Fisiologia renale

Funzione del nefrone e processi di scambio

Il sangue scorre dall’alto verso il basso (dalla midollare verso la corticale), mentre nell’ansa di Henle l’urina scorre dalla corticale verso la midollare. Il senso di scorrimento del sangue è sempre opposto a quello dello scorrimento dell’urina dell’ansa di Henle. Questo permette di generare il riassorbimento nei tubuli.

Scambio di acqua e soluti

All’interno dei reni, acqua e soluti vengono scambiati tra il plasma e il liquido tubulare al fine di regolare la composizione plasmatica e le sostanze rimosse dal plasma sono escrete con l’urina. Nel nefrone si verificano quattro processi di scambio:

• Filtrazione
• Riassorbimento
• Secrezione
• Escrezione

Filtrazione

La frazione di filtrazione rappresenta la percentuale di volume plasmatico che viene filtrato. La filtrazione si verifica perché esiste una pressione di filtrazione netta diretta dal lume dei capillari glomerulari verso il lume della capsula di Bowman. La pressione di filtrazione è la risultante della pressione idraulica, pressione oncotica e pressione idrostatica. Se la filtrazione funziona correttamente, non ci devono essere globuli rossi né proteine nelle urine.

I primi 180 L hanno un’osmolarità di 300 mOsm → l’urina è isoosmotica rispetto al sangue. All’interno del tubulo distale il rene riassorbe la stessa quantità di H₂O e sali nella stessa identica percentuale. Alla fine dell’ansa di Henle l’osmolarità è diminuita: da 200 mOsm a 100 mOsm. Questo indica che abbiamo recuperato molti sali. L’urina finale è iposmolare rispetto al sale (riassorbiamo maggiore sale).

Forze che guidano la filtrazione

• La pressione idrostatica del sangue (P) → quella del sangue che scorre all’interno dell’arteriola
• La pressione oncotica (π) → tenderà a richiamare l’acqua dalla capsula di Bowman verso l’arteriola, perché quest’acqua tende a diluire le proteine nel sangue
• La pressione idrostatica della capsula di Bowman (P_cb)

Differenze rispetto alla pressione arteriosa

La pressione idrostatica nella capsula di Bowman si oppone alla filtrazione ed è più elevata della pressione idrostatica nel liquido interstiziale che circonda la gran parte dei letti capillari (15 mmHg). La pressione oncotica è più alta (30 mmHg) della pressione oncotica normale perché il sangue che fluisce all’interno dei capillari glomerulari perde una grossa frazione di acqua come effetto della filtrazione, e questa perdita provoca un aumento della concentrazione di proteine plasmatiche.

Per avere una pressione idrostatica di 55 mmHg è necessario che l’arteriola efferente abbia un diametro minore rispetto all’arteriola afferente: il sangue viene ristretto passando dall’arteriola afferente aumentando la pressione a monte dell’arteriola afferente, quindi aumenta la pressione interna all’interno del glomerulo. Questo permette di avere una pressione più alta del normale e di avere una filtrazione netta di 10 mmHg.

Velocità di filtrazione glomerulare (VFG)

La velocità di filtrazione glomerulare (VFG) è il volume che filtra nella capsula nell’unità di tempo. Normalmente è circa 125 mL/min → i reni filtrano 180 L di plasma al giorno → i reni filtrano l’intero volume plasmatico 40 volte al giorno.

La velocità di filtrazione glomerulare dipende da:

• Area della superficie dei capillari glomerulari disponibile per la filtrazione
• Permeabilità dell’interfaccia che separa il plasma e il liquido tubulare