Anatomia funzionale del rene

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1 Anatomia funzionale del rene Funzione dei reni: Regolazione del volume del liquido extracellulare Regolazione dell osmolarità Mantenimento del bilancio idrico Regolazione omeostatica del ph Escrezione di prodotti di scarto e di sostanze estranee Produzione di ormoni Vascolarizzazione del rene Nefrone corticale 1

2 09/11/12 Nefrone: unità funzionale del rene Capillari del glomerulo arteriola efferente arteriola afferente I nefroni sono localizzati: 80% nella corteccia 20% si estendono nella regione midollare (nefroni juxtamidollari) vasa recta 2

3 Processi renali Quantità escreta 180L/die 1,5L/die 3

4 09/11/12 Processi renali: FILTRAZIONE Filtrazione Glomerulare: 3 filtri in serie Endotelio Capillare Membrana basale Epitelio della capsula di Bowman s (podociti) Capillari fenestrati 4

5 Frazione di FILTRAZIONE Forze che guidano la filtrazione Pressione idrostatica: spinge il liquido fuori dei capillari Pressione osmotica: dovuta alla differenza di soluti tra capillare e lumen della capsula di Bowman Pressione idrostatica: nella capsula di Bowman (spazio chiuso) che si oppone alla filtrazione 5

6 Velocità di Filtrazione Glomerulare (VFG) Volume di liquido che passa dal glomerulo alla capsula di Bowman nell unità di tempo VGF= 125ml/min = 180L/die Fattori che influenzano la VFG: - pressione netta di filtrazione: determinata dal flusso e dalla pressione nei capillari glomerulari - coefficiente di filtrazione: area di filtrazione e permeabilità dell area di filtrazione La VFG si mantiene costante per valori di pressione arteriosa media compresi tra 80 e 180 mmhg 6

7 Regolazione della VGF mediante regolazione del flusso ematico Effetto della variazione del flusso ematico sulla VGF 7

8 Meccanismi di autoregolazione della VGF Risposta miogena: capacità intrinseca del muscolo liscio vascolare di rispondere a cambiamenti di pressione Feedback tubulo-glomerulare: meccanismo di segnalazione paracrino attraverso il quale modificazioni di flusso nel tubulo distale influenzano la VGF Feedback tubulo-glomerulare 1. VGF aumenta 2. Flusso attraverso il tubulo aumenta 3. Flusso che raggiunge la macula densa aumenta 4. Liberazione di sostanze paracrine dalle cellule juxtaglomerulari (renina) 5. Costrizione dell arteriola afferente 8

9 Meccanismi di regolazione della VGF Controllo riflesso e ormonale (attività simpatica, angiotensina II: vasocostrizione) SNA (simpatico) innerva sia l arteriola afferente che efferente: la noradrenalina si lega a recettori α inducendo vasocostrizione. Sua attivazione in risposta a calo pressorio dovuto a emorragia etc (risposta adattativa). Angiotensina II, potente vasocostrittore, agendo sull arteriola afferente e efferente riduce la VGF. Può inoltre agire sui podociti e sulle cellule mesangiali, influenzando la dimensione dei pori di filtrazione e l area di filtrazione. Riassorbimento Volumi del filtrato Capsula di Bowman: 180 L/die (300 mosm) Fine tubulo prossimale: 54 L/die (300 mosm) Fine ansa di Henle: 18 L/die (100 mosm) Fine dotto collettore: 1,5 L/die ( mosm) Capillari peritubulari: Pressione idraulica:10 mmhg Pressione osmotica: 30 mmhg = 20 mmhg a favore del riassorbimento 9

10 Meccanismi utilizzati per il riassorbimento: meccanismi trans-epiteliali Membrana apicale Giunzione serrata Per vedere questa immagine occorre QuickTime e un decompressore Photo - JPEG. Membrana basolaterale Cellule epiteliali polarizzate Riassorbimento nel tubulo prossimale 10

11 Riassorbimento del Na TUBULO PROSSIMALE Riassorbimento Na-dipendente del glucosio Capillari peritubulari: -10 mmhg Pressione osmotica: +30 mmhg Il TRASPORTO RENALE va incontro a SATURAZIONE Il trasporto attraverso gli epiteli del nefrone è per lo più mediato da proteine carrier. Ne consegue che il riassorbimento va incontro a saturazione: TRASPORTO MASSIMO 11

12 Riassorbimento dell acqua e riassorbimento passivo dell urea Nota: le proteine plasmatiche sono escluse dal filtrato. Piccole proteine e ormoni presenti nel filtrato entrano nelle cellule epiteliali del tubulo tramite endocitosi, per essere metabolizzate, o transcitosi, per essere immesse nel liquido extracellulare TRANSCITOSI: proteine plasmatiche Riassorbimento Volumi del filtrato Capsula di Bowman: 180 L/die (300 mosm) Fine tubulo prossimale: 54 L/die (300 mosm) Fine ansa di Henle: 18 L/die (100 mosm) Fine dotto collettore: 1,5 L/die ( mosm) 12

13 Secrezione E un processo attivo (contro gradiente di pressione e/o concentrazione) Produce trasferimento di molecole dal liquido extracellulare al lumen del nefrone (H +, K + farmaci) Clearance renale Esprime il volume di plasma (ml) liberato completamente da una specifica sostanza nell unità di tempo (min) Definita come il rapporto tra: Velocità di escrezione urinaria di X Concentrazione plasmatica di X = mg/min mg/ml = ml/min Dove: Velocità di escrezione urinaria di X = volule urinario X concentrazione 13

14 Clearance dell inulina = VGF Inulina: non essendo nè riassorbita, nè secreta, permette di calcolare VGF Clearance 14

15 Trasporto renale dei soluti Minzione: processo di espulsione dell urina nefroni dotti collettori pelvi renali uretere vescica 15

16 Variazioni di volume e osmolarità del filtrato lungo il nefrone 16