raccoglie nella capsula del Bowman). Questo processo è sostenuto dalla pressione capillare e dalla pressione idrostatica all'interno del capillare. Quindi, filtra questo liquido (il plasma), le proteine all'interno del capillare diventano più concentrate e di conseguenza aumenta la pressione colloido-osmotica (anche la pressione idrostatica subisce delle variazioni). La pressione idrostatica viene bilanciata dalla pressione colloido-osmotica, che trattiene il liquido (ne limita la fuoriuscita). Quindi, anche prima di raggiungere l'altra estremità dell'arteriola efferente, già non si ha questo processo di ultrafiltrazione (che si interrompe prima).

Poi abbiamo visto quanto filtrato si forma nell'unità di tempo. Quindi abbiamo misurato quella che è la...

velocità di filtrazione glomerulare e abbiamo sfruttato una sostanza che è l'inulina. L'inulina, quindi, passa per il 99%, poi lungo il nefrone verrà concentrata, perché viene riassorbita l'acqua, però l'inulina non viene né secreta né riassorbita. Quindi quella che è passata in un minuto la ritrovate nell'urina. Quindi voi calcolate la concentrazione, cioè la quantità di inulina che viene escreta, in un minuto, nelle urine, ecco la stessa quantità, andate a vedere in quanto plasma è contenuta. Ciò vuol dire che per ottenere in un minuto tanta inulina nelle urine, tanto plasma è filtrato attraverso la membrana glomerulare. Tale sostanza ci ha permesso di vedere la velocità di filtrazione glomerulare.

Adesso, diamo un'occhiata a quelli che sono i processi che avvengono lungo il tubulo renale. Questo liquido, che è il filtrato, subirà delle modificazioni.

perché vedremo che: alcuni soluti vengono riassorbiti; altri vengono secreti; altri ancora riassorbiti e secreti; mentre alcuni non vengono né riassorbiti né secreti.

Abbiamo terminato la lezione dicendo che se la clearance di un'ipotetica sostanza X è uguale alla velocità di filtrazione glomerulare, vuol dire che tale sostanza non è stata né riassorbita né secreta.

Se invece è maggiore di quella che ha attraversato la membrana glomerulare, vuol dire che è stata aggiunta. Se invece, la clearance è inferiore alla velocità di filtrazione glomerulare, la sostanza è stata sottratta, quindi riassorbita all'interno del tubulo.

= clearance VFG = velocità di filtrazione glomerulare C x.

Se C = VFG X non viene né riassorbita né secreta (Es. inulina)x

Se C > VFG X viene secreta dal tubulo renale x

Se C < VFG X viene riassorbita dal tubulo renale x

Il filtrato glomerulare prosegue

nel tubulo renale. Il primo tratto è il tubulo contorto prossimale, che poi si continua con la parte rettilinea. Al livello del tubulo prossimale si ha il riassorbimento dei soluti e dell'acqua per il 60-70%. Avviene, quindi, questo intenso processo di riassorbimento. Le cellule del tubo prossimale contorto hanno la caratteristica di presentare un evidente orletto a spazzola (presentano microvilli per aumentare la superficie assorbente). Su una sezione trasversale del tubulo prossimale è possibile osservare il lume, l'epitelio, la membrana basale ed il liquido interstiziale. Al livello del polo apicale ritroviamo l'orletto a spazzola, mentre lateralmente, in prossimità del polo apicale, queste cellule sono unite da giunzioni strette, procedendo da tali giunzioni verso il polo (apicale) della cellula (sempre lateralmente) troviamo degli spazi, che sono gli spazi intercellulari laterali. Un evento fondamentale, al livello del tubulo prossimale è

quello che riguarda il Sodio. Questo riassorbimento è sostenuto dall'attività della pompa sodio-potassio. La pompa è presente al livello della membrana basale e della membrana laterale. Che cosa fa questa pompa? Espelle tre ioni sodio ed introduce due ioni potassio. In questo modo, la concentrazione del sodio all'interno della cellula è mantenuta molto bassa (al livello del citoplasma). Inoltre assicura il mantenimento di un gradiente elettrico, che al livello delle cellule dei tubuli prossimali è di -70mV. Perciò il sodio, contenuto nel liquido tubulare, è soggetto a questo gradiente elettrochimico, che è sostenuto dalla pompa. L'esistenza di questo gradiente elettrochimico fa sì che (il sodio) diffonda attraverso la membrana apicale all'interno della cellula. Quindi, entra e poi la pompa lo espelle. Questo trasporto (del sodio), dal lume tubulare all'interno della cellula è assicurato.

Dal mantenimento di un gradiente elettrochimico, grazie all'attività della pompa sodio-potassio. Questo gradiente elettrochimico per il sodio viene sfruttato, poi, per trasportare altri soluti, grazie a molecole (proteine di membrana) che co-trasportano: il sodio con il glucosio, il sodio con gli amminoacidi oppure con il lattato, con il fosfato…. Quindi abbiamo dei co-trasportatori. Si parla, in questo caso, di trasporto attivo secondario. Tutto deriva dall'attività della pompa sodio-potassio, che crea un gradiente elettrochimico per il sodio, il sodio diffonde e questa diffusione del sodio all'interno della cellula, secondo il gradiente elettrochimico, genera energia che viene sfruttata per trasportare altri soluti (potassio, glucosio, lattato…). Così avviene il riassorbimento di altre molecole importanti (come, ad esempio, gli amminoacidi) al livello del tubulo prossimale. Vediamo l'esempio del glucosio. Per il glucosio vi è

Una proteina co-trasportatrice, che lega uno ione sodio e una molecola di glucosio e li porta all'interno della cellula. Il glucosio, in seguito, a livello della membrana basale viene ulteriormente trasportato nel liquido interstiziale da un'altra molecola trasportatrice. Quindi, grazie alla pompa sodio-potassio si crea il gradiente elettrochimico, che permette la diffusione del sodio all'interno della cellula. Il sodio, a sua volta, trascina con sé una molecola di glucosio. Nel ratto il glucosio si accompagna a due ioni sodio.

+3 Na Glucosio+2 K +1Na Uomo3Glucosio+3Na Glucosio+2 K +2Na RattoGlucosio

Per quanto riguarda il glucosio, poiché esiste un numero limitato di molecole trasportatrici, questo sistema si può saturare, se la concentrazione di glucosio (il numero di molecole di glucosio) è superiore alla capacità di questo sistema trasportatore, di riprendere il glucosio dal liquido tubulare, di portarlo all'interno della cellula e poi...

carico filtrato è la quantità di glucosio che attraversa la membrana glomerulare nell'unità di tempo. Per il glucosio, in media, è di circa 125mg al minuto. Viene calcolato moltiplicando la velocità di filtrazione glomerulare (VFG) per la concentrazione di glucosio nel plasma, perché il glucosio attraversa completamente la membrana glomerulare. Quindi, facendo 125 ml al minuto, per 1 mg su ml, avrete 125 mg al minuto. Questo è la più alta quantità di glucosio che attraversa, in condizioni normali, la membrana glomerulare. Carico Filtrato = 125 mg/min Carico Filtrato = VFG x [glucosio] = 125 ml/min x 1mg/ml = 125mg/min massimo diglucosio, è di 300mg per dl. Invece, la soglia effettiva è di 200mg per dl nel sangue arterioso e 180mg per dl nel sangue venoso (dl = 100ml).

Soglia teorica = 300mg/dl

Soglia effettiva = 200mg/dl (sangue arterioso) 180mg/dl (sangue venoso)

Abbiamo visto, che il trasporto del glucosio avviene grazie ad una molecola (proteina di membrana) che co-trasporta (insieme ad uno ione sodio) solo il glucosio. Ovviamente c'è un numero determinato di queste molecole nel nefrone, che si trovano al livello del tubulo prossimale. Quando la concentrazione di glucosio nel plasma è di 100mg per 100ml, queste molecole co-trasportatrici riescono a prendere tutto il glucosio e a sottrarlo dal lume tubulare. Quindi dal tubulo prossimale viene riassorbito tutto il glucosio, che è filtrato e nelle urine non ritrovate glucosio. Però, se la concentrazione di glucosio nel sangue aumenta e, quindi, aumenta anche la quantità di glucosio che filtra in un minuto,

queste proteine lavorano al massimo per trasportarlo, ma non ce la fanno. Di conseguenza il glucosio rimane nel lume tubulare e lo ritrovate nelle urine. La capacità di sottrarre glucosio dal lume tubulare da parte dei tubuli, non è uguale per tutti i tubuli (c'è chi si satura prima e chi si satura dopo). Quindi, se aumenta la quantità di glucosio che filtra nell'unità di tempo, parte scorre lungo il lume di alcuni nefroni, parte lungo il lume di altri nefroni, e se, ad esempio, alcuni nefroni hanno una capacità più bassa di sottrarre glucosio, il glucosio non sottratto da tali tubuli lo ritroviamo nelle urine (sebbene gli altri nefroni sono, in queste condizioni, capaci di sottrarre tutto il glucosio). La presenza di glucosio già ad un carico tubulare di 220 mg al minuto, dipende dalla minore capacità di alcuni nefroni nel trasportare il glucosio, e quindi sottrarlo dal liquido tubulare. Perciò, se

do tempo trascorso. Il grafico mostra come la concentrazione di glucosio plasmatico varia nel tempo. Per formattare il testo utilizzando tag html, puoi utilizzare il tag

per creare un paragrafo e il tag per evidenziare il testo in grassetto. Ecco come potrebbe apparire il testo formattato:

Noi riportiamo su un grafico nelle ascisse la concentrazione di glucosio plasmatico e nelle ordinate il tempo trascorso. Il grafico mostra come la concentrazione di glucosio plasmatico varia nel tempo.