Fisiologia veterinaria 1: il rene

CONTROLLO ORMONALE DEL RIASSORBIMENTO TUBULARE

Per una precisa regolazione della concentrazione di soluto e di volume dei liquidi corporei, il rene deve essere in grado di variare la velocità di escrezione dei diversi soluti e dell'acqua. Gli ormoni principali dedicati alla regolazione del riassorbimento tubulare sono:

• ALDOSTERONE: secreto dalla corteccia surrenale, regola il riassorbimento di sodio e la secrezione di potassio nei tubuli renali. Il sito d'azione principale dell'aldosterone è costituito dalle cellule principali del tubulo collettore corticale. Il suo meccanismo d'azione è dovuto all'attività della pompa sodio-potassio ATP dipendente della membrana basolaterale delle cellule del tubulo collettore corticale. L'aldosterone aumenta la permeabilità al sodio della membrana luminale. Tale ormone è secreto per aumentare la concentrazione di potassio extracellulare e per aumentare la produzione di

angiotensina II, a seguito di un abbassamento della pressione sanguigna. Provoca ritenzione di sodio e deplezione di potassio.

→ANGIOTENSINA II è il più potente ormone sodio-ritentivo in circolazione. La sua formazione contribuisce a riportare a norma i valori pressori ed il volume del liquido extracellulare, aumentando il riassorbimento di sodio e acqua dai tubuli mediante 3 meccanismi:

1. Stimolando la secrezione di aldosterone, che aumenta il riassorbimento di sodio
2. Provocando vasocostrizione delle arteriole efferenti, in modo da aumentare il riassorbimento di sodio e acqua. In primo luogo, la vasocostrizione arteriolare efferente riduce la pressione idrostatica dei capillari peritubulari, incrementando il riassorbimento a livello del tubulo prossimale. In secondo luogo, aumenta il carico filtrato glomerulare e la concentrazione proteica e, di conseguenza, la pressione colloido-osmotica dei capillari peritubulari.
3. Stimolando direttamente il riassorbimento del sodio

particolare nei tubuli prossimali. La principale azione dell'ADH nel rene è l'aumento della permeabilità all'acqua degli epiteli del tubulo distale, del tubulo collettore e del dotto collettore. Questa azione permette all'organismo di conservare acqua in condizioni di disidratazione. I suoi livelli aumentano di notte (antidiuretico) e viene secreto dall'ipotalamo se l'osmolarità aumenta. In assenza di ADH, la permeabilità all'acqua del tubulo distale e dei dotti collettori è bassa, provocando l'escrezione di urina diluita. Perciò l'azione dell'ADH è fondamentale per il controllo del grado di diluizione o concentrazione dell'urina. Il peptide natriuretico atriale è secreto da alcune cellule specializzate atriali del cuore. Esso inibisce il riassorbimento del sodio e dell'acqua nei tubuli renali, in particolare nei tubuli prossimali.

particolarenei dotti collettori, provocando maggior escrezione urinaria, che contribuisce a riportare alla norma il volume ematico.

➢ →ORMONE PARATIROIDEO (PARATORMONE) regola il calcio, aumentando il riassorbimento del calcio nell'ansa di Henle e nel tubulo distale. Inoltre, inibisce il riassorbimento dei fosfati nel tubulo prossimale e stimola il riassorbimento del magnesio nell'ansa di Henle.

CLEARANCE RENALE

La clearance renale di una sostanza viene definita come il volume di plasma che viene completamente depurato da quella sostanza nel suo passaggio attraverso il rene nell'unità di tempo. È un parametro astratto, in quanto un dato volume di plasma non viene mai completamente depurato da una sostanza. Tuttavia, ci fornisce un criterio utile per quantificare l'attività di escrezione renale e per stimare sia la velocità del flusso ematico renale che le funzioni primarie del rene ovvero:

