Fisiologia umana I - fisiologia dei reni

Fisiologia dell'ansa di Henle

L’ansa di Henle è la struttura fondamentale del nefrone che permette la produzione di urina con osmolarità diversa dal plasma.

Tratti dell'ansa

• Discendente sottile: sempre presente.
• Ascendente sottile: presente solo nei nefroni ad ansa lunga (iuxtamidollari).
• Ascendente spesso: sempre presente.

Funzioni

Le funzioni principali dell'ansa di Henle includono il riassorbimento di NaCl e acqua, la separazione del recupero di NaCl da quello di acqua e la creazione di un ambiente iperosmotico nell’interstizio. Si riassorbe più NaCl rispetto all’acqua per creare un ambiente iperosmotico. Il filtrato al termine del tubulo contorto prossimale ha un’osmolarità plasmatica di 300 mOsm e, dopo il passaggio nell’ansa di Henle, è di 100 mOsm.

Il funzionamento complessivo dell’ansa di Henle si basa sulle distinte e specifiche proprietà funzionali del tratto ascendente e discendente.

Tratto ascendente e discendente

Nel tratto ascendente avviene il riassorbimento di elettroliti, mentre nel tratto discendente avviene il riassorbimento di acqua. Nella porzione ascendente spessa si verifica il processo più importante per il controllo dell’osmolarità dell’urina (separazione di acqua e soluti). Il tratto ascendente sottile e spesso svolgono la stessa funzione, cioè il trasferimento di sodio dal lume tubulare all’interstizio, con meccanismi diversi.

Tratto ascendente spesso

Le funzioni del tratto ascendente spesso comprendono il riassorbimento attivo di Na (e Cl) tramite meccanismi di trasporto transepiteliali. Questo tratto è impermeabile all’acqua, quindi crea un gradiente osmotico tra il liquido interstiziale e tubulare. L’acqua tenderebbe ad uscire insieme al sodio per osmosi, ma in realtà non può uscire, creando così il gradiente. Infatti, l’interstizio riassorbe il sodio e diventa iperosmotico rispetto al tubulo.

Meccanismo di riassorbimento di Na (e Cl)

Sulla membrana basolaterale, grazie alla pompa Na/K ATPasi, avviene il trasporto del sodio dall’interno della cellula all’interstizio. Il sodio nell’interstizio viene riassorbito dal tubulo, grazie al simporto Na-K-2Cl sulla membrana apicale. Il simporto trasferisce il sodio dal lume tubulare all’interstizio.

I nefrociti sono polarizzati: la membrana apicale è verso il lume tubulare e la membrana basolaterale è verso l’interstizio. Il risultato del traffico ionico è un riassorbimento netto transtubulare di NaCl, mentre il potassio ricircola tra lume tubulare, interno della cellula e interstizio, quindi ha un trasporto netto pari a zero. Ciò determina un aumento di osmolarità dell’interstizio.

Il riassorbimento di Na è gradiente limitato

L’osmolarità dovuta al riassorbimento di sodio non può aumentare all’infinito. Inizialmente la concentrazione di sodio nell’interstizio aumenta, determinando un gradiente, che orienta il flusso di sodio fuori dall’interstizio. Il sodio può andare nei capillari ma tende anche a ritornare nel lume attraverso un trasporto paracellulare, attraversando le giunzioni tight tra due cellule adiacenti.

Si arriverà a una differenza di gradiente di concentrazione tra il lume e l’interstizio tale che non ci può essere ulteriore gradiente, perché tutto ciò che passa torna indietro. Il gradiente aumenta fino a quando il passaggio dal lume all’interstizio è esattamente uguale a quello dall’interstizio al lume, cioè è in equilibrio. Il flusso netto di sodio tra lume e interstizio è pari a zero.