Il sistema urinario

SECREZIONE TUBULARE

La secrezione tubulare implica il trasporto transepiteliare, ed è il trasferimento

di sostanze dai capillari peritubulari al lume tubulare, è un meccanismo

supplementare che accellera l’eliminazione di questi composti dall’organismo.

Tutto ciò che entra nel liquido tubulare, grazie alla filtrazione e alla secrezione e

non viene riassorbito viene eliminato con l’urina.

Le sostanze più importanti secrete dai tubuli sono lo ione idrogeno (H+), lo ione

potassio (K+) e anioni e cationi organici.

- Secrezione dello ione idrogeno estremamente importante nella

regolazione dell’equilibrio acido base nell’organismo. Gli ioni idrogeno

secreti nel liquido tubulare vengono eliminati dall’organismo nell’urina.

Possono essere secreti dal tubulo prossimale, distale e dal dotto

collettore, e l’entità della secrezione dipende dall’acidità dei liquidi

corporei. Quando i liquidi corporei sono troppo acidi, la secrezione di H+

aumenta.

- Secrezione dello ione potassio il potassio è uno dei più importanti

cationi dell’organismo, ma circa il 98% del potassio si trova nel liquido

intracellulare e dal momento che la pompa Na/K trasporta attivamente

potassio all’interno delle cellule. Poiché nel LEC ce solo una quantità

minima di potassio anche minime variazioni potassio nel LEC possono

avere grandi ripercussioni sulla concentrazione di K+ nel plasma.

Variazioni della concententrazione plasmatica di potassio hanno una

marcata influenza sull’eccitabilità di membrana e pertanto la

concentrazione plasmatica di potassio viene rigidamente controllata in

particolare dai reni. Gli ioni potassio vengono trasportati selettivamente

in direzioni opposte nei vari segmenti del tubulo; vengono riassorbiti

attivamente nel tubulo prossimale e secreti attivamente nel tubulo

distale e nel dotto collettore. Al contrario quando i livelli plasmatici di

potassio sono elevati, la secrezione di potassio viene regolati in modo da

secernere nel filtrato che verrà eliminato la giusta quantità di potassio

che riporta i valori plasmatici alla norma.

Meccanismi di secrezione di K+

La secrezione di ioni potassio nel tubulo distale e nel dotto collettore è

accoppiata al riassorbimento di Na+ realizzato dalla pompa Na+/K+ che

consuma energia.

Questa pompa trasporta il K+ dagli spazi laterali all’interno della cellula

tubulare. Ne deriva un’elevata concentrazione intracellulare di K+ che facilita il

movimento netto di potassio dalle cellule al lume tubulare. Il movimento

attraverso la membrana luminale avviene passivamente attraverso canali per il

potassio presenti in questa barriera nel tubulo distale e nel dotto collettore.

Mantenendo una bassa concentrazione di potassio nel liquido interstiziale, la

pompa basolaterale favorisce il passaggio passivo di potassio dal plasma dei

capillari peritubulari al lume tubulare nella porzione distale del nefrone.

Controllo della secrezione di potassio

Tra i tanti fattori che possono influenzare la velocità di secrezione del postassio

il più importante è l’aldosterone. Questo ormone stimola la secrezione di

potassio da parte delle cellule tubulari nella porzione distale del nefrone,

facendo aumentare il riassorbimento di Na+ nelle stesse cellule.

Un aumento della concentrazione plasmatica di potassio stimola direttamente

la corticale del surrene ad aumentare il suo rilascio di aldosterone che

promuove la secrezione e quindi in ultima analisi l’escrezione urinaria e

l’eliminazione dell’eccesso di potassio. Viceversa, la diminuzione della

concentrazione plasmatica di potassio provoca una diminuzione della

secrezione di aldosterone, e una corrispondente riduzione nella secrezione

renale di potassio stimolata dall’aldosterone.

Un aumento della concentrazione plasmatica di potassio stimola direttamente

la secrezione di aldosterone da parte della corticale del surrene mentre una

diminuzione della concentrazione plasmatica di Na+ stimola la secrezione di

aldosterone.

Secrezione di anioni e cationi organici contribuisce efficacemente ad eliminare

le sostanze estranee dall’organismo

Il tubulo prossimale contiene due tipi di trasportatori secretori, uno per la

secrezione di anioni organici e uno diverso per la secrezione di cationi organici.

Il sistema di secrezione degli ioni organici ha due funzioni principali:

1. Aggiungendo quantità maggiore di un determinato ione organico alla

quantità che è gia entrata nel liquido tubulare attraverso la filtrazione

glomerulare, i sistemi di secrezione per gli ioni organici facilitano

l’escrezione della sostanza in questione. (es ioni organici sono le

prostaglandine e la noradrenalina)

2. I sistemi di secrezione di ioni organici nel tubulo prossimale hanno un

ruolo chiave nell’eliminare molte sostanze estranee dall’organismo.

Questi sistemi possono secernere un gran numero di ioni organici

differenti.

ESCREZIONE DI URINA E CLEARENCE RENALE

Dei 125 ml che vengono filtrati in un minuto, di norma dei 124 ml/min vengono

riassorbiti e quindi la quantità finale di urina prodotta è mediamente 1 ml/min.

Dei 180 litri filtrati al giorno vengono escreti 1.5 litri di urina.

L’urina contiene alte concentrazioni di diversi prodotti di rifiuto, quantità

variabili delle sostanze che vengono regolate dai reni e ogni quantità in

eccesso che viene riversata nell’urina. Le sostanze utili vengono conservate

grazie al riassorbimento.

Il plasma che esce dai reni attraverso le vene renali è privo di quelle sostanze

che sono state lasciate indietro per essere eliminate nell’urina. Grazie

all’escrezione nell’urina i reni depurano il plasma che li attraversa da queste

sostanze.

Clearence renale di una sostanza è definita come il volume di plasma che



viene completamente depurato da tale sostanza nei reni in un minuto. Esprime

l’efficacia dei reni nel rimuovere diverse sostanze dall’ambiente liquido interno.

Clearence renale= concentrazione urinaria della sostanza (quantità/ml urina)x

velocita flusso urina

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Concentrazione plasmatica della sostanza (quantità/ml

di plasma)

La clearence renale varia per le diverse sostanze e dipende dall’azione dei reni

sulla sostanza.

Se una sostanza viene filtrata e riassorbita ma non secreta, la sua clearence

renale è sempre minore della VFG

Una parte o la totalità di una sostanza riassorbibile che sia stata filtrata viene

restituita al plasma. Poiché verrà depurato dalla sostanza un volume di plasma

minore rispetto a quello filtrato, la clearence renale di una sostanza

riassorbibile è sempre minore della VFG. Se una sostanza viene in parte

riassorbita, come l’urea, solo una parte del plasma viene filtrato viene depurata

da quella sostanza. Poiché circa il 50% dell’urea viene riassorbita

passivamente, solo metà del plasma filtrato viene depurata dall’urea ogni

giorno.

Se una sostanza viene filtrata e secreta, ma non riassorbita la sua clearence

renale è sempre maggiore della VFG

Solo il 20% del plasma che entra nei reni viene filtrato, il restante 80% passa

nei capillari peritubulari senza essere filtrato. La secrezione è l’unico mezzo

grazie al quale questo plasma non filtrato può venire depurato da una sostanza

mentre passa dai reni prima di tornare nella circolazione generale.

I reni possono produrre urina di concentrazione variabile a seconda

dello stato di idratazione dell’organismo

L’osmolarità del LEC dipende dalla quantità relativa di H2o e soluti. A valori

normali di equilibrio idrico e di concentrazione di soluti, i liquidi corporei sono

isotonici. Se è presente troppa H2o in rapporto al carico di soluti i liquidi

corporei sono ipotonici, che significa che sono troppo diluiti.

Se invece c’è carenza di H2o in relazione al carico di soluti i liquidi corporei

sono troppo concentrati o ipertonici.

Nella midollare di ogni rene viene mantenuto un gradiente osmotico verticale.

La concentrazione del liquido interstiziale aumenta progressivamente dalla

corteccia renale man mano che ci si approfonda nella midollare raggiungendo

nell’uomo un massimo di 1200 mOsm a livello della pelvi renale.

Questo gradiente consente ai reni di produrre urina a concentrazioni tra 100 e

1200 mOsm a seconda del livello di idratazione dell’organismo. Quando il corpo

si trova in condizioni ideali di equilibrio idrico, viene prodotto 1 ml/min di urina

isotonica. Quando il corpo iperidratato, i reni possono produrre grandi volumi di

urina diluita (fino a 25 ml/h) eliminando l’eccesso di acqua nell’urina. Viceversa

i reni possono produrre un piccolo volume di urina concentrata (fino a 0,3

ml/min) quando l’organismo è disidratato conservando H2o per il corpo.

Strutture anatomiche particolari e interazioni funzionali complesse tra le varie

componenti del nefrone nella midollare renale stabiliscono e utilizzano il

gradiente osmotico verticale. Nella maggior parte dei nefroni l’ansa di Henle si

approfonda solo parzialmente nella midollare.

Il flusso nell’ansa di Henle viene detto controcorrente in quanto il flusso nei due

bracci adiacenti dell’ansa ha verso opposto. Anche i dotti collettori di entrambi i

tipi di nefrone decorrono nella midollare in direzione discendente nel loro

tragitto verso la pelvi renale.

Questa disposizione ha un ruolo fondmentale nella capacità dei reni di produrre

urina a diverse concentrazioni a seconda dell’esigenza dell’organismo di

conservare o eliminare acqua.

Nell’insieme tutta questa organizzazione funzionale è conosciuta come sistema

controcorrente midollare.

Il gradiente osmotico verticale della midollare viene stabilito dal meccanismo di

moltiplicazione controcorrente

Non appena il filtrato viene formato, nel tubulo prossimale ha luogo un

riassorbimento osmotico, non controllato di H2o filtrata indotto dal

riassorbimento attivo di Na+.

Come risultato, alla fine del tubulo prossimale il 65% circa del filtrato è stato

riassorbito, ma il restante 35% che si trova nel lume tubulare ha ancora la

stessa osmolarità dei liquidi corporei. Quindi il liquido che entra nell’ansa di

Henle è ancora isotonico.

Un ulteriore 15% dell’H2o filtrata viene riassorbito obbligatoriamente dall’ansa

di Henle durante la creazione e il mantenimento del gradiente osmotico

verticale, in tal modo modificando l’osmolarità del liquido tubulare.

PROPRIETA’ DEI TRATTI DISCENDENTE E ASCENDENTE DI UN’ANSA DI HENLE

LUNGA

- Tratto discendente

1. &E