BILANCIO IDRICO ED ELETTROLITICO REGOLAZIONE BILANCIO ACIDO-BASE CONTROLLO DELLA PRESSIONE EMATICA E DELLA VOLEMIA SECREZIONE DI ORMONI

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1 IL RENE LA PRINCIPALE FUNZIONE DEL RENE è QUELLA DI FILTRARE IL SANGUE (PRODUZIONE ED ESCREZIONE DELL'URINA): CONSERVANDO I COSTITUENTI ESSENZIALI AL'ORGANISMO E I NUTRIENTI UTILI ELIMINANDO I PRODOTTI DI SCARTO ALTRE FUNZIONI: ORGANO DI SENSO (macula densa, cellle iuxtaglomerulari) REGOLAZIONE BILANCIO IDRICO ED ELETTROLITICO REGOLAZIONE BILANCIO ACIDO-BASE CONTROLLO DELLA PRESSIONE EMATICA E DELLA VOLEMIA SECREZIONE DI ORMONI (eritropoietina, renina, 1,25-(OH)2-D3, PG) DETOSSIFICAZIONE (ossidazioni, deaminazioni, attività enzimatiche)

2 STRUTTURA FUNZIONALE DEL RENE L'unità funzionale del rene è il NEFRONE Dal punto di vista funzionale il nefrone è costituito da strutture vasali (glomerulo di Malpighi e vasa recta) e duttali (capsula di Bowman, dotti prossimale, ansa di Henle, distale) Esistono due tipi di nefroni, a % variabile nelle diverse specie: Corticali (a ansa breve) Iuxtamidollari (ad ansa lunga) Ogni specie ha il suo numero di nefroni, tendenzialmente di più in animali più grandi: bovino 4milioni, suino 1,250,000, uomo 1milione, cane 415,000, gatto 190,000. Cani più grandi hanno lo stesso numero di nefroni di cani piccoli

3 STRUTTURA FUNZIONALE DEL RENE

4 QUANTO SANGUE, E COME, AL RENE Ogni rene riceve un'arteria renale. Le arterie renali derivano direttamente dall'aorta Si staccano dall'aorta ortogonalmente: pochi eritrociti prendono questa via Hanno una grande portata: a ogni ciclo cardiaco i reni ricevono il 20-25% della gittata cardiaca Ogni giorno passano nei reni circa 2,500 litri di sangue ogni 100 kg di peso animale La quantità di sangue che arriva airei è detta FLUSSO EMATICO RENALE (FER, FPR flusso plasmatico renale) Vengono filtrati circa 180 litri al giorno di liquido (urina primaria) Ne viene riassorbito nel rene il 99% = circa 1,8 litri di urina per 100 kg di peso animale

5 PROCESSI NEL NEFRONE-DOTTO

6 FILTRAZIONE Il luogo della filtrazione è il corpuscolo renale (glomerulo e capsula di Bowman) L'endotelio capillare del glomerulo è estremamente permeabile La capsula di Bowman è formata da due foglietti con caratteristiche funzionali: Esterno: impermeabile Interno: estremamente permeabile La membrana filtrante è un foglietto trilaminare: Endotelio vasale [filtro a 450,000 D] Membrana basale [filtro a 160,000 D] Podociti [filtro a 69,000 D] La forza filtrante (pressione di filtrazione) è esercitata dall'equilibrio tra pressione idrostatica e pressione osmotica

7 FILTRAZIONE

8 PRESSIONE NETTA DI FILTRAZIONE PNF - È la forza filtrante, risultante dalla formula: ( PrIdrostatica PrOsmotica + Capillare Ultrafiltrato costante mmhg quasi nulla 0,3 mmhg ) -( PrIdrostatica PrOsmotica + Ultrafiltrato Capillare costante 5-15 mmhg ) variabile mmhg La PIC è costante per il sistema di autoregolazione renale (PG delle cellule del mesangio, efficiente tra valori di PI mmhg) e per l'anatomia delle arteriole afferente ed efferente La POU è quasi nulla perché le proteine non oltrepassano la barriera filtrante La PIU non sale perché il nefrone è un sistema aperto e l'urina primaria fluisce continuamente verso la pelvi renale La POC sale progressivamente per l'emoconcentrazione conseguente alla filtrazione

9 AUTOREGOLAZIONE PRESSIONE EMATICA RENALE

10 FILTRAZIONE: selettività della barriera La filtrazione avviene in base a due caratteristiche delle molecole: 1.Dimensione/peso molecolare Sino a 5,500 le molecole passano liberamente Da 5,500 sino a circa 70,000 le molecole possono passare, con crescente difficoltà Oltre 70,000 non vi è filtrazione Le ALBUMINE sono le più piccole proteine plasmatiche libere e hanno al minimo un pm di 69,000 (queste passano allo 0,20,3%) la EMOGLOBINA (pm 68,000) se libera (emolisi massiva con saturazione della aptoglobina) passa il filtro glomerulare

11 FILTRAZIONE: selettività della barriera N ac l > H 2O > < I n u lin G lu > 1.0 C BC C P la s m a < M y o g lo b in 0.5 < H e m o g lo b in < A lb u m in M o le c u la r R a d iu s 40

12 FILTRAZIONE: selettività della barriera 2.Carica elettrica Le molecole cariche negativamente passano a parità di pm con maggiore difficoltà Le ALBUMINE come tutte le proteine in circolo sono dissociate e cariche negativamente (anioni proteici)

13 FILTRAZIONE: alcune cause di variazione IPOTENSIONE di grado elevato: PIC PNF OSTACOLO DEFLUSSO ultrafiltrato PIU PNF PROTEINURIA (malattie renali) POU IPOPROTEINEMIA (malattie epatiche) POC POC PNF PNF In tutti i casi si configura un'insufficienza RENALE che può risultare sia da un eccesso di filtrazione (perdita di sostanze utili o vitali, disidratazione) sia da una carenza di filtrazione (tossicosi, edemi)

14 FILTRAZIONE: velocità di filtrazione glomerulare VFG (GFR) La quantità di ultrafiltrato glomerulare (urina primaria) che si forma nell'unità di tempo Normalmente: 125 ml/min/100 kg di peso vivo che significa 7,5 litri/ora, ossia 180 litri/die (circa 40 volte la massa plasmatica) La VFG è una misura dell'efficienza del rene Può essere misurata tramite la cosiddetta CLEARENCE RENALE di sostanze che una volta iniettate in circolo in quantità (concentrazione) nota vengono filtrate liberamente, non riassorbite, non secrete (inulina, creatinina): misurando la concentrazione di inulina nelle urine si ricava la VFG (clearance dell'inulina) Il FPR si misura con sostaze (acido paraamioippurico-pai-pah) che non solo vengono filtrate ma anche secrete nel nefrone (il sangue esce dal rene ripulito dal PAI)

15 FILTRAZIONE: velocità di filtrazione glomerulare