Fisiologia renale

FLUSSI.

In condizioni fisiologiche abbiamo un flusso ematico renale di 1,1-1,2 litri al minuto (FER = FPR/(1- Ematocrito (Htc)). Il flusso

plasmatico renale è di 0,6 litri al minuto; è il flusso di plasma che arriva al rene. Il flusso ematico renale consideriamo tutto il sangue,

compresa la componente cellulare. Il volume occupato dai due è diverso. Si definisce velocita di filtrazione glomerulare la velocità

con cui si forma la preurina ed è di 120-130ml al minuto. Quali sono le modalità per cui la velocità di filtrazione può variare? Tono

delle arteriole e il flusso ematico renale. Per capire meglio possiamo immaginare il nostro glomerulo come un sistema idraulico. Le

arteriole hanno una tonaca muscolare liscia che chiudono parzialmente i vasi contraendosi. Indichiamo con Ra la resistenza afferente

e Re la resistenza efferente. Possiamo variare la velocità di filtrazione modulando le due resistenze. Se costringiamo l'arteriola

afferente, il flusso al glomerulo si riduce. Riducendosi il flusso plasmatico, si riduce la velocità di filtrazione glomerulare.

Supponiamo di chiudere l'arteriola efferente ma quella afferente rimane libra, in questo caso la velocità di filtrazione aumenta; questo

perché il sangue arriva con lo stesso flusso e quindi la velocità con cui il sangue passa nella capsula aumenta perché il capillare è

sottoposto ad una pressione maggiore.

La pressione di filtrazione, cioè la press nel glomerulo, è = (alla press glomerulare meno la pressione della capsula di Bowman) – (la

press osmotica del glomerulo – la press osmotica della capsula di Bowman). La differenza tra questi due gradienti di pressione

determinano la pressione di filtrazione.

Se a questo punto consideriamo come varia la pressione idrostatica capillare, questa si mantiene più o meno costante e il delta P

idrostatico considera sia la pressione del sangue nel capillare sia la pressione nella direzione opposta. Se il sangue passa ad alto

flusso, abbiamo un flusso plasmatico renale elevato e la componente oncotica è minima. Se il sangue passa a basso flusso la

componente oncotica è maggiore. Per cui il sangue non passa più quando la variazione di pressione oncotica eguaglia quella

idrostatica. Perché a basso flusso il gradiente pressorio non c'è più passaggio? Se il sangue passa lentamente perde nell'unità di tempo

più liquidi, per cui la sua pressione osmotica diventa molto maggiore. Quando il flusso è alto la capacità delle barriere renali di

filtrare è via via sempre meno impoverito di liquidi, per cui la pressione osmotica è più bassa. Ad alto flusso c'è sempre un passaggio

di liquidi dal glomerulo verso la capsula di Bowman. Parlando della pressione di filtrazione abbiamo considerato un gradiente

pressorio ed uno osmotico. Se il sangue passa con un flusso notevole il gradiente osmotico è poco rilevante perché il sangue ha poco

tempo per impoverirsi di acqua e soluti. Per cui il flusso di sangue dal glomerulo alla capsula non si arresta. Quando invece abbiamo

un basso flusso, la componente osmotica ha un peso maggiore. Questo consente di raggiungere un punto in cui addirittura il flusso si

arresta. Regolare il flusso quindi è molto importante.

Se abbiamo l'arteriola afferente e l'arteriola efferente, tra le due c'è il reticolo di Malpighi, al livello del quale avviene la filtrazione. Il

plasma, quando passa dall'arteriola afferente a quella efferente, perde fluidi e soluti. I valori di pressione osmotica, a partire

dall'arteriola afferente, cambiano e si forma un gradiente osmotico che cresce man mano che ci avviciniamo all'arteriola efferente.

Possiamo tracciare un grafico che indica la concentrazione di proteine e vediamo che la concentrazione aumenta. La concentrazione

di proteine ostacola il passaggio di acqua dal capillare alla capsula di Bowman, perché tende a trattenere i liquidi. Non c'è mai, però

un richiamo di liquidi perché c'è una pressione che è sempre favorevole ad una fuoriuscita di liquido dal capillare alla capsula di

Bowman. Il flusso si arresta quando le due rette della pressione glomerulare (o idrostatica) e la pressione osmotica si sovrappongono.

Per deltaP idrostatico si intende la differenza tra pressione glomerulare e pressione osmotica. Quando il gradiente osmotico ha la

stessa grandezza del gradiente glomerulare il flusso si arresta.

FATTORI CHE MODIFICANO LA VEL DI FILTRAZIONE GLOMERULARE.

La velocità di filtrazione glomerulare è la velocità con cui si forma la preurina.

VFG=Pf (pressione di filtrazione) X Kf (coefficiente di filtrazione)

Questi sono:

• Alterazioni della pressione arteriosa: il rene è in grado di modulare la sua capacità filtrante in base alla pressione arteriosa.

• Patologie a carico degli elementi filtranti: sono un ostacolo alla filtrazione glomerulare.

• Ostruzione delle vie urinarie:

• variazione della proteinemia: nel plasma ci sono delle proteine che hanno una funzione nella regolazione della pressione

osmotica. Il passaggio di liquidi dal glomerulo di Malpighi alla capsula di Bowman è regolato dalla concentrazione di

queste proteine nel plasma.

Questa storia che la velocità del flusso può variare che funzione ha? Parlare di filtrazione e di quantità di filtrato significa parlare di

produzione di urina. Il flusso al rene deve variare in funzione della pressione arteriosa e dello stato di idratazione dell'organismo.

