Faccia anteriore rene destro estremità superiore margine mediale margine laterale ilo arteria renale vena renale estremità inferiore uretere
Rene destro sezionato sostanza corticale sostanza midollare seno renale pelvi renale
Nefrone Corpuscolo renale del Malpighi Capsula di glomerulo Bowman Porzione tubulare T. prossimale Ansa di Henle T. distale
IL nefrone Ogni rene è composto da oltre 1 milione di nefroni Quasi tutto il nefrone si trova nella sostanza corticale, solo l ansa di Henle si trova nella sostanza midollare
Il tubulo Il foglietto esterno della capsula di Bowman si continua formando un tubulo a decorso tortuoso: il tubulo renale (lungo 30-40 mm) I tubuli collettori si riuniscono tra loro, aumentando progressivamente il calibro e convergono verso l uretere. In ciascun rene ci sono circa 250 di questi dotti collettori maggiori, ognuno dei quali convoglia l urina proveniente da 4000 nefroni.
Il corpuscolo del Malpighi membrana basale arteriola afferente cellule juxtaglomerulari epitelio parietale epitelio viscerale Capsula di Bowman tubulo prossimale tubulo distale Cellule della macula densa, cellule più dense del distale in rapporto con le fibrocellule della A. afferente (Juxta) Matrice e cellula del mesangio arteriola efferente Polo vascolare Polo urinifero
Il glomerulo Microscopio a scansione
Glomerulo
Pedicelli Podociti Tra capillare e spazio capsulare si crea un gradiente pressorio che determina la filtrazione del sangue e la formazione della preurina. Pori endotelio Capillare Pori epitelio capsula Membrana basale Filtrato Capsula Bowman Pi (pressione idrostatica del capillare)=70mmhg Po (prsssione oncotica ) = 32mmHg Ps (pressione dello spazio capsulare)= 20mmHg Pi-Po= 70-32= 38mmHg Pe-Ps= 38-20=18mmHg (forxa che fa avvenire la filtrazione del sangue dal capillare allo spazio capsulare Membrana di filtrazione Consente il passaggio di H2O e soluti a basso peso molecolare (< 69 kda, albumina). Esercita azione selettiva in funzione delle dimensioni e cariche elettriche delle molecole. (Filtrazione) libera per molecole raggio < 20Å variabile per molecole raggio 20-42Å assente per molecole raggio > 42Å. Formata da: Endotelio capillare (fenestrato, tappezzato da cariche negative fisse, che ostacolano il passaggio delle proteine plasmatiche, caricate negativamente) Membrana basale glomerulare (collagene e proteoglicani caricati negativamente) costituisce un efficace barriera contro il passaggio delle proteine plasmatiche. Strato viscerale della capsula di Bowman (podociti, con processi terminali, pedicelli, che formano pori a fessura).
Tubulo prossimale Recupero di sostanze attive -Trasporto attivo di Na, Glu, aa, Ca++, K+, PO4--
Ansa di Henle Diversa permeabilità all H2O Nei suoi tratti Ansa di Henle Tratto Discendente molto permeabile all acqua, (esce H 2 O ed antra Na+) il volume del filtrato si riduce Ansa di Henle Tratto Ascendente impermeabile all acqua, (il Na+ viene portato fuori per rientrae dalla branca discendente) urina diluita ipotonica passerà nel distale
TUBULO DISTALE Riassorbimento di Na+ scambianto con il K+ grazie all azione dell Aldosterone secreto dalla corticale del surrene Il tubulo distale è impermeabile all H 2 O, ma la sua permeabilità varia in presenza di ormone antidiuretico (ADH o Vasopressina)
Il dotto collettore è impermeabile all H 2 O, ma la sua permeabilità varia in presenza di ormone antidiuretico (ADH o Vasopressina prodotto dalla neuroipofisi)
Il meccanismo d azione dell aldosterone: regolazione renale del Na + riassorbito Rilasciato dalla corticale surrenale l aldosterone stimola il riassorbimento di Na + e H 2 O a livello del TCD potenziando: 1) il t. passivo apicale ( numero di canali del Na + e del K + ) 2) il t. attivo basolaterale ( numero di pompe Na + /K + -ATPasi) 3) sintesi di enzimi mitocondriali per la produzione di ATP 4) Azione lenta: l ormone agisce sull espressione genica (sintesi di nuove proteine) Rene_5 18
