I reni hanno la funzione di depurare il sangue dalle scorie metaboliche eliminando le sostanze di scarto

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1 APPARATO URINARIO

2 Insieme di organi il cui principale compito è quello di controllare la composizione ed il volume del sangue tramite la produzione ed eliminazione (escrezione) dell urina I reni hanno la funzione di depurare il sangue dalle scorie metaboliche eliminando le sostanze di scarto il sangue entra nel rene, vengono filtrate le sostanze di scarto, ed esso ritorna nella circolazione

3 URINA: soluzione acquosa, contenente molti prodotti finali dei normali processi metabolici dell organismo, in particolare quelli che avrebbero effetto tossico se lasciati accumulare (es, composti azotati derivanti dal catabolismo proteico, quali l urea e la creatinina).

4 FUNZIONI DEI RENI secrezione di prodotti di rifiuto (ammoniaca, urea, farmaci, ecc) Regolazione dei metaboliti ematici (eliminazione di sostanze tossiche e conservazione di sostanze nutritizie) Mantenere a livelli ottimali costanti la concentrazione ematica di importanti metaboliti e ioni (Na+, K+, fosfato) Regolazione del volume ematico e della pressione sanguigna (eliminazione e conservazione di acqua secondo le necessità) Regolazione del ph ematico Produzione di ormoni: eritropoietina, calcitriolo (forma attiva vitamina D), renina L alterazione di una di queste funzioni comporta conseguenze potenzialmente fatali

5 RENI: organi principali, depurano il sangue essendo deputati alla produzione dell urina e a regolarne la composizione Inoltre funzione ENDOCRINA (renina, eritropoietina e prostaglandine) Organi pieni VIE ESCRETRICI/URINARIE: calici renali pelvi renale ureteri (collegano i reni alla vescica) vescica (raccoglie l urina dai reni) uretra (collega la vescica con l esterno) Sistema idraulico Organi cavi Differenze tra uomo e donna

6 -loggia renale Posizione postero-superiore -colorito bruno -forma di fagiolo -Reni: ai lati della colonna vertebrale (si estendono tra T11 e L3) - retroperitoneali contatto con parete add. -dimensioni (dx +in basso-2cm, dx + piccolo del sx) -Polo superiore è ricoperto dalle ghiandole surrenali -dimensioni

7 RAPPORTI DEI RENI -anteriormente (ricoperti dal peritoneo parietale) -posteriormente (diaframma e muscoli della parete addominale posteriore)posterolaterale)

8 -facce -margini -facce-poli -margini -poli Ilo (che da accesso a vasi, llinfatici e nervi)

9 Struttura macroscopica del rene ILO: arteria renale vena renale pelvi renale vasi linfatici nervi L ilo da accesso ad una cavità scavata all interno del rene chiamata SENO RENALE Il seno renale accoglie i calici renali e la pelvi renale

10 3 strati di tessuto connettivo : -fascia renale (fibre collagene)-mantiene i reni e organi associati adesi alla parete addominale -capsula adiposa (tessuto adiposo perirenale)-protezione e fissità -capsula renale (fibrosa)-involucro protettivo del rene e protezione da infezioni Capsula renale Fascia renale grasso perirenale grasso pararenale -protezione -ancoraggio -sospensione

11 RENE: ORGANO PIENO - CAPSULA FIBROSA - STROMA: sottile (occupato dalla rete vascolare) - PARENCHIMA: CORTICALE (glomerulare) MIDOLLARE (6-18 piramidi, striato)

12 CAPSULA FIBROSA (collagene+sottili fibre elastiche e muscolari) che si addentra a rivestire il seno renale=depressione in cui sono accolti i calici e la pelvi renale. A questo livello passano anche i vasi ematici (ILO)

13 PARENCHIMA RENALE MIDOLLARE (aspetto striato, 6-18 piramidi renali) Lobo renale CORTICALE aspetto granulare, convoluto e radiato N.B la corticale si insinua anche tra le varie piramidi (Colonne renali del Bertin) La base di ogni piramide è rivolta verso la corticale. L apice della piramide si chiama papilla renale si proietta nel seno renale.