1. Filtrazione glomerulare
2. ...

Riassorbimento tubulare Il riassorbimento tubulare è il processo attraverso il quale le sostanze filtrate dal glomerulo vengono riassorbite dai tubuli renali e riportate nel flusso sanguigno. Durante questo processo, molte sostanze utili per l'organismo vengono riassorbite, come ad esempio l'acqua, i sali minerali e il glucosio. Secrezione tubulare La secrezione tubulare è il processo attraverso il quale alcune sostanze vengono attivamente trasportate dai tubuli renali nel flusso urinario. Durante questo processo, alcune sostanze indesiderate o in eccesso vengono eliminate dal corpo, come ad esempio alcuni farmaci o sostanze tossiche. La clearance renale La clearance renale di una sostanza è una misura della sua eliminazione dai reni. Viene calcolata dividendo la velocità di escrezione urinaria della sostanza per la sua concentrazione plasmatica. La clearance renale è anche chiamata tasso di filtrazione glomerulare (GFR) ed è determinata dal rapporto tra la quantità di una sostanza presente nelle urine e la sua concentrazione nel plasma. Nel caso dell'acqua, la GFR è uguale alla velocità di filtrazione glomerulare. Un esempio eclatante di sostanza utilizzata per calcolare la GFR è l'inulina, un polisaccaride non sintetizzato dal nostro organismo che si trova nelle radici di alcune piante. L'inulina viene somministrata endovena e deve essere filtrata dal glomerulo senza subire alterazioni nella velocità di filtrazione. Inoltre, non deve essere secreta dai capillari del tubulo e non deve essere riassorbita. Per questo motivo, l'inulina viene diluita omogeneamente nel plasma, si raccolgono le urine nel tempo e si monitora sia la quantità di urine prodotte sia la concentrazione dell'inulina nelle urine in quel determinato periodo di tempo, al fine di determinare il tempo di eliminazione.

1. Se la clearance della sostanza in esame è uguale a quella dell'inulina, tale sostanza non viene riassorbita né secreta, ma solo filtrata;
2. Se la clearance di una sostanza è inferiore a quella dell'inulina, la sostanza viene riassorbita nei tubuli del nefrone;
3. Se la velocità di clearance di una sostanza è maggiore di quella dell'inulina, la sostanza deve essere secreta dai tubuli.

SOSTANZA	CLEARANCE (ml/min)
GLUCOSIO	0
SODIO	0,9
CLORO	1,3
POTASSIO	12
FOSFATI	25
INULINA	125
CREATININA	140

CONCENTRAZIONE E DILUIZIONE URINA

Le cellule dell'organismo, per

Per funzionare adeguatamente, le cellule devono essere immerse in un liquido extracellulare in cui la concentrazione di elettroliti e altri soluti sia costante. La concentrazione totale di soluti (osmolarità) è determinata dalla quantità di soluto divisa per il volume del liquido extracellulare. Quindi, l'osmolarità e la concentrazione extracellulare del sodio sono regolate dalla quantità di acqua extracellulare. Il bilancio idrico corporeo è controllato da:

1. Assunzione di liquidi (fattori della sete)
2. Escrezione renale dell'acqua

In condizioni normali, il rene è in grado di modificare l'escrezione di soluti e acqua nell'urina, in risposta a variazioni del loro apporto. Quando l'osmolarità si riduce a causa di un'eccessiva quantità di acqua, il rene può produrre urina con un'osmolarità di 50 mOsm/L (concentrazione 6 volte inferiore all'osmolarità del liquido extracellulare normale). Al contrario,

quando si ha deficit di acqua e l'osmolarità aumenta, il rene può produrre urina più concentrata fino a 1400 mOsm/L. Altra proprietà del rene consiste nella capacità di eliminare grandi quantità di urina diluita o piccole quantità di urina concentrata senza variarne l'escrezione di soluti come sodio o potassio.

ADH (ORMONE ANTIDIURETICO)

L'ormone che regola l'escrezione di acqua è l'ADH (o vasopressina), che controlla la concentrazione di urina e agisce direttamente sulle cellule principali dei dotti collettori corticali. Tale ormone è secreto dall'ipofisi posteriore e rende più permeabili all'acqua sia i tubuli distali che i dotti collettori. Quando viene prodotta in grande quantità, l'urina risulta concentrata, in piccole quantità l'urina è diluita.

I MECCANISMI RENALI DELL'ELIMINAZIONE DI URINA DILUITA

Quando l'organismo accumula acqua

In eccesso, i reni possono eliminare fino a 20 L/gg di urina molto diluita. Per fare ciò, i reni riassorbono i soluti e riducono il riassorbimento di acqua nel nefrone distale, inclusi l'ultimo tratto del tubulo distale e il dotto collettore.