L ADH contribuisce a creare il gradiente stabile di concentrazione in assenza di ADH in presenza di ADH presenza 19
Azione dell ADH a livello del dotto collettore l ADH aumenta i livelli di camp/pka a livello del dotto facilita l incorporazione nella membrana apicale dell acquaporina2 (canali per l H 2 O) contenute in vescicole azione mediata dalla via camp/pka Rene_5 20
MECCANISMI DI REGOLAZIONE Aldosterone regola la concentrazione di Na e K. Assorbe Na e provoca ritenzione idrica ADH o vasopressina, aumenta la permeabilità dei dotti collettori favorendo la fuoriuscita di acqua Sistema Renina Angiotensina le cellule della macula densa misurano la concentrazione di NaCl nel liquido tubulare e la comunicano alle cellule dell apparato juxtaglomerulare che contengono renina, se la concentrazione di Na è troppo bassa si ha Il rilascio della Renina
L apparato juxtaglomerulare Arteriola afferente Macula densa Arteriole efferenti Tubulo distale α2-globulina Muscolo liscio Cellule endoteliali Cellule granulari Cellule del lacis (extra-glomerulari) Il sistema renina-angiotensina-aldosterone: regolazione renale del Na + plasmatico corteccia sete arteriole (vasocostr) Glomerulo la renina è un enzima rilasciato dalle cellule granulari dell a. afferente converte l angiotensinogeno in angiotensina I (AT I) AT I è convertita in AT II dall enzima ACE (altamente espresso nella parete luminale dell endotelio capillare di cui i polmoni sono ricchi) AT II: 1) è un potente vasocostrittore, 2) stimola il rilascio di ADH e aldosterone, 3) aumenta il senso della sete AT II riduce la VFG, l escrezione di H 2 O e Na +
Funzioni endocrine del rene I reni hanno anche importanti funzioni endocrine, secernendo diversi ormoni ad azione sistemica, quali: renina, per la regolazione della pressione arteriosa sistemica; eritropoietina, principale regolatore dell eritropoiesi; calcitriolo, forma attiva della vitamina D3, importantissimo ormone regolatore del metabolismo del calcio.
FINE
Nel tubulo prossimale si ha il riassorbimento dell 80-90% dell acqua, del sodio, del cloro, di tutto il glucosio, della maggior parte del calcio del magnesio, della vitamina C e di parte dei fosfati. Nell ansa di Henle viene riassorbita parte dell acqua e del sodio Nel tubulo distale viene riassorbita parte di acqua e di fosfati e quella parte di sodio non ancora riassorbita dai segmenti precedenti L acqua tubulare residua con le sostanze in essa disciolte diventa urina.
apparato o complesso juxtaglomerulare: regione è deputata al controllo della velocità di filtrazione glomerulare È composto da un insieme di cellule specializzate che sono localizzate in precise zone delle arteriole afferente ed efferente e del tubulo contorto distale. Le cellule del tubulo distale, che appaiono più dense delle altre cellule tubulari, costituiscono nel loro complesso quella particolare zona del tubulo stesso, conosciuta con il nome di macula densa. Essa è localizzata nella porzione iniziale del tubulo, che segue immediatamente l estremo superiore del segmento spesso del ramo ascendente dell ansa di Henle. La macula densa si trova, in tal modo, nell angolo tra le due arteriole, mettendosi in rapporto diretto con ciascuna di esse. Le cellule della macula densa hanno l aspetto di secernere sostanze in direzione delle arteriole, poiché il loro apparato di Golgi, al contrario di quanto si osserva in tutte le altre cellule dell epitelio tubulare, è diretto verso le arteriole e non verso il lume tubulare. Le cellule delle arteriole appartenenti al complesso juxtaglomerulare sono, invece, fibrocellule muscolari lisce della parete; si presentano rigonfie e contengono granuli scuri. Sono localizzate nella parete di entrambi le arteriole laddove quest ultime vengono in contatto con la macula densa. Queste cellule vengono chiamate cellule juxtaglomerulari ed i loro granuli sono costituiti principalmente da renina inattiva.
