Il processo di ultrafiltrazione è interamente passivo e dipende sostanzialmente da tre fattori:

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1 Il processo di ultrafiltrazione è interamente passivo e dipende sostanzialmente da tre fattori: 1) Dalla differenza netta di pressione tra il lume del capillare ed il lume della capsula di Bowman; 2) dalla pressione colloido-osmotica, che si oppone alla filtrazione; 3) dalla permeabilità idraulica del sistema Arteriola afferente corta e larga Via d entrata a bassa resistenza Flusso controllato mediante vasocostrizione dell arteriola afferente Arteriola efferente Lunga e stre6a Via d uscita ad Alta resistenza

2 Pf=P I -(π + P cb ) Pressione capillari Arteriola afferente Arteriola efferente Pressione Colloido-osmotica Capsula di Bowman Capillari glomerulari Pressione intracapsulare Pipetta Pressione netta di filtrazione Mercurio od olio Ultrafiltrato Tubulo prossimale Analisi del contenuto dell'ultrafiltrato

3 Ultrafiltrato: acqua, ioni, glucosio, urea e molte altre piccole molecole (< 69kDa) Sono escluse quasi tutte le proteine Selezione in base alle dimensioni, forma e carica della specie molecolare Acqua Urea Glucosio Saccarosio Insulina Mioglobina Ovalbumina Emoglobina Sierolbumina

4 VGF (velocità di filtrazione) = 125 ml/ min (180 L/ giorno) Filtrazione dell intero volume plasmatico (3 lt) 60 volte al giorno Velocità di filtrazione La VFG è influenzata da due fattori: 1) la pressione netta di filtrazione (flusso e pressione nei capillari glomerulari) 2) il coefficiente di filtrazione (dipende dall area della superficie dei capillari disponibili per la filtrazione e la permeabilità dell interfaccia che separa i capillari dalla capsula di Bowman) La VFG rimane costante entro un ampio intervallo di valori di pressione arteriosa ( mmhg )

5 La VGF è controllata soprattutto mediante la regolazione del flusso ematico attraverso le arteriole renali Aumento della pressione arteriosa Riduzione della pressione arteriosa

6 La VFG è soggetta ad autoregolazione 1) Risposta miogena 2) Feedback tubulo-glomerulare Apparato Juxtaglomerulare (ATP, ossido nitrico, adenosina)

7 Risposta miogena Pressione arteriosa media

8 Esempio di feedback tubulo-glomerulare (cosa succede quando la velocità di filtrazione aumenta?) Pressione arteriosa media riassorbimento di NaCl

9 Apparato Juxtaglomerulare Altri controlli in seguito a brusco abbassamento od innalzamento della pressione arteriosa: Riduzione della pressione arteriosa: secrezione di renina. Questa induce un aumento dei livelli plasmatici di angiotensina II, che causa vasocostrizione generalizzata e conseguente aumento della pressione. Aumenta, quindi, anche flusso ematico renale e di conseguenza la filtrazione glomerulare. Aumento delle fessure di filtrazione. Innalzamento della pressione arteriosa: produzione di prostaglandine che operano vasodilatazione e riduzione delle fessure di filtrazione Riduzione della pressione arteriosa: il sistema nervoso simpatico genera vasocostrizione delle arteriole afferenti ed efferenti con riduzione della VGF

10 Il riassorbimento tubulare Tecniche d indagine Perfusione a flusso interrotto Perfusione di un segmento tubulare

11 Tipi di trasporto Il riassorbimento può essere attivo o passivo Per la maggior parte coinvolge il trasporto trans-epiteliale Il gradiente di concentrazione di una molecola determina la modalità di riassorbimento: diffusione passiva attraverso canali ionici e/o trasportatori (movimento secondo gradiente) oppure trasporto attivo primario e secondario (movimento contro gradiente)

12 Trasporto attivo del Na + nel tubulo prossimale Riassorbito circa il 70% del Na + Isosmotici (300 mosm/l) Riassorbimento passivo di acqua e di alcuni altri soluti, quali il Cl - + Concentrazione di sostanze non trasportate o che non diffondono passivamente H 2 O Cl - AQP

13 Il trasporto attivo secondario: simporto Na + /glucosio Concentrazione ematica di glucosio: 100 mg/dl (10 mm) Glucosio riassorbito completamente fino ad una concentrazione ematica di 180 mg/dl (soglia renale) Concentrazione superiore a 320 mg/dl : sistema di trasporto saturo GLUT1 e GLUT2 SGLT1 e SGLT2

14 Altri trasporti del tubulo prossimale associati al Na + Na + H + Scambiatore Na + /H + importante per il riassorbimento di HCO 3 - Cl - Cl - HCO 3- + H + H 2 O + CO Na + Ca 2+ K + Mg 2+ Trasportatori aminoacidi neutri (glicina, prolina, idrossiprolina) Trasportatori aminoacidi acidi (acido glutammico, acido aspartico) Fosfati, ioni calcio e altri elettroliti sono riassorbiti in base alle necessità dell organismo Riassorbimento di calcio e fosfati regolato dall ormone paratiroideo Trasportatore aminoacidi basici (lisina, arginina, cisteina)

15 Riassorbimento nell ansa di Henle Cellule sottili, con pochi mitocondri, senza orletto a spazzola. No trasporti attivi Riassorbito circa il 15% di acqua Riassorbito circa il 25% di NaCl e di K + Canale inibito da ATP NKCC bloccato dal diuretico Furosemide

16 Il gradiente cortico-midollare di osmolarità

17 Moltiplicazione (scambio) controcorrente Scambiatore di calore controcorrente

18 L ansa di Henle è uno scambiatore controcorrente

19 Riassorbimento nel tubulo distale e dotto collettore Mg2+, HPO42-, H2PO4H2O ATP ATP Ca2+ H 2O H 2O H 2O H 2O Cl- Riassorbito circa il 10% di NaCl e di una quantità variabile di acqua (8-17%)

20 Secrezione K+, H+, NH3, acidi e basi organiche, farmaci, tossine transcitosi Secrezione di: acidi e basi organiche, AMPc, sali biliari, prostaglandine, penicillina Sostanze complesse vengono coniugate con proteine che presentano recettori sull epitelio tubulare (es: acido glucuronico del fegato) Trasporto di K+, H+, HCO3e NH3 all interno del lume