GENERALITÀ Le reazioni del catabolismo cellulare determinano la produzione di numerose sostanze residue; nonostante gran parte dei sottoprodotti

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Agostino Romani
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2 GENERALITÀ Le reazioni del catabolismo cellulare determinano la produzione di numerose sostanze residue; nonostante gran parte dei sottoprodotti vengano riciclati in modo da essere sfruttati in termini energetici e materiali, alcuni di essi sono inutili o dannosi per le cellule. Per evitarne l accumulo, l evoluzione ha portato allo sviluppo di sistemi diversi di smaltimento dei rifiuti a seconda delle loro caratteristiche: il processo che porta all allontanamento dal corpo di queste sostanze si chiama escrezionee gli organi deputati a svolgere questa funzione vengono detti emuntori. I polmonisono emuntori dei rifiuti gassosi (CO 2 ), cosi come l intestino e la cute partecipano all escrezione delle sostanze di rifiuto, tuttavia spetta ai reniil compito principale di eliminare le scorie azotate, le tossine ed i farmaci dall organismo.

3 I reni depurano i liquidi corporei e ne mantengono costante la composizionetenendo sotto controllo il bilancio idrico-salino e acido-base del corpo, costituendo quindi, un perfetto esempio di organi omeostatici. Ogni giorno i reni filtrano circa 1700 litri di sangue (tutto il sangue passa 20 volte all ora attraverso i reni) e producono fino a 1,5 litri di urina liberando attraverso di essa i prodotti di rifiuto e gli ioni accumulatisi in eccesso nell organismo; contemporaneamente recuperano le sostanze utili che reimmettono nel sangue nelle giuste proporzioni. I reni altresì partecipano alla regolazione della pressione sanguigna mediante la produzione di renina, mentre l ormone eritropoietina, sempre da essi prodotto, stimola il midollo osseo a produrre i globuli rossi del sangue.

4 RENI Piccoli organi (lunghi circa 12 cm), di color rosso scuro a forma di fagiolo, sono situati nella regione postero-superiore dell addome (regione lombare), risultano pertanto essere parzialmente protetti dalla porzione inferiore della gabbia toracica. Il rene di dx, essendo parzialmente sovrastato dal fegato, è posizionato leggermente più in basso di quello di sx. Sono convessi lateralmente, mentre medialmentepresentano un insenatura chiamatailo, attraverso la quale, gli ureteri, i vasi sanguiferi renali e i nervi entrano ed escono dal rene. Al di sopra di ciascun rene si trova una ghiandola surrenale, organo funzionalmente distinto dal rene ed appartenente all apparato endocrino. Ciascun rene è avvolto da un sottile strato fibroso, la capsula renale, che conferisce lucentezza alla sua superficie ed è circondato da un ammasso di grasso, la capsula adiposa, che contribuisce a mantenerlo nella sua sede.

6 Il rene sezionato longitudinalmente, presenta due regioni distinte: una più esterna e di color chiaro, la sostanza corticale e una più interna di colore marrone-rossiccio, la sostanza midollare, contenente varie formazioni triangolareggiantidi aspetto striato, chiamate piramidi renali, le quali hanno la base in contatto con la corticale e l apice rivolto verso l interno del rene. Le piramidi sono separate da prolungamenti della sostanza corticale dette colonne renali. Il rene viene anche diviso in: -lobi, formati da una piramide e dal corrispondente strato di sostanza corticale -lobuli, costituiti da un raggio midollare e dalla parte convuluta che lo circonda. In corrispondenza dell ilo si trova il bacino o bacinetto renale detto anche pelvi renale, una cavità simile ad una bacinella, nella quale si raccoglie l urina che sgocciola dall apice delle piramidi e viene raccolta dai calici renali che la convogliano nella pelvi renale. Dalla pelvi l urina defluisce nell uretere, che la trasporta alla vescica urinaria dove si accumula temporaneamente.

7 interlobulare

8 Vascolarizzazione del rene: I reni, depurando continuamente il sangue (ogni minuto passa attraverso i reni circa un quarto di tutto il sangue del corpo), sono riccamente vascolarizzati. L apporto di sangue arterioso è fornito al rene dall arteria renale, la quale nell avvicinarsi all ilo si divide in arterie segmentali, e successivamente all interno dell ilo in lobari, interlobari, arciformi ed interlobulari. Il sangue venoso del rene viene drenato da vene che seguono lo stesso percorso delle arterie ma in senso inverso: dalle vene interlobulari, il sangue passa a quelle arciformi, poi alle interlobari, per raggiungere infine la vena renale che emerge dall ilo del rene. I vasi venosi occupano una posizione anteriore rispetto a quelli arteriosi.