L apparato juxtaglomerulare Arteriola afferente Macula densa Arteriole efferenti Tubulo distale α2-globulina Muscolo liscio Cellule endoteliali Cellule granulari Cellule del lacis (extra-glomerulari) Il sistema renina-angiotensina-aldosterone: regolazione renale del Na + plasmatico corteccia sete arteriole (vasocostr) Glomerulo la renina è un enzima rilasciato dalle cellule granulari dell a. afferente converte l angiotensinogeno in angiotensina I (AT I) AT I è convertita in AT II dall enzima ACE (altamente espresso nella parete luminale dell endotelio capillare di cui i polmoni sono ricchi) AT II: 1) è un potente vasocostrittore, 2) stimola il rilascio di ADH e aldosterone, 3) aumenta il senso della sete AT II riduce la VFG, l escrezione di H 2 O e Na +
Controllo dell escrezione di Na + e H 2 O L ANP (Peptide Natriuretico Atriale): è rilasciato dagli atri a seguito di un aumento del volume plasmatico vasodilata le art. afferenti ed efferenti inibisce il riassorbimento di Na + a livello del dotto collettore riduce i livelli di renina-angiotensina, aldosterone e ADH Rene_5 30
L ADH contribuisce a creare il gradiente stabile di concentrazione in assenza di ADH in presenza di ADH presenza Rene_5 31
Azione dell ADH a livello del dotto collettore l ADH aumenta i livelli di camp/pka a livello del dotto facilita l incorporazione nella membrana apicale dell acquaporina2 (canali per l H 2 O) contenute in vescicole azione mediata dalla via camp/pka Rene_5 32
MECCANISMI DI REGOLAZIONE Aldosterone regola la concentrazione di Na e K. Assorbe Na e provoca ritenzione idrica ADH o vasopressina, aumenta la permeabilità dei dotti collettori favorendo la fuoriuscita di acqua Sistema Renina Angiotensina le cellule della macula densa misurano la concentrazione di NaCl nel liquido tubulare e la comunicano alle cellule dell apparato juxtaglomerulare che contengono renina, se la concentrazione di Na è troppo bassa si ha Il rilascio della Renina
IMPORTANTE nei dotti collettori ha luogo un riassorbimento attivo di sali. Sotto l influsso dell Aldosterone viene riassorbito Sodio, scambiandolo col Potassio regolando così QUANTITÀ e TIPO di sali eliminati nell urina La permeabilità delle Cellule Epiteliali dei dotti collettori è regolata dall ADH, l Ormone Antidiuretico MACULA DENSA Gruppo di cellule del Tubulo Contorto Distale trasformate in sensori per la concentrazione del NaCl nel lume tubulare. La Macula Densa è parte dell apparato juxtaglomerulare che controlla l irrorazione di ogni singolo nefrone e, tramite un meccanismo ormonale, il bilancio idrico dell intero organismo
Filtrazione glomerulare L ultrafiltrazione a livello del glomeruli è generata dalla forte differenza di pressione tra il sangue (60-70 mm Hg) e l interno della capsula di Bowman (5 mmhg) La membrana filtrante è permeabile all acqua, ai sali inorganici, e alle piccole molecole organiche, mentre trattiene cellule quali globuli rossi, piastrine e grosse molecole proteiche (albumina, globulina, fibrinogeno) L acqua e le scorie di basso peso molecolare passano attraverso i piccoli pori del glomerulo nella capsula di Bowman, formando il liquido detto filtrato glomerulare In presenza di danno renale con coinvolgimento dei glomeruli, la membrana semipermeabile lascia passare nel filtrato molecole più grandi come le proteine
Riassorbimento tubulare SOSTANZE COMPLETAMENTE RIASSORBITE Non si rilevano nell urina normale se non sono presenti nel sangue in alte concentrazioni: glucosio, vitamina c, aminoacidi SOSTANZE PARZIALMENTE RIASSORBITE Si rilevano comunemente nell urina: sodio, potassio, acido urico, fosfati, bicarbonati SOSTANZE NON RIASSORBITE Compaiono costantemente nell urina e in forte quantità: creatinina e urea
Il riassorbimento attivo del Na+, è assicurato dalla pompa Na+/K+, lungo la maggior parte del nefrone. Nel tubulo prossimale il trasporto di grandi quantità di Na+, dipende anche: dall estesