Fisiologia generale - componenti del filtro glomerulare

DINAMICA DELL'ULTRAFILTRAZIONE GLOMERULARE

L'ultrafiltrazione glomerulare avviene, come detto, per effetto delle stesse forze che sono responsabili della filtrazione di liquido attraverso qualsiasi altro capillare ad alta pressione dell'organismo. Quindi, l'ultrafiltrazione dipende dal bilancio tra le forze che la favoriscono da una parte e quelle che la ostacolano dall'altra. Analizziamo, ora, tali forze.

1. È la pressione ematica che mediamente vige all'interno dei capillari glomerulari; questa pressione promuove la filtrazione attraverso la membrana glomerulare. È stata misurata direttamente soltanto nel ratto, in cui il valore medio è di 45 mmHg. Da varie misurazioni indirette, nel cane, è stata calcolata tra i 55 ed i 70 mmHg. Nell'uomo, tenuto conto della mole corporea, si può quindi assumere, come valore medio approssimato, quello di ... tenendo tuttavia presente che

Questo valore può, come 60 mmHg, vedremo, aumentare o diminuire considerevolmente in differenti condizioni.

Anche questa pressione promuove la Pressione colloidosmotica nella capsula del Bowman.

filtrazione glomerulare; tuttavia, normalmente una quota molto piccola di proteine passa nel filtrato glomerulare e quindi questo fattore non ha alcun effetto significativo e viene di solito considerato pari a zero.

Questa pressione si oppone alla filtrazione. In Pressione idrostatica della capsula del Bowman.

animali da esperimento sono state eseguite sue misurazioni mediante micropipette. In base a queste ricerche, si valuta che la pressione capsulare nell'uomo sia di circa 18 mmHg.

Anche questa pressione si oppone alla Pressione colloidosmotica delle proteine plasmatiche.

filtrazione. Poiché all'incirca un quinto del plasma dei capillari glomerulari filtra nella capsula del Bowman, nel passaggio del sangue da un'estremità all'altra del glomerulo la

pari di capillari glomerulari nell'unità di tempo. La velocità di filtrazione glomerulare dipende dalla pressione di filtrazione e dalla permeabilità della membrana glomerulare. La pressione di filtrazione è determinata dalla differenza tra la pressione glomerulare e la somma delle pressioni colloid osmotica glomerulare e capsulare. La permeabilità della membrana glomerulare dipende dalla struttura dei podociti e dei fenestrati endoteliali. La velocità di filtrazione glomerulare può essere calcolata utilizzando la formula: Velocità di filtrazione glomerulare = Coefficiente di filtrazione x Pressione di filtrazione Il coefficiente di filtrazione dipende dalla permeabilità della membrana glomerulare e dalla superficie disponibile per la filtrazione. La pressione di filtrazione è determinata dalla pressione glomerulare, dalla pressione colloid osmotica glomerulare e dalla pressione capsulare. La velocità di filtrazione glomerulare è un importante parametro per valutare la funzionalità renale. Una diminuzione della velocità di filtrazione glomerulare può indicare una ridotta funzionalità renale o un'alterazione della permeabilità della membrana glomerulare. Al contrario, un aumento della velocità di filtrazione glomerulare può indicare un aumento della pressione glomerulare o un'alterazione della permeabilità della membrana glomerulare. La velocità di filtrazione glomerulare può essere misurata utilizzando diverse tecniche, tra cui la clearance della creatinina e la clearance dell'inulina. La clearance della creatinina è il metodo più comune utilizzato nella pratica clinica per valutare la funzionalità renale. La clearance dell'inulina è considerata il metodo di riferimento per valutare la velocità di filtrazione glomerulare, ma è meno utilizzata a causa della sua complessità e del suo costo. In conclusione, la velocità di filtrazione glomerulare è un importante parametro per valutare la funzionalità renale. Dipende dalla pressione di filtrazione e dalla permeabilità della membrana glomerulare. La sua misurazione può essere utile per diagnosticare e monitorare le malattie renali.

minuto in tuttii nefroni di entrambi i reni. Questo valore dipende non solo dalla pressione di filtrazione, ma anche dalla superficie glomerulare filtrante (numero di glomeruli funzionanti) e dalla permeabilità della membrana filtrante (membrana basale). In condizioni fisiologiche l'una e l'altra sono costanti e possono, quindi, essere rappresentate da una costante (K) detta Perciò la velocità di coefficiente di ultrafiltrazione.

filtrazione glomerulare (VFG) risulta uguale al prodotto della pressione di filtrazione glomerulare per il coefficiente di ultrafiltrazione: P = 125 ml/min

VFG = K Xf fquindi 180 litri al giorno (vedi il paragrafo successivo per la spiegazione su come si calcola la VFG).

In linea teorica la VFG può variare al variare di ognuna delle grandezze rappresentate nella formula: superficie filtrante, permeabilità dei glomeruli, pressione idrostatica intraglomerulare, pressione colloidosmotica plasmatica e pressione intracapsulare.

