Apparato urinario: il maggior depuratore del sangue. prof. Filippo Quitadamo

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1 Apparato urinario: il maggior depuratore del sangue. 1

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5 Rene : 150 grammi, lungo 12 cm, largo 7 cm 5

6 INDICATORI Conoscenze: 1. Descrivere l apparato escretore. 2. Illustrare l organizzazione anatomica del rene. 3. Evidenziare la differenza tra apparato escretore maschile e femminile. 4. Illustrare le funzioni dei reni e le varie fasi della formazione dell urina. Competenze: 1. Utilizzando un modello, uno schema, riconoscere le parti dell apparato urinario. 2. Utilizzando il confronto tra sostanze del sangue e dell urina, risalire alla funzione del rene. 6

7 Ammoniotelici, uricotelici, ureotelici Ammoniotelici: animali che eliminano i rifiuti proteici sotto forma di ammoniaca (spugne, coralli, pesci d acqua dolce) Uricotelici: producono acido urico (rettili, uccelli) Ureotelici: eliminano urea (mammiferi,pesci marini, anfibi). 7

8 L omeostasi (1930, Walter Cannon) = salute È una delle proprietà fondamentali dei sistemi viventi. Si ottiene quando le condizioni dell organismo rimangono stabili. La salute è uno stato di completo benessere fisico, mentale e sociale e non semplicemente l assenza di malattie e infermità. Malattia: quando una causa esterna non permette il mantenimento dell omeostasi. 8

9 Reni ed omeostasi (1930, Walter Cannon) Nell uomo la composizione dei liquidi interni viene mantenuta costante (omeostasi) soprattutto grazie ai reni, che provvedono ad allontanare i rifiuti (tossici), ma anche sostanze ancora utilizzabili (glucosio) che in quantità elevate potrebbe alterare l omeostasi. Questo scopo viene conseguito mediante la funzione renale (produzione di urina). 9

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13 Apparato urinario Formazione urina: filtrazione riassorbimento secrezione ed escrezione NEFRONE: glomerulo capsula Bowman Ansa Henle dotto collettore Reni zona corticale Zona midollare Piramidi Malpighi 13 Ureteri Vescica Uretra

14 Funzioni apparato escretore 1. Rimuovere i rifiuti tossici del metabolismo cellulare (urea, ammoniaca, acido urico) mediante la formazione dell urina 2. Mantenere l omeostasi, controllando la concentrazione ionica, di sostanze e idrica. 14

15 Anatomia dell apparato urinario L apparato urinario è posto nell addome e comprende diversi organi: A. Due reni localizzati nella regione lombare, ai lati della colonna vertebrale, con forma a fagiolo, molto vascolarizzati e avvolti in una doppia capsula o tunica adiposa e fibrosa. B. Due ureteri (condotti dell urina), tubuli che partono dai reni e sboccano nella vescica. 15

16 Anatomia dell apparato urinario C. la vescica, organo muscolare cavo che riceve i due ureteri e in cui si accumula l urina fino a 600 ml. D. L uretra, un dotto che espelle l urina. Più lunga nel maschio, più corta (3 cm) nella donna, che, perciò, è più suscettibile a infezioni batteriche. 16

17 Uomo-donna Nella donna l uretra (più corta) fa parte dell apparato urinario. Nell uomo, invece, l uretra (più lunga) è costituito da due parti: una dalla vescica al pene, l altra all interno del pene. In essa passano sia i prodotti dell escrezione sia le cellule sessuali. L uretra dell uomo fa parte dell apparato urogenitale. 17

18 I reni I reni sono due organi ghiandolari a fagiolo, lunghi cm, larghi 7 cm, pesano 150 g. Il rene destro è più lungo, grosso e più in basso a causa della pressione del fegato. Nella parte concava del rene si nota una zona centrale detta ILO, attraverso cui entra l arteria renale ed esce la vena renale e l uretere. 18