CLEARANCE: “RIPULIRE”.

La clearance è un parametro in gradi di esprimere la funzione depurativa renale. È un flusso ed è utile all'analisi cinetica di

eliminazione. Prendiamo una sostanza X. La clearance della sostanza X è il carico escreto fratto la concentrazione della nostra

sostanza X nel plasma. Supponiamo che una sostanza passa nella capsula di Bowman la clearance vale 0. la clearance è uguale (al

carico filtrato meno il carico riassorbito)/la concentrazione della sostanza X. Il carico filtrato sulla concentrazione di X è uguale alla

velocità di filtrazione glomerulare. A questo punto possiamo dire che il ripulire il nostro plasma da una certa sostanza è uguale alla

quantità filtrata meno la quantità riassorbita. Per esempio il glucosio. Il glucosio è presente nella preurina, ma non nell'urina. Nei

diabetici il glucosio lo troviamo anche nel sangue. Questo perché non viene riassorbito perché nel sangue si trova in eccesso. Quando

la concentrazione di glucosio è elevata, la quantità riassorbita è bassa e la sua clearance è diversa da zero perché abbiamo una

presenza di glucosio nelle urine. Vediamo invece che cosa accade quando parliamo di una sostanza secreta. Quando parliamo di

secrezione dal punto di vista clinico che significa? Indica l'efficienza dei reni. L'inulina è una molecola la cui clearance è uguale alla

VFG. Questa non viene riassorbita. Quindi se la iniettiamo in un paziente, la concentrazione plasmatica, la ritroviamo nelle urine.

L'inulina permette di studiare la VFG del rene. Questo sistema è un po' complesso: immettiamo una sostanza e la dobbiamo ritrovare

nelle urine. Oggi in clinica di usa la creatinemia, che ha sostituito l'uso dell'inulina. La creatinemia viene prodotta la livello

muscolare in modo costante e viene riassorbita allo stesso modo nel tubulo. C'è un equilibrio. Se andiamo quindi a vedere la

clearance della creatinemia per vedere la VFG. Facciamo un prelievo da un soggetto sano e riusciamo ad avere una stima della VFG.

Ecco perché la creatinemia è un esame che viene indicato quando si vuole fare diagnosi di patologia per l'apparato urinario.

MECCANISMI DI TRASPORTO.

La clearance dell'inulina, che è uguale a VFG, non varia al variare della concentrazione plasmatica. La clearance del glucosio

aumenta quando la concentrazione di glucosio aumenta. È uguale a zero quando la concentrazione è bassa. Siccome l'inulina non

viene riassorbita, quello che mettiamo in vena lo ritroviamo nelle urine. Ciò che varia è anche la clearance dell'acido

paraminoippurico che viene secreto dall'interstizio verso il tubulo. La sua capacità di essere ripulito si riduce. Se i sistemi di trasporto

sono saturi, la capacità di fare pulizia si riduce. La capacità di secernere PAI è massima quando la concentrazione nella preurina è

poca. Quando la concentrazione è massima la capacità di ripulire diminuisce. Per il glucosio è il contrario: allontaniamo il glucosio

quando non dovremmo perché la concentrazione nel sangue è eccessiva.

Il nostro apparato escretore è in grado di ripulire sostanze che vengono filtrate nella capsula di Bowman. Le curve dell'acido

paraminoippurico e del glucosio sono tipiche della cinetica di M-M. Come avviene questa riduzione di liquidi da180l di filtrato al

giorno a 1-2-l di urina? Tutto si basa sulle caratteristiche istologiche del tubulo. Il tubulo è formato da segmenti che hanno cellule

che sono fortemente e altamente polarizzate, cioè hanno una funzione e una struttura diversa a seconda che consideriamo la parte

basale o apicale della cellula. La caratteristica comune lungo il tubulo renale è un'espressione alta della pompa sodio/potassio. Tutto

si basa sulla capacità che hanno queste cellule di pompare attivamente il sodio. Il riassorbimento di sodio è l'argomento principale di

oggi. In una cellula abbiamo nella porzione basale la pompa sodica. La cellula recupera ioni sodio attraverso dei canali che

trasportano passivamente il sodio. Importanti sono i trasporti di antiporto e simporto. Questi consentono il riassorbimento di soluti.

Attraverso questo meccanismo viene trasportato il glucosio, il trasporto del glucosio non è attivo ma funziona come simporto. Tutto

questo determina un aumento della concentrazione dei soluti nell'interstizio. La press osmotica del liquido interstiziale aumenta.

Questo comporta un passaggio di acqua dal lume all'interstizio. Nella cellula del tubulo la pompa sodio/potassio porta il sodio

all'esterno della cellula contro gradiente. Alla parte apicale viene recuperato il sodio attraverso il simporto e l'antiporto. L'osmolarità

dell'ultrafiltrato è uguale a quella del sangue. Il recupero di acqua è isosmotico: l'acqua passa dal lume all'interstizio. Abbiamo un

passaggio di acqua isosmotico dal lume all'interstizio. Nella capsula produciamo 180l al giorno e alla fine del tubulo prossimale

abbiamo un recupero di acqua isosmotico.

L'APPARATO IUXTAGLOMERULARE.

Il trasporto del sodio dal lume all'interstizio consente il recupero di acqua dal lume all'interstizio. Il tratto ascendente spesso del

nefrone è in contatto con l'arteriola afferente. Questo è importante per la r