Fisiologia del rene
Nel rene distinguiamo funzioni uropoietiche ed extrauropoietiche.
Funzioni uropoietiche
- Mantenimento del volume idrico dell’organismo.
- Regolazione della quantità di elettroliti. Mantenimento dell’equilibrio minerale ed elettrolitico (Na, K, Ca, Mg), in particolare controllo della potassiemia e della calcemia.
- Mantenimento del pH costante attraverso l’eliminazione, con le urine, di ioni H sottratti al sangue.
- Eliminazione delle scorie metaboliche.
L’unità funzionale del rene è il nefrone, costituito dal glomerulo e dal tubulo. Il glomerulo è deputato all’ultrafiltrazione del plasma sanguigno (vd dopo). È caratterizzato da una struttura che presenta una tipica vascolarizzazione (rete mirabile arteriosa); è rivestito dalla capsula di Bowman, costituita da 2 foglietti: viscerale, addossato ai capillari; parietale, distanziato dal foglietto viscerale, evaginandosi forma il primo tratto del tubulo prossimale.
Il tubulo è deputato ai processi di riassorbimento e secrezione (vd dopo). È suddiviso in: tubulo prossimale, ansa di Henle, tubulo distale, dotto collettore.
Fig.1: Nefrone
Esistono due tipi di nefroni: ad ansa (di Henle) corta, 70%; ad ansa lunga, 30%. I due tipi di nefroni hanno un sistema di vascolarizzazione differente. L’Arteria renale giunge all’ilo (punto da cui penetrano vasi e nervi in un organo). Dall’arteria renale si staccano le arterie interlobari; dalle arterie interlobari hanno inizio per ogni nefrone le arteriole afferenti, che si capillarizzano nella capsula di Bowman formando la rete mirabile arteriosa; da essa si stacca l’arteriola efferente che fuoriesce dal glomerulo. Da essa hanno inizio le arterie peritubulari, che si attorcigliano al tubulo renale (è importante che ci sia intimo rapporto fra il tubulo e questi vasi sanguigni). Ciò avviene per i nefroni ad ansa corta. Quelli ad ansa lunga, oltre ad avere il sistema peritubulare, hanno i cosiddetti vasa recta, vasi che hanno un decorso parallelo all’Ansa di Henle. Il sistema dei vasa recta + ansa di Henle è deputato al Meccanismo di controcorrente (vd dopo), attraverso cui è possibile il recupero di circa il 5% di acqua presente nell’ultrafiltrato e determinare la concentrazione delle urine.
La produzione di urine (uropoiesi) si esplica tramite i meccanismi di ultrafiltrazione, riassorbimento e secrezione.
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. ULTRAFILTRATE
- 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. ULTRAFILTRATE IN PARTE
- Il resto delle proteine (p.m. > 70000 dalton). NON ULTRAFILTRATE
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.