Ad esempio, dopo aver bevuto 1 litro d'acqua, il volume dell'urina aumenta e la quantità totale dei soluti escreti rimane costante. Di fatto è urina a bassa osmolarità (molto diluita) ed è eliminata solo acqua. Perciò, il rene elimina l'acqua in eccesso senza escrezione di eccessive quantità di soluti.

L'osmolarità del filtrato glomerulare all'inizio è circa uguale a quella del plasma (300 mOsm/L). Per eliminare l'acqua in eccesso occorre che il filtrato venga diluito durante il passaggio nel tubulo (si verifica se il riassorbimento dei soluti supera quello dell'acqua).

Nel tubulo prossimale il liquido continua ad essere isoosmotico rispetto al plasma.

plasma (300 mOsm/L) poiché in questa prima parte l'acqua e i soluti sono riassorbiti in uguale proporzione. Man mano che si procede nella componente tubulare del nefrone, l'osmolarità del liquido interstiziale aumenta e il liquido tubulare tende ad essere in equilibrio con esso, quindi anche la sua osmolarità aumenta. Nella branca ascendente dell'ansa di Henle vengono assorbiti sodio, potassio e cloro, a differenza dell'acqua, a causa dell'impermeabilità del tratto spesso della branca ascendente (anche in presenza di ADH). Quindi il liquido tubulare viene ulteriormente diluito durante il flusso dalla branca ascendente dell'ansa di Henle al primo tratto del tubulo distale, e l'osmolarità diminuisce progressivamente fino a 100 mOsm/L nel tubulo distale. Perciò, indipendentemente dalla presenza di ADH, il liquido che fuoriesce dal primo tratto del tubulo distale è ipoosmotico, con un'osmolarità.

Che è circa 1/3 di quella plasmatica. Il liquido poi passa nella porzione terminale del tubulo distale, nel dotto collettore corticale, nel dotto collettore, dove ulteriore NaCl viene riassorbita. In assenza di ADH, anche questo tratto tubulare è impermeabile all'acqua e il riassorbimento di soluti diluisce ancora il liquido tubulare, la cui osmolarità si riduce a 50 mOsm/L. Il mancato riassorbimento dell'acqua e il continuo riassorbimento dei soluti contribuiscono a formare grandi volumi di urina diluita.

RITENZIONE DI ACQUA MEDIANTE L'ELIMINAZIONE DI URINA CONCENTRATA

La capacità renale di formare urina concentrata è essenziale alla vita. L'organismo perde acqua continuamente, per evaporazione con l'aria espirata dai polmoni, tramite le feci, con il sudore e con l'urina. Questa perdita deve essere bilanciata con l'ingestione di liquido, e la capacità del rene di eliminare piccole quantità di urina.

uomo si trova in uno stato di disidratazione, il suo corpo cerca di conservare l'acqua il più possibile. Una delle strategie che il corpo adotta è concentrare l'urina, riducendo così la quantità di liquido che deve essere ingerito per mantenere l'equilibrio omeostatico. La concentrazione dell'urina è regolata principalmente dall'ormone antidiuretico (ADH), prodotto dall'ipotalamo e rilasciato dalla ghiandola pituitaria. Quando il corpo è disidratato, l'ADH viene rilasciato in maggiori quantità, aumentando la permeabilità dei tubuli renali all'acqua. Di conseguenza, l'acqua viene riassorbita dai tubuli renali e meno acqua viene escreta con l'urina. Inoltre, il corpo può anche ridurre la quantità di acqua persa attraverso la sudorazione e la respirazione. Quando si suda, il corpo produce meno sudore e la sudorazione diventa più concentrata. Inoltre, quando si respira, l'aria espirata contiene meno acqua, riducendo così la perdita di liquidi attraverso i polmoni. In conclusione, quando il corpo si trova in uno stato di disidratazione, adotta diverse strategie per conservare l'acqua. La concentrazione dell'urina è una di queste strategie, riducendo la quantità di liquido che deve essere ingerito per mantenere l'equilibrio idrico.