19 RENI Ogni rene è avvolto da una capsula fibrosa differenziata in due zone: 1. Zona corticale di colore rosso all esterno 2. Zona midollare divisa in settori conici, le piramidi di Malpighi (7-12 per rene). La base delle piramidi è rivolta verso la zona corticale e l apice verso il bacinetto renale. Tra le piramidi si formano le colonne di Bertin. 19

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22 Colonne di Bertin Piramide Sostanza midollare Sostanza corticale Base piramide papille renali Bacinetto renale o pelvi Uretere Tunica fibrosa 22

23 Glomeruli Piramide Pelvi renale o bacinetto 23 uretere

24 Anatomia reni All apice delle piramidi si trovano le papille renali con forellini, collegate con brevi tubuli di 1 cm, detti calici renali che confluiscono nel bacinetto renale. 24

25 Costituzione del nefrone Glomerulo di Malpighi Capsula di Bowman Tubulo contorto prossimale o di 1 ordine Ansa di Henle Porzione vascolare Tubulo contorto distale che confluisce nel dotto collettore il quale fa sgocciolare l urina nel bacinetto renale. Porzione tubulare 25

26 Arteria afferente Arteria efferente Capsula di Bowman glomerulo tubulo renale 26

27 I NEFRONI Il rene è formato da circa un milione di unità anatomiche e funzionali: i nefroni che filtrano il sangue e producono l urina. Il nefrone è formato da una porzione vascolare e una tubulare. La porzione vascolare è costituita dal glomerulo di Malpighi o renale, un intreccio o gomitolo di capillari sanguigni, proveniente dall arteria renale afferente. 27

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32 Arteriola afferente GLOMERULO Arteriola efferente Capsula Bowman Tubulo contorto prossimale Tubulo contorto distale 32 ANSA di HENLE Tubulo collettore o di Bellini

33 NEFRONI: unità strutturali e funzionali Il glomerulo renale è interposto tra due arterie e non tra un arteria e una vena; ciò permette una pressione molto elevata (80 mm Hg invece di 25 mm Hg). È avvolto da una specie di coppa, detta capsula di Bowman, costituita da due strati di cellule, quello interno a contatto con il glomerulo, quello esterno prosegue con il tubulo renale. 33

34 Porzione tubulare: parte dalla capsula Il tubulo renale nel primo tratto segue un andamento sinuoso (tubulo contorto prossimale) Divenuto rettilineo, penetra nella zona midollare, si ripiega formando l ansa di Henle, ritorna rettilineo e penetra nella zona corticale Infine forma il tubulo contorto distale che sfocia nel dotto collettore. 34

35 Nefroni I nefroni dei due reni, completamente srotolati coprirebbero una lunghezza di 80 km. Essi filtrano 180 litri di liquido plasmatico al giorno. Il plasma passa 60 volte al giorno attraverso i nefroni. 35

36 La formazione dell urina Le sostanze di rifiuto del metabolismo cellulare passano nel sangue e poi nell urina Tra urine e sangue c è una stretta relazione. 36

37 secrezione 37

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39 Le fasi della formazione dell urina 1. Filtrazione glomerulare del sangue: nel glomerulo grazie alla pressione elevata per differente calibro tra arteria afferente ed efferente. 2. Riassorbimento selettivo: nel tubulo contorto prossimale e nell ansa di Henle, grazie alla diffusione, trasporto attivo e passivo 3. Secrezione tubulare: nel tubulo contorto 39

40 Filtrazione: L/gg di filtrato Attraverso la filtrazione parte del plasma passa nello spazio tra i due strati dei cellule della capsula di Bowman. Il filtrato (urina primitiva) è molto simile al plasma, si differenziano solo per le proteine e le cellule ematiche rimaste nel plasma. In un giorno al rene arrivano 2000 litri di sangue, passando 400 volte/g. Da questi 2000 litri si formano litri di filtrato o urina primitiva, che poi viene riassorbito fino a formare 1,5 litri/g di urina. 40

41 Sangue Filtrato Globuli rossi Globuli bianchi Piastrine Proteine plasmatiche Acqua Glucosio, amminoacidi Sali Urea, acido urico. 41

42 Riassorbimento selettivo e trasporto attivo Responsabile della formazione dell urina Avviene nell ansa di Henle e nel tubulo prossimale grazie a diffusione, trasporto attivo e passivo. Riguarda acqua (passivo), glucosio, vitamine, amminoacidi, ioni sodio, potassio, cloro (attivo). 42

43 3 Secrezione attiva tubulare Avviene nel tubulo contorto con produzione di urea, acido urico, ammoniaca, rifiuti, ioni, dando l urina definitiva il cui volume è di circa 1,5 litri/g. 43

44 4 Escrezione: quarta tappa lavoro reni L urina lascia il nefrone ed è raccolta nella pelvi renale, da dove fluisce in un uretere, si raccoglie nella vescica e sbocca all esterno attraverso l uretra. Diuresi = eliminazione di urina. 44

45 Sostanze ad alta soglia: il loro recupero selettivo è alto (sodio, calcio, glucosio, acqua) Sostanze a bassa soglia: il loro recupero è minimo (urea). 45

46 Caratteristiche dell urina Liquido giallo paglierino, limpido Leggermente acida (ph 5-5,6) Salata, con odore di ammoniaca In 24 ore: 1,5 litri Attraverso l urina sono eliminati acqua, sali, composti azotati, ormoni, vitamine, farmaci. 46

47 ADH: ormone antidiuretico Se beviamo troppo o fa freddo, l urina è abbondante e ipotonica. In caso di emorragia, di disidratazione, aumenta la produzione di ADH (antidiuretico) e il flusso urinario si riduce. 47

48 Esami urine: lo specchio del corpo Comporta misure di volume, densità, aspetto dell urina, ricerca di microrganismi, sostanze. La presenza di emazie indica lesioni al glomerulo La presenza di batteri indica infezione urinaria Una certa quantità di glucosio indica una malattia: diabete mellito. 48

49 Malattie Glomerulonefrite: infiammazione del glomerulo Insufficienza renale: riduzione della capacità di filtrazione del rene Tubercolosi renale: infiammazione da mycobacterium Uretrite: infiammazione uretra Gotta: accumulo di acido urico nel sangue, con formazione di Sali (urati) che cristallizzano nelle articolazioni Uremia: urea nel sangue, che il rene non riesce ad eliminare. Trapianto o dialisi. Calcoli renali: piccoli ciottoli nell apparato urinario Cistite = infiammazione della vescica. 49

50 Rene artificiale - emodialisi Emodialisi: processo di filtrazione del sangue tramite un rene artificiale dotato di membrane semipermeabili, che fanno passare molecole piccole (urea e rifiuti) e trattengono le proteine. Così i rifiuti vengono allontanati dal sangue. 50

51 RENE NEFRONI dove avviene URETERE 1. Filtrazione 2. Riassorbimento 3. Secrezione. APPARATO ESCRETORE costituito da VESCICA accumulata URINA Comunica con l sterno URETRA 51

52 APPARATO URINARIO ORGANO FUNZIONE LIQUIDO PRODOTTO NEFRONE: Glomerulo Tubulo renale Reni Filtrazione sangue Riassorbimento Equilibrio idrico Ultrafiltrato Urina Ureteri Vescica Trasporto urina alla vescica Contenitore urina 52 Uretra Espulsione urina

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54 Vero o falso 1. I reni sono due organi avvolti da una capsula fibrosa V F 2. L uretra collega i reni con la vescica V F 3. I nefroni sono due per rene V F 4. La capsula di Bowman si trova nella vescica V F 5. L omeostasi garantisce la produzione di bile V F 6. La secrezione produce l urina definitiva V F 7. Nella fase di riassorbimento il glucosio è interamente riassorbito V F 8. L urina ha un ph leggermente acido V F 9. L urea è il prodotto della demolizione proteine V F 10. L urina si forma nella vescica V F 54

55 Definisci i seguenti termini Nefrone, piramidi di Malpighi, ansa di Henle, omeostasi, fase di filtrazione, uremia, nefrite, glomerulo, bacinetto renale, calici renali, papille renali. 55

56 Completa 1. Nei reni da dove entra il sangue da depurare? 2. Da dove esce il sangue depurato? 3. Cosa hanno di diverso le due arteriole dei reni? 4. Questa differenza ha una funzione? 5. Dove si forma l ultrafiltrato? 6. E dove si raccoglie? 7. Indica i diversi organi dell apparato urinario. 8. I nefroni sono costituiti da. 56

57 Rispondi 1. Il canale che collega il bacinetto renale con la vescica è detto: uretra; uretere; collettore. 2. L acido urico è prodotto da: tutti i mammiferi; dai pesci; uccelli e rettili; anfibi. 3. La filtrazione avviene: nel glomerulo; nel tubulo; nell uretere; nell uretra 4. Attraverso quali processi il sangue è depurato dei rifiuti? 5. Indica le differenze tra l uretra femminile e maschile 6. Che cos è l emodialisi? 7. Indica la produzione giornaliera di urina nell adulto. 8. Cosa indicano la presenza di glucosio, emazie e batteri nelle urine? 9. Riporta la forma, la lunghezza e il peso dei reni. 10. Indica le differenze tra rene destro e sinistro e perchè. 11. Quali sono le due porzioni del nefrone? 12. In che consiste la filtrazione glomerulare? 57

58 Completamento glomerulo urina Il è la sede della formazione dell. Capsula di Bowman Esso inizia con la che ha una a scodella forma, e si continua nel tubulo prossimale a cui ansa di Henle tubulo distale segue l.. che prosegue nel per dotto collettore raggiungere il 58

59 A cosa servono i reni? Come funzionano? I reni servono per l escrezione, cioè per l eliminazione dei prodotti del metabolismo cellulare, mediante l urina. Le unità funzionali dei reni sono i nefroni. Ogni nefrone è costituito da una capsula nella quale è contenuto il glomerulo, un groviglio di capillari. Dal sangue del glomerulo filtra un urina diluita, detta preurina, che viene concentrata nel tubulo renale, fino alla formazione dell urina definitiva. Lungo il tubulo gran parte dell acqua e altre sostanze sono riassorbite nel sangue. 59

60 Collega le strutture (sinistra) alle funzioni (destra) 1. Uretere 2. Vescica 3. Rene 4. Uretra 5. Tubulo 6. Capsula di Bowman A. Porta l urina all esterno B. È la sede della formazione della preurina C. È la sede del riassorbimento D. Collega il rene alla vescica E. È l organo dove si deposita l urina F. È l organo che filtra il sangue per formare l urina. 60

61 Distingui tra i seguenti gruppi di termini Urea preurina urina Uretere uretra. Urea= prodotto principale dell escrezione che deriva dalla demolizione delle proteine. Preurina= urina diluita con molta acqua, glucosio, amminoacidi e Sali. Urina= deriva dal passaggio della preurina nel tubulo, dove avviene il riassorbimento. Uretere = canale che porta l urina alla vescica. Uretra= canale che porta l urina dalla vescica all esterno 61

62 Quale vaso sanguigno entra nel rene e quale vaso sanguigno ne esce? R: l arteria renale entra e la vena renale esce Attraverso quali processi il sangue è depurato delle sostanze da eliminare? R:Filtrazione, assorbimento, secrezione. 62

63 1. Il processo di eliminazione dei rifiuti viene detto assimilazione; filtrazione; secrezione; escrezione. 2. L urea è il prodotto finale della demolizione. dei grassi; dei carboidrati; delle proteine. 3. Indica quali molecole passano dal sangue nella capsula di Bowman durante la filtrazione: acqua; sali; globuli rossi; scorie azotate; glucosio; proteine. 4. La cistite è un infezione che colpisce la vescica ed è più frequente nelle donne. Perché? 5. L acido urico è prodotto da: tutti i mammiferi; dai pesci; da uccelli e rettili; dagli anfibi. 63

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