Fisiologia – Fisiologia del Rene

ULTRAFILTRAZIONE

L'ultrafiltrazione è il processo attraverso il quale si separa il liquido dai soluti, e si fa un ulteriore selezione, per determinare quali fra questi devono essere riassorbiti e ricondotti nel sangue, e quali devono essere eliminati con le urine. Questo processo avviene a livello del glomerulo.

Il sangue è costituito da una parte corpuscolare (leucociti, eritrociti, piastrine) e dal plasma. Nel processo di ultrafiltrazione è interessato non l'intero sangue, ma solo il plasma (che è stato precedentemente separato dalla componente corpuscolare).

Le sostanze presenti nel plasma, che nel processo di ultrafiltrazione riescono a superare il "filtro" renale e continuare il loro tragitto nel tubulo, sono quelle sostanze che hanno un peso molecolare inferiore a 69000 dalton.

Il plasma è costituito da:

• Sostanze inorganiche: NaCl, PCl, KCl = molecole a basso peso molecolare.
• Sostanze organiche: Glucidi = basso peso molecolare.

• ULTRAFILTRATI - Lipidi = Acidi grassi a basso peso molecolare.
• ULTRAFILTRATI - Trigliceridi con acidi grassi a basso peso molecolare.
• ULTRAFILTRATI - Il resto dei lipidi ha peso molecolare > 69000 dalton.
• NON ULTRAFILTRATI - Proteine = Albumine, hanno peso molecolare uguale a 69000.
• ULTRAFILTRATI IN PARTE - Il resto delle proteine (p.m. > 70000 dalton).
• NON ULTRAFILTRATI - Tra il foglietto viscerale e quello parietale della capsula di Bowman c'è uno spazio, chiamato camera di ultrafiltrazione, da dove poi l'ultrafiltrato passerà nel tubulo prossimale.

La struttura dei capillari della capsula di Bowman è uguale a quella di un qualsiasi altro capillare: vi sono delle cellule endoteliali che poggiano su una membrana basale; tra esse vi sono dei pori. Dal lato opposto della membrana basale vi sono delle estroflessioni del foglietto viscerale della capsula di Bowman, che formano i cosiddetti podociti. Questa struttura costituisce il filtro renale per il quale non possono

passare sostanze con p.m.> 69000 dalton. Affinché ci possa essere l’ultrafiltrazione, con il passaggio da un lato all’altro del liquido ultrafiltrato, è necessario che la pressione idrostatica (che spinge l’ultrafiltrato a oltrepassare il filtro) presente nel “lato sangue” sia > alla pressione oncotica (che invece lo trattiene, ed è determinata dalle proteine che non possono oltrepassare il filtro) presente nel “lato sangue”, e > alla pressione presente nella camera di ultrafiltrazione.

In sintesi, affinché possa avvenire l’ultrafiltrazione: P. idrost > P. onc + P. intracaps

L’ultrafiltrato (una sorta di pre-urina che si ottiene dopo il processo di ultrafiltrazione) sarà quindi composto da: acqua, sali, glucosio, acidi grassi, piccole quantità di albumine, scorie e un certo numero di aminoacidi liberi. L’ultrafiltrato giornaliero è di circa

180 litri (125ml/min=Velocità di Filtrazione Glomerulare: VFG), di cui il 99,5% viene riassorbito nel tubulo e ricondotto al sangue, e il 5% eliminato con le urine (la cui quantità giornaliera è di circa 1,5-2 litri).

RIASSORBIMENTO

Il riassorbimento è il processo che consente di recuperare la quantità di ultrafiltrato che è necessaria all'organismo, e di eliminare la parte in eccesso o le scorie metaboliche. Ogni sostanza viene riassorbita con meccanismi specifici per ognuna. Questo processo ha luogo nel tubulo, in particolare nel tubulo prossimale. Le successive porzioni del tubulo sono adibite per lo più al recupero di acqua.

Sali = Possono essere in parte riassorbiti, in parte proseguire ed essere eliminati con le urine.

Amino acidi = possono essere ultrafiltrati ma sono utili, per cui vengono riassorbiti.

Scorie (urea, creatinina...) = eliminate con le urine.

Lipidi = sono di utilità fisiologica, vengono riassorbiti.

Vitamine

Alcune vengono riassorbite, altre eliminate.

Albumine = Quelle poche presenti nell'ultrafiltrato devono essere recuperate. Le proteine infatti determinano la pressione oncotica nei capillari. Una caduta della pressione oncotica sposterebbe l'equilibrio nettamente a favore della pressione idrostatica, con conseguente aumento del flusso di liquidi dal capillare al tessuto interstiziale = edema.

Glucosio = Deve essere riassorbito. Esistono delle proteine trasportatrici adibite a questo compito. Ogni individuo ha un patrimonio genetico di proteine trasportatrici che a livello del tubuloprossimale riassorbono il glucosio. È chiaro che se è presente nel sangue una quantità di glucosio eccessiva (>180 mg/100ml = SOGLIA RENALE), che quindi supera la disponibilità di proteine trasportatrici, la parte in eccesso di glucosio finirà nelle urine (glicosuria); è questo il caso del diabete mellito, in cui ad una iperglicemia corrisponderà una glicosuria.

Ma la presenza di glucosio nelle urine si può avere anche in un altro caso: se la quantità di glucosio nel sangue non è in eccesso (non abbiamo quindi diabete mellito) ma il patrimonio genetico di proteine trasportatrici è deficitario, avremo anche in questo caso glicosuria. È questo il caso del cosiddetto diabete renale. La diagnosi differenziale tra diabete mellito e diabete renale è fondamentale ai fini di una corretta terapia.

Diabete mellito: iperglicemia (difetto di produzione o di efficienza di insulina) + glicosuria.

Diabete renale: glicemia nella norma (anzi spesso al di sotto della norma, poiché il glucosio nel sangue viene perso nelle urine) + glicosuria.

SECREZIONE

Il rene deve eliminare le scorie presenti nel plasma, e lo fa principalmente attraverso il meccanismo dell'ultrafiltrazione, ma non è l'unico meccanismo. Infatti alcune sostanze invece di essere ultrafiltrate nel glomerulo, passano direttamente dal sangue.

Al liquido del tubulo. Ricordandol’anatomia del nefrone, addossati al tubulo vi sono i vasi peritubulari; grazie a questo stretto rapporto alcune sostanze passano dai suddetti vasi nel tubulo.

SISTEMA DI CONTROCORRENTE

La concentrazione delle urine è data dal meccanismo di controcorrente, esplicato grazie al sistema vasa recta + ansa di Henle. I vasa recta e l’ansa di Henle non sono staccati, ma sono in stretto rapporto. In queste due porzioni il flusso è inverso (da qui il nome “meccanismo di controcorrente”).

Ansa di Henle = il flusso prosegue nella direzione: tubulo prossimale, tratto discendente, ansa, tratto ascendente, tubulo distale, dotto collettore.

Vasa recta= il flusso è al contrario.

Nel tratto discendente dell’ansa di Henle l’ultrafiltrato ha una concentrazione (rapporto solvente/soluto) di 300 milliosmoli. Qui l’acqua comincia ad uscire perché nel liquido interstiziale vi

è una maggiore pressione osmotica. In più vi è un entrata di soluti (NaCl). Si ha dunque un