Autore Bruno Pacifici

La funzione renale

compito: mantenere il più possibile costanti la composizione ed il volume dei liquidi corporei.

Viene attuato:

o regolando la quantità di H₂O eliminata

o regolando la quantità dei soluti

o regolando l’eliminazione di acidi e basi

o escrezione dei prodotti ultimi (particolarmente quello azotato) Õ funzione “emuntoria” dei reni

Ulteriore funzione: endocrina

struttura:

Unità funzionale del rene                        nefrone  (circa 2.500.000)

       ¯

glomerulo + tubulo

Il rene è un insieme di nefroni che operano in parallelo

La renina delle iuxtaglomerulari fa innalzare la pressione mediante l’angiotensina  II

                                  ¯

si trovano tra la media e l’avventizia

Tra il parietale ed il viscerale c’é lo spazio di Bowman che si continua col lume del tubulo renale.

Nell’endotelio viscerale ci sono cellule speciali dette podociti ancorate alla lamina basale con pedicelli distanziati da intercapedini.

I vasi del rene

aorta discendente -> arterie renali -> arterie interlobari -> arterie arciformi -> arterie interlobulari -> afferenti -> reti mirabili dei glomeruli -> efferenti -> rete capillare peritubulare -> venule -> vene interlobulari -> vene arciformi -> vene interlobari -> vene renali -> vena cava ascendente

Le pressioni nei vasi

-il minor diametro delle efferenti nei nefroni corticali e

-lo sfociare nei sottili “vasa recta”

predispongono la rete mirabile del glomerulo ad una elevata pressione

Inoltre in tutta la rete capillare peritubulare sussistono condizioni pressorie favorevoli al riassorbimento di liquido.

Controllo del circolo renale

- innervazione vasomotoria - quasi esclusivamente ortosimpatica vasocostrizione se attivata

- fattori ormonali: · catecolamine vasocostrizione

· angiotensina II prodotta dalla renina a sua volta prodotta dalle cellule granulose dell’apparato iuxtaglomerulare vasocostrizione dell’arteriola efferente

· ADH ipofisario vasocostrizione

· prostaglandine vasodilatazione

Il filtrato glomerulare con buona approssimazione si può dire che contenga tutti i costituenti del plasma ad eccezione delle proteine. La filtrazione è dovuta ad una DP idraulica tra sangue della rete e liquido della capsula di Bowman.

La DP tra i due lati della membrana filtrante è circa 60-15=45. A questa va sottratta la Ps oncotica delle proteine plasmatiche la quale aumenta con la cessione di acqua (va da 25 a 26 alla fine dei vasi glomerulari).

La pressione utile viene ad essere circa 45-32=13 ® PFG

Mentre nei capillari tissutali vi è un equilibrio quantitativo tra la filtrazione che avviene nella prima metà del capillare ed il riassorbimento che avviene nella seconda metà, nella rete mirabile c'è solo filtrazione.

Una misura di quanto funzionano i reni può essere data dalla “clearance” renale = volume di plasma sanguigno che viene depurato in un minuto.

Si usa l’inulina, iniettata dal medico perchè “estranea” al plasma normalmente.

Non viene nè filtrata nè riassorbita dai tubuli.

Dal momento che la quantità di sostanza allontanata dal plasma deve essere uguale a quella allontanata con l’urina

1-attivo 2-passivo 3-pinocitosi

 · può avvenire contro gradiente di concentrazione e/o contro quello elettrico

attivo®  · richiede dispendio di energia

 · è sempre sostenuto da una pompa ionica (direttamente o indirettamente)

 2 tipi di trasporto attivo vengono operati dai tubuli renali:

  quello gradiente limitato (per gli ioni)

  quello carico tubulare limitato ® per glucosio, aminoacidi, vitamine ® trasporto accoppiato

 ·secondo gradiente

passivo®  ·non può portare al riassorbimento completo

 ·non richiede dispendio energetico

¾ è fortemente dipendente dal riassorbimento di H₂O perchè le sostanze diventano più

concentrate

¾ per il riassorbimento passivo è determinante la differenza di potenziale nei due lati

dell’epitelio

2 modalità di trasporto passivo:

diffusione semplice (non mediata) ® Cl^-, HCO₃^-

diffusione facilitata (con la molecola trasportatrice)

à

presenta un Tm e spesso l’inibizione competitiva.

à

avviene per glucosio, aminoacidi e altre sostanze complesse.

Pinocitosi ® per le tracce di proteine plasmatiche

per gli ormoni di natura peptidica

tutte le sostanze  secrete sono comunque anche filtrate nei glomeruli; la quantità che viene escreta è perciò la somma della quantità filtrata e della quantità secreta.

E’ importante la secrezione di K⁺ e H⁺ che si verifica solitamente in scambio con altri ioni riassorbiti. Avviene cioè per controtrasporto accoppiato al riassorbimento di ioni Na⁺.

Le modalità sono quelle del riassorbimento ovviamente operanti in direzione opposta.

×Ø

attivo    passivo

×

il “primum movens” è sempre la pompa Na⁺/K⁺

La secrezione attiva   dei cationi è tipicamente gradiente-limitata ed ha:

² un T_max (saturazione sistema di trasporto)

² un gradiente max (si raggiunge un gradiente che non consente alla secrezione di proseguire)

Per quanto riguarda la secrezione d molecole organiche è probabile che avvenga per co o contro-trasporto di ioni inorganici. La secrezione attiva di molecole organiche è del tipo Tm-limitato Ò ed è molto evidente l’inibizione competitiva tra la secrezione di due sostanze diverse: indice che le molecole trasportatrici sono poco specifiche.

La secrezione passiva può avvenire solo se c’è un gradiente elettrico. Dal momento che l’interno dei tubuli è negativo i cationi possono entrarvi. La diffusione non ionica si osserva solo per alcuni farmaci che raggiunto l’interno dei tubuli si dissociano a causa del pH acido e non possono tornare indietro. Si comporta allo stesso modo anche l’NH₃ che passa a NH₄⁺ e resta “intrappolato” nell’urina.

Riassorbimento e secrezione nei diversi tratti dei tubuli.

Tubulo contorto prossim.â è il più attivo â elabora l’80% del filtrato glomerulare.

In esso vengono riassorbiti:

· i 2/3 del Na⁺ del filtrato ® a questo segue il riassorbimento di Cl^- e H₂O

HCO₃^¯, ma anche osmoticamente quello dell’urea.

· quasi tutti i K⁺, poi Ca₂⁺ e Mg₂⁺

· glucosio e aminoacidi (meccanismo attivo Tm limitante)

· vitamine e altri composti

Vengono secreti:

· H⁺   · NH₃    · varie sostanze di origine metabolica

Ansa di Henle â  I tratto: come il tubulo prossimale

II tratto: processi passivi di scambio di Na⁺, Cl^-, H₂O

IV tratto: intensissimo riassorbimento attivo di Na⁺ e di Cl^-, però pareti quasi impermeabili ad H₂O ed urea.

Tubulo contorto distale â riassorbiti:

· riassorbimento attivo di Na⁺ (aldosterone dipendente)

secrezione:

· H⁺ ed NH₃

Tubulo e dotto collettore â riassorbiti:

· Na⁺ (con Cl^-) aldosterone dipendente

· H₂0 fortemente dipendente dall’ ADH (vedi pag.successiva)

Regolazione dell’equilibrio acido-base

· In carnivori e onnivori: metabolismo ® H⁺

· Lavoro muscolare : acido lattico ® H⁺

Nel plasma ¯ HCO₃^-

Il rene rimpiazza HCO₃^- ed elimina H⁺

                riassorbimento del glucosio

La funzione renale è fondamentale nel regolare il contenuto salino ed idrico dei liquidi corporei

ß

                                                      il volume totale e la pressione osmotica dei liquidi corporei

Questo è reso possilbile dalla capacità dei tubuli renali di:

1-riassorbire acqua da un lato e di 2-riassorbire o secernere sali dall'altra

entrambi i processi sono regolati per via ormonale:

il primo dall'ormone antidiuretico ed il secondo dall'aldosterone

Nel riassorbimento dell'acqua bisogna distinguere:

 ·quello isoosmotico (obbligatorio)   Recupera l'80% dell'acqua dall'ultrafiltrato

che avviene nei tubuli contorti prossimali e nell'ansa di Henle

 ·quello non-isoosmotico (facoltativo)

che avviene nei tratti distali dei tubuli renali

E' necessario ammettere che nei tratti dei tubuli dove si attua la concentrazione dell'urina l'estrazione di H₂O dal liquido intratubulare avvenga ancora secondo gradiente osmotico, ma che esista però un meccanismo capace di rendere la pressione osmotica all'esterno dei tubuli ancora più elevata di quella presente al loro interno.

Il gradiente osmotico responsabile è nella midollare dove l'osmolarità media tissutale cresce progressivamente con la profondità fino a toccare valori elevatissimi a livello delle papille renali. Responsabili di questo gradiente sono concentrazioni sempre più elevate di NaCl e di urea.

riassorbimento di H₂O