In condizioni fisiologiche, però, le grandezze che possono variare influenzando direttamente la VFG sono nell'ordine: la pressione idrostatica intraglomerulare (in pratica la pressione arteriosa sistemica), il flusso plasmatico renale e l'area della superficie filtrante. CALCOLO DELLA VELOCITÀ DI FILTRAZIONE GLOMERULARE La misura della VFG permette di valutare la funzionalità glomerulare: ha pertanto una importanza pratica notevole. Per la sua determinazione si usano metodi indiretti, basati sulle seguenti considerazioni. Se nel plasma arterioso è presente una qualunque sostanza alla concentrazione P (mg/ml), la velocità V f (mg/min) con cui questa sostanza viene filtrata dal glomerulo in un minuto (carico è dato filtrato), ovviamente dal prodotto della sua concentrazione plasmatica arteriosa per il volume di plasma filtrato in un minuto, cioè per la VFG. Perciò: V = P X VFG Analogamente la velocità di escrezione (V )della stessa sostanza con le urine (carico è data dal decreto) e prodotto della sua concentrazione urinaria U (mg/min) per il flusso urinario F (ml/min). Perciò: V = U X F Se la sostanza in questione ha la proprietà di venir filtrata completamente, ma di non venir né riassorbita né secreta dal tubulo, allora tutta quella filtrata in un minuto viene, in pari tempo, escreta con le urine: cioè, la velocità della sua filtrazione è uguale a quella della sua escrezione: V = V P X VFG = U X F Da cui: VFG (ml/min) = U x F / P Questa formula permette, quindi, di calcolare la velocità di filtrazione glomerulare soltanto se la sostanza impiegata viene completamente filtrata, ma non riassorbita né secreta a livello tubulare e tutta escreta. Non ci sono sostanze endogene nel nostro organismo che rispondono in maniera completa a queste caratteristiche. Dobbiamo, quindi, prendere in considerazione una sostanza esogena. La sostanzaconcentrazione di inulina nel plasma arterioso.La clearance plasmatica dell'inulina è la misura della velocità di filtrazione glomerulare nell'uomo ed è considerata pari a 125 ml/min.

Il flusso ematico renale e la velocità di filtrazione glomerulare sono controllati insieme da meccanismi regolatori locali a feedback operanti all'interno dello stesso rene. Questi meccanismi mantengono sia il flusso renale che la velocità di filtrazione glomerulare a livelli molto costanti. Si suol dire, pertanto, che la filtrazione glomerulare ed il flusso sanguigno sono entrambi "autoregolati".

Prendiamo ora in esame i meccanismi di questa autoregolazione.

AUTOREGOLAZIONE DELLA VELOCITÀ DI FILTRAZIONE GLOMERULARE

La velocità di filtrazione glomerulare normalmente si mantiene assai vicina ad un livello costante nel tempo, variando di solito pochissimo al di sopra o al di sotto del valore che abbiamo appena menzionato.

visto di 125ml/min per i due reni. Anche una variazione della pressione arteriosa entro valori compresi tra un minimo di 75 mmHg ed un massimo di 160 mmHg difficilmente modifica la velocità di filtrazione glomerulare. Questo comportamento è noto come autoregolazione della velocità di filtrazione glomerulare (Fig.14). Per capire l'importanza del mantenimento costante della velocità di filtrazione glomerulare, si consideri cosa accadrebbe se questa diventasse troppo bassa o troppo elevata. Se la velocità di filtrazione glomerulare fosse troppo bassa, il filtrato passerebbe attraverso i tubuli così lentamente che verrebbe pressoché completamente riassorbito. Pertanto, il rene non sarebbe in grado di eliminare come dovrebbe le sostanze destinate ad essere allontanate con le urine. Se, al contrario, la velocità di filtrazione glomerulare fosse eccessivamente elevata, il filtrato passerebbe così rapidamente attraverso i tubuli chevelocità di filtrazione glomerulare. Il primo meccanismo è noto come feedback tubuloglomerulare ed è basato sulla comunicazione tra il tubulo contorto distale e l'arteriola afferente del glomerulo. Quando la velocità di filtrazione aumenta oltre un certo limite, il tubulo contorto distale rileva l'aumento della concentrazione di sodio nel fluido tubulare e invia segnali all'arteriola afferente per ridurre il flusso sanguigno nel glomerulo. Questo meccanismo aiuta a mantenere la velocità di filtrazione entro limiti accettabili. Il secondo meccanismo di controllo è noto come feedback miogeno. Questo meccanismo si basa sulla risposta dei muscoli lisci delle arteriole renali all'aumento della pressione sanguigna. Quando la pressione sanguigna aumenta, i muscoli lisci si contraggono, riducendo il diametro delle arteriole e quindi il flusso sanguigno nel glomerulo. Questo aiuta a mantenere la velocità di filtrazione entro limiti accettabili. Insieme, questi due meccanismi di feedback assicurano che la velocità di filtrazione glomerulare sia regolata con precisione per garantire il corretto funzionamento del nefrone.filtrazione glomerulare. Essi sono il meccanismo vasodilatatore a feedback ed il In ciascuno dell'arteriola afferente meccanismo vasocostrittore a feedback dell'arteriola efferente. Di questi meccanismi, in base alla rilevazione dei caratteri del liquido tubulare al livello del tubulo distale, appropriati segnali vengono trasmessi alle arteriole afferente ed efferente per aumentare o ridurre la velocità di filtrazione glomerulare a seconda delle necessità. La combinazione di questi due meccanismi viene chiamata feedback tubuloglomerulare. Il processo ha luogo interamente o quasi al livello dell'apparato o complesso juxtaglomerulare. Analizziamo ora separatamente questi due meccanismi, che in realtà agiscono contemporaneamente. Il meccanismo vasodilatatore a feedback dell'arteriola afferente. Una bassa velocità di filtrazione glomerulare provoca un maggior riassorbimento di ioni sodio e cloro nel ramo ascendente dell'ansa di Henle, per cui.

diminuisce la concentrazione di questi ioni