9 NEFRONE Costituisce l unità funzionale del rene ed è deputato alla formazione dell urina. Il parenchima renale (zona corticale) raccoglie circa un milione di nefroni. Ogni nefrone è composto da due parti principali: - il corpuscolo renale o corpuscolo del Malpigi situato nella zona corticale - il tubulo renale, posto nella zona midollare A ciascun corpuscolo renale giunge un arteriola afferente, che trasformandosi in una fitta rete di capillari forma il glomerulo renale dal quale prende origine poi l arteriola efferente. L estremità a fondo cieco del tubulo renale si slarga per avvolgere completamente il glomerulo a formare una capsula glomerularedetta capsula di Bowman. Non appena emerge dalla capsula glomerulare, il tubulo renale si attorciglia e si intreccia per continuarsi in un tubulo collettore chiamato dotto collettore, i cui tratti vengono identificati con nomi diversi. Partendo dalla capsula glomerulare essi sono: il tubulo contortoprossimale, l ansa di Henle e il tubulo contorto distale. Ogni parte del tubulo svolge funzioni diverse nella trasformazione della preurina in urina.

11 Formazione dell urina I tre processi mediante i quali i reni mantengono costante la composizione chimica del plasma sono: Flitrazione: nel corpuscolo renale, il sangue che circola nei vasi del glomerulo arterioso ad una pressione elevata, viene sottoposto ad un processo passivo di ultrafiltrazione; si forma così un ultrafiltratoglomerulare chiamato urina primaria o preurina(costituito da plasma deprivato delle proteine del sangue) che si raccoglie nella cavità della capsula glomerulare per proseguire nel tubulo renale. Riassorbimento: le cellule epiteliali che rivestono il tubulo renale hanno il compito di riassorbire gran parte dell ultrafiltratoglomerulare, soprattutto acqua, cloruro di sodio, aminoacidi, glucosio e proteine, tutte sostanze utili che debbono essere recuperate dal filtrato e riportate nel sangue. L acqua viene riassorbita passivamente per osmosi mentre la maggior parte delle altre sostanze viene riassorbita mediante trasporto attivo attraverso trasportatori di membrana molto selettivi. Sostanze come il glucosio e gli aa vengono quasi totalmente riassorbite dal filtrato, mentre scorie azotate (come urea, creatinina, acido urico) sono riassorbite in misura minima. I vari ioni sono riassorbiti o rilasciati con l urina a seconda che in quel momento servano a mantenere adeguati il phe la composizione elettrolitica del sangue.

12 La maggior parte del riassorbimento avviene nel tubulo convoluto prossimale, ma in alcune condizioni anche nel tubulo convoluto distale e persino nel condotto collettore. Secrezione: alcune sostanze come gli ioni idrogeno e potassio o la creatinina, passano dal sangue dei capillari peritubulariattraverso le cellule tubulari (movimento che avviene in senso contrario rispetto al riassorbimento) giungendo al condotto collettore che attraverso i calici si connette alla pelvi renale; si forma così l urina definitiva che viene convogliata nella vescica urinaria attraverso gli ureteri.

14 VIE URINARIE Le vie urinarie che costituiscono l apparato escretore del rene, iniziano dai calici renali, tre per ogni rene, che si uniscono a formare il bacinetto renale o pelvi renale, il quale continua con l uretere. L uretereè uno stretto condotto lungo circa 30 cm, che dalla pelvi si porta alla vescica urinaria decorrendo dietro al peritoneo. La vescica urinaria è un organo impari e mediano posto nella parte anteriore della cavità pelvica. Essa riceve continuamente tramite i 2 ureteri, l urina elaborata dai reni e ad intervalli la riversa all esterno tramite l uretra. La vescica ha forma mutevole in funzione del suo stato di replezione (riempimento): si presenta appiattita se è vuota, mentre quando è piena ha forma di un ovoide. L uretra è un condotto che porta l urina dalla vescica all esterno passando attraverso l orifizio uretrale; è più lungo e tortuoso nell uomo (circa 18 cm), più corto nella donna (circa 3-4 cm). L uretra è circondata ad anello dal muscolo sfintere striato dell uretra che contraendosi o rilassandosi determina la ritenzione o l emissione dell urina.

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