14 Produzione di urina La produzione di urina avviene all interno dei lobi Lobo renale Dalla papilla renale ai calici renali Dai calici maggiori alla pelvi renale Dalla pelvi all uretere

15 La produzione di urina avviene all interno di strutture microscopiche chiamate NEFRONI (unità funzionali del rene) che elaborano l urina definitiva Rene= organo composto da circa 1 milione di unità funzionali (NEFRONI) NEFRONE: CORPUSCOLO RENALE + TUBULO RENALE

16 NEFRONI (lunghezza fino a 4 cm) 1) CORPUSCOLO RENALE: E la sede in cui si forma la preurina o filtrato glomerulare (180 l/giorno, contiene tutti i componenti del plasma ad eccezione delle proteine) che viene convogliato nel tubulo ove diviene l urina definitiva (riassorbimento di acqua, e non solo; l/giorno). CAPSULA di BOWMAN+GLOMERULO ARTERIOSO 2) TUBULO RENALE: E la sede in cui si forma l urina definitiva. La preurina viene concentrata con un riassorbimento di oltre il 99% l nelle 24 ore. Anche processi di secrezione T. PROSSIMALE, Ansa di HENLE, T. DISTALE

17 I nefroni producono urina attraverso tre processi correlati: 1) FILTRAZIONE: (nel corpuscolo renale): passaggio di liquido dal circolo sanguigno nel nefrone filtrato glomerulare 2) RIASSORBIMENTO 3) SECREZIONE

18 midollare corticale Struttura del Nefrone Glomerulo arterioso 1) CORPUSCOLO RENALE: glomerulo arterioso (FILTRO) capsula del Bowman Capsula di Bowman 2) TUBULO RENALE: Contorto prossimale Ansa di Henle tratto discendente spesso e sottile tratto ascendente spesso e sottile Contorto distale

19 In base alla localizzazione del corpuscolo renale e alla lunghezza dell ansa di HENLE distinguiamo: - NEFRONI CORTICALI (85%) Breve Corpuscoli situati nella parte più periferica della corticale e ansa di Henle più corta -> (solo ansa di Henle nella midollare) - NEFRONI IUXTAMIDOLLARI Lungo Corpuscoli più vicino alla midollare (confine con corticale) e ansa di Henle più lunga Area cribrosa

20 -glomerulo arterioso (rete mirabile arteriosa) -capsula di Bowmann Il foglietto viscerale si riflette sui capillari del glomerulo Iil foglietto parietale della capsula continua con la parete del tubulo I podociti rivestono i capillari CORPUSCOLO RENALE Spazio capsulare

21 Membrana di filtrazione CAPILLARI DEL GLOMERULO PODOCITI 1) endotelio fenestrato 2) lamina basale 1) pedicelli che creano fori di filtrazioni 2) Lamina basale dei podociti LAMINA DENSA PODOCITA

22 FILTRAZIONE Passaggio di materiale liquido dal capillare glomerulare all interno spazio capsulare attraverso un filtro ( ULTRAFILTRATO) FILTRO FORMATO DA: - Endotelio fenestrato dei capillari glomerulari - Lamina densa (endotelio + podociti) - Fessure di filtazione dei podociti PASSERA = acqua, ioni e piccole molecole (glucosio, aa, vitamine, piccoli peptidi) possono attraversare la membrana di filtrazione NON PASSERNNO= cellule del sangue, proteine plasmatiche (<69kD), lipidi, zuccheri

23 Membrana di filtrazione La membrana basale possiede una carica elettrica negativa dovuta ai glicosaminoglicani che la compongono; grazie a questa proprietà, le molecole con carica negativa (come ad esempio l'albumina) attraversano la membrana con difficoltà, perché vengono respinte, al contrario di quelle con carica neutra o positiva.

24 ULTRAFILTRAZIONE dimensione e carica elettrica - PROCESSO PASSIVO: dipende da un gradiente di pressione (pressione di filtrazione: capillare-spazio capsulare) che spinge il plasma - La membrana basale (che si intasa!) viene continuamente riassorbita dalle cellule mesangiali intraglobulari e ricostituita dai podociti e dalle cell endoteliali

25 CELLULE DEL MESANGIO (intraglomerulari) costituiscono un terzo componente del corpuscolo renale elementi di natura connettivale situate tra le anse capillari FUNZIONI: - sostegno dei capillari glomerulari - capacità contrattile regolano il calibro dei capillari - recettori per sostanze vasocostrittrici (angiotensina II) regolando l afflusso di sangue al glomerulo - fagociti coinvolti nel turnover della lamina basale. Fagocitano le cellule e molecole della lamina densa

26 I nefroni producono urina attraverso tre processi correlati: 1) FILTRAZIONE: (nel corpuscolo renale): passaggio di liquido dal circolo sanguigno nel nefrone filtrato glomerulare 2) RIASSORBIMENTO 3) SECREZIONE

27 TUBULO RENALE (3 cm) tubulo prossimale* + ansa di henle + tubulo distale* Funzione di modificare la preurina attraverso i processi di riassorbimento e secrezione trasformandola nell urina definitiva Recuperare acqua e sostanze utili (180 l/giorno di filtrato!!!) Sostanze tossiche (grandi) che non hanno attraversato la m. di filtrazione vengono convogliate nell urina lungo il tubulo farmaci (aspirina, pennicillina, morfina), ammonio, urea, acido urico, anche ione idrogeno. (dal sangue al liquido tubulare) Ipertonica rispetto al plasma

28 Tubulo renale 1) TUBULO contorto PROSSIMALE RIASSORBIMENTO attivo di Sali (Cl, Na, K), glucosio, cui segue quello dell acqua, aa e peptidi Epitelio cilindrico semplice con microvilli Riduzione del 70-80% del volume dell ultrafiltrato 2) ANSA DI HENLE Epitelio pavimentoso semplice Porzione discendente sottile Porzione ascendente spessa Riduzione del 15% del volume dell ultrafiltrato Ancora riassorbimento di Na, K, Cl e acqua. La sua funzione principale è quella di mantenere un gradiente di salinità nella midollare (pompando ioni, Na, K e Cl nella midollare)

29 4) TUBULI COLLETTORI Riassorbono l acqua solo in presenza di ADH (ormone antidiuretico) prodotto dall ipotalamo (ULTIMO riassorbimento di acqua variabile e indipendente dal sodio) -(molto attivo in condizioni di disidratazione) -secrezione di ioni (Na, K, H e bicarbonato) Epitelio cubico Tubulo renale 3) TUBULO CONTORTO DISTALE Riassorbimento attivo di sali seguito dall acqua regolato dall aldosterone prodotto dalla corticale del surrene. (Attivo quando l organismo richiede +Na nel sangue e quindi + P sanguigna-calo pressorio) Secrezione di ioni e prodotti tossici che non avevano attraversato la membrana di filtrazione (farmaci e tossine) epitelio cubico semplice con radi e corti microvilli

30 EFFETTI DELL ALDOSTERONE: aumenta il riassorbimento renale (TCD) di sodio (a cui segue riassorbimento di acqua). Secreto in seguito a bassa concentrazione di soluto nel fluido tubulare renale. La disidratazione ipotonica si verifica quando l organismo perde in proporzione più sali che acqua.

31 EFFETTI DELL ADH: aumenta la permeabilità dei dotti collettori all H2O Secreto in seguito a bassa concentrazione di soluto nel fluido tubulare renale. La disidratazione ipertonica si manifesta quando l introito di liquidi non è sufficiente a compensare le perdite e l organismo perdo più acqua che Sali--> conc ematica salina aumentata.

32 Tramite i tratti collettori i tubuli renali confluiscono nei tubuli collettori che a loro volta a livello dell apice delle piramidi confluiscono nei dotti papillari i quali si aprono nei calici minori Tratti collettori

33 Sintesi: formazione dell urina Nel complesso: 99% di acqua dell ultrafiltrato (preurina) è riassorbita solo 1% escreta nell urina (ipertonica rispetto al plasma)

34 VASCOLARIZZAZIONE del RENE (1300 ml/minuto: 25% del sangue totale (0,4 % del peso corporeo) = nutrizione dell organo e preciso significato funzionale Ramo aorta addominale

35 RENI: -> arteria renale fornisce 5 arterie Segmentali che dividono il rene in zone vascolarizzate indipendenti Arteria segmentale Arterie interlobari Arteria renale Arterie interlobulari Danno origine alle arteriole afferenti ognuna delle quali rifornisce un nefrone Arterie arcuate

36 o Arterie rette Spurie-VASA RECTA dalle efferenti rete di capillari peritubulari che avvolgono il tubulo Art. rette spurie: dalle arteriole efferenti dei nefroni iuxtamidollari si generano anse lunghe a forma di forcina dirette verso la midollare con percorso ad ansa parallela e sovrapposta a quella dell ansa di Henle Questa rete è importante per il riassorbimento (passaggio dell'acqua dal tubulo renale al capillare ematico). Importanti per la regolazione della concentrazione di urina

37 Microcircolazione renale La midollare renale riceve solo l 1-2% del totale del flusso ematico renale, grazie ai vasa recta. Rette vere: derivano dalle arciformi Rette spurie: derivano dalle arteriole efferenti dei nefroni iuxtamidollari, anse lunghe a forma di forcina dirette verso la midollare con percorso ad ansa parallela e sovrapposta a quella dell ansa di Henle Vasa recta nefroni iuxtamidollari

38 In base alla localizzazione del corpuscolo renale e alla lunghezza dell ansa di HENLE distinguiamo: - NEFRONI CORTICALI (85%) Breve Corpuscoli situati nella parte più periferica della corticale e ansa di Henle più corta -> (solo ansa di Henle nella midollare) - NEFRONI IUXTAMIDOLLARI Lungo Corpuscoli più vicino alla midollare (confine con corticale) e ansa di Henle più lunga Area cribrosa

39 Circolazione renale

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41 VIE URINARIE RENI CALICI MAGGIORI PELVI RENALE CALICI MINORI 30 cm URETERI VESCICA URETERE URETRA

42 VIE URINARIE Organi cavi (con tonache sovrapposte) MUCOSA: 1) EPITELIO DI TRANSIZIONE (o PLASTICO), varia il suo spessore e la morfologia delle cellule superficiali a seconda del grado di distensione dell organo (ureteri e vescica) Giunzioni cellulari particolarmente serrate per impedire il transito intercellulare di liquidi (urina ipertonica) MUSCOLARE con andamento caratteristico

43 EPITELIO DI TRANSIZIONE Vescica vuota: le cellule superficiali sono a cupola. Quando l organo si distende le cellule diventano appiattite e l intero epitelio diventa piu sottile riducendosi da 5-7 strati a soli 3 strati. Notare la cellula cupoliforme binucleata

44 URETERI: 2 tubi muscolari che dalla pelvi renale scendono per circa 30 cm e terminano nella parete postero-laterale della base della vescica. Diametro: 4 ed i 7 mm Entrano obliquamente attraverso la parete muscolare della vescica (compressione delle aperture sporgenti degli ureteri)

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46 Tonaca muscolare con 2 strati: long int, circ est ->peristalsi responsabile della progressione dell urina verso la vescica) URETERI: Sede dove alcuni calcoli= ammasso duro fatto di cristalli che si separano dall urina all interno delle vie urinarie. (accumulo di acido urico, fosfato di calcio, ossalato di calcio). Possono essere espulsi con urina, si fermano e possono dare origine a colica renale (contrazione spastica dolorosa) Il dolore è dovuto allo spasmo muscolare dell'uretere

47 -Organo cavo ed estensibile posto nella cavità pelvica, che raccoglie l urina -Se vuota: piramide rovesciata (ovale se VESCICA piena) -Regione del trigono (parete APICE SUP posterolaterale): imbuto che l urina accumulata durante la contrazione della vescica CORPO -parete molto spessa, -muscolo detrusore (tre strati muscolari) -nel collo: sintere uretrale interno, involontario, anello di muscolatura liscia che circonda l apertura uretrale. Ispessimento muscolatura circolare (per impedire il reflusso) BASE

48 Rapporti della vescica Nella donna la vescica si trova anteriormente e inferiormente all utero, e anteriormente alla vagina

49 Rapporti della vescica Nell uomo la vescica è collocata anteriormente al retto e superiormente alla prostata

50 URETRA: condotto che trasporta l urina all esterno rapporti diversi in maschio e femmina chiusa da 2 sfinteri uno superiore ->sfintere interno che parte della vescica all inizio dell uretra. Ispessimento del muscolo detrusore (muscolo liscio: controllo involontario, da parte del SNA) uno sfintere esterno che si trova inferiormente, formato da fibre muscolari scheletriche (diaframma urogenitale): si deve rilassare per permettere l emissione dell urina (muscolo striato: controllo volontario) Il controllo VOLONTARIO della MINZIONE si attiva dal terzo anno di vita in poi

51 Minzione (espulsione dell urina dalla vescica) Quando la vescica raggiunge un certo riempimento per via riflessa si determinano la contrazione del muscolo detrusore e il rilassamento dello sfintere interno dell uretra -> urina passa in uretra La decisione conscia di urinare provoca il rilassamento delle sfintere uretrale esterno

52 L uretra femminile 3-5 cm (diametro 0,5 cm) è un condotto completamente indipendente dalle vie genitali anteriormente alla vagina si apre all esterno nel vestibolo della vagina, subito davanti all'apertura della vagina e circa due centimetri posteriormente al clitoride.

53 L uretra maschile cm Riceve lo sbocco delle vie spermatiche (parte dell apparato genitale) Convoglia urina durante la minzione e sperma durante la eiaculazione

54 Cos è l emodialisi? Il sangue del pz deve scorrere attraverso un apparecchio per dialisi o rene artificiale che fa circolare il sangue attraverso un filtro che lo depura e quindi lo restituisce al paziente. Per consentire una adeguata depurazione, il flusso sanguigno viene indotto da una pompa con portate tipiche di ml/min (in soggetti adulti). 4 ore x 3 volte/settimana.