Sistema renale

Sistema renale

Processi renali fondamentali

Anatomia funzionale del rene

Funzioni del rene:

• Escrezione della maggior parte dei prodotti terminali metabolici
• Controllo della concentrazione di molti costituenti dei liquidi biologici

I reni sono organi addominali. Da ciascuno parte un dotto detto uretere che va alla vescica, dalla quale parte l'uretra che trasporta l'urina all'esterno.

Ogni rene è formato da due tessuti distinti:

• Corteccia → parte più esterna
• Parte midollare → parte più interna

È organizzata in piramidi; ai vertici di ognuna si trova la papilla renale, in cui sboccano i dotti collettori, i quali riversano l'urina nei calici che continuano con l'uretere.

Vascolarizzazione

I reni sono irrorati da molto sangue: il 20-25% della gettata cardiaca. Il sangue entra dall'arteria renale che con le sue ramificazioni si porta nelle piramidi. Qui si ramifica ulteriormente diventando arteria interlobulare. Da qui nasce l'arteriola afferente, la quale dà luogo a un letto capillare formato da capillari glomerulari (glomeruli) molto fenestrati. In uscita si trova l'arteriola efferente, la quale si collega al secondo letto capillare: i capillari peritubulari. È un sistema portale.

Al glomerulo arrivano vasi che sono grossi e senza strozzature. La pressione all'inizio dei capillari è più alta del normale, è 45 mmHg (normalmente è sui 35-38 mmHg).

Vie urinarie

L'unità funzionale del rene è il nefrone. Il nefrone è formato da due parti distinte:

• Corpuscolo renale
  • Si trova nella zona corticale del rene e qui avviene la filtrazione glomerulare. È composto dal glomerulo renale, contenuto nella capsula di Bowman, la quale si continua nel tubulo prossimale.
  • La capsula di Bowman è formata da:
    • Foglietto interno → formato da podociti appoggiati ai capillari
    • Foglietto esterno → epitelio che si continua nel tubulo prossimale
  • Lo spazio tra i due foglietti è detto spazio di Bowman. Il sangue entra nel glomerulo attraverso l'arteriola afferente, viene filtrato e il filtrato si raccoglie nello spazio di Bowman; poi defluisce immediatamente nel tubulo prossimale.
• Sistema tubulare
  • Qui avviene il riassorbimento e la secrezione. È formato da:
    • Tubulo prossimale
    • Ansa di Henle
    • Tubulo distale → confluisce nel dotto collettore
  • In un dotto collettore affluiscono tanti tubuli distali di tanti nefroni. Segue il secondo letto capillare che poi confluisce nelle venule. Esso è diverso per i due tipi di nefrone:
    • Nei nefroni corticali → è formato da capillari che lo avvolgono (capillari peritubulari)
    • Nei nefroni iuxtamidollari → vasa recta → seguono il decorso dell'ansa di Henle

L'apparato iuxtaglomerulare è un insieme di cellule che unisce la parete delle arteriole con la parete del tubulo distale. È formato da:

• Cellule mesangiali
• Cellule iuxtaglomerulari → producono renina (enzima)
• Cellule della macula densa

Questo apparato serve a far sì che le caratteristiche del liquido che attraversa il tubulo distale possano influenzare la filtrazione.

Meccanismi implicati nella formazione dell'urina

Filtrazione → riassorbimento → secrezione → escrezione. Risultato = urina.

Filtrazione glomerulare

Il filtro è molto poco selettivo quindi non passano solo gli elementi corpuscolari del sangue e le proteine plasmatiche. È un processo passivo, cioè avviene senza spesa energetica. La selettività dipende dalle caratteristiche della barriera di filtrazione, la quale è formata da:

• Endotelio dei capillari glomerulari → fenestrati (per permettere il passaggio delle sostanze)
• Membrane basali
• Pedicelli dei podociti → non sono tutti attaccati (per permettere il passaggio delle sostanze)

Il coefficiente di filtrazione è il rapporto tra la concentrazione della sostanza nel filtrato e la concentrazione della sostanza nel plasma. Quando è uguale a 1 significa che la sostanza filtra completamente (es H₂O, Na⁺, Cl^-, K⁺, urea, glucosio). Quando è basso significa che la sostanza non passa, non filtra (es emoglobina, albumina sierica).

Le proteine plasmatiche non passano perché:

• Sono più grandi di 3 nm (grandezza pori)
• Nei pori ci sono cariche negative → le proteine plasmatiche hanno carica negativa

Il filtrato quindi è quasi uguale al plasma.

Scambi capillari

Gli scambi capillari risentono di 4 forze:

• Pressione idrostatica capillare (Pc)
• Pressione idrostatica del liquido interstiziale (Pif)
• Forza osmotica dovuta alla concentrazione proteica plasmatica (πc)
• Forza osmotica dovuta alla concentrazione del liquido interstiziale (πif)

P filtrazione netta = Pc + πif – Pif – πc = + 10 mmHg all'estremità arteriosa = - 10 mmHg all'estremità venosa.

Nella filtrazione glomerulare:

• Pressione idrostatica glomerulare (Pg = 45 mmHg) → verso l'esterno
• Pressione idrostatica capsulare (Pc = 10 mmHg) → verso l'interno; si oppone alla filtrazione

Non è 0 perché il liquido si accumula nella capsula esercitando una pressione ma non è neanche altissima perché il liquido poi defluisce.

Pressione oncotica glomerulare (πg = 25 mmHg) → verso l'interno

In realtà ha valore di 25 mmHg solo all'inizio del glomerulo.

Pressione oncotica capsulare (πc = 0 mmHg) → trascurabile perché non abbiamo proteine in quanto non filtrano.

P filtrazione netta Puf = 45 + 0 -10 -25 = 10 mmHg

Pg è costante dall'inizio alla fine del capillare perché i capillari sono corti e grossi. πg aumenta andando avanti perché le proteine si concentrano procedendo lungo il glomerulo. Pc è costante dall'inizio alla fine del capillare perché il liquido defluisce costantemente nel tubulo.

La Pnetta all'inizio del capillare è 10 mmHg poi cala andando sempre più avanti nel capillare perché aumenta πg. Alla fine del capillare ho Pnetta = 0 mmHg; non esce più liquido, non c'è più filtrazione. Pnetta non diventa mai negativa perché non c'è mai riassorbimento nel glomerulo.

Regolazione della velocità di filtrazione glomerulare

I fattori che influenzano la VFG sono:

• Coefficiente di filtrazione → costante
• Pressioni che determinano la pressione netta di filtrazione.

Sono forze che partecipano alla regolazione:

• P idrostatica capsulare
  • È costante in situazioni fisiologiche. Cambia se c'è un'ostruzione (patologia).
• P oncotica glomerulare (πg)
  • Se il flusso ematico renale cala, l'aumento della πg è maggiore e VFG cala.
  • Se il flusso ematico renale aumenta, l'aumento della πg è minore e VFG aumenta.
• P idrostatica glomerulare
  • Se il flusso ematico renale aumenta, aumenta la Pg e la VFG.
  • La Pg è influenzata anche dal diametro delle arteriole afferenti ed efferenti.

Esempio: vasocostrizione dell'arteriola afferente (condizioni non normali) A valle (dopo) di una strozzatura la Pg cala. A monte la Pg aumenta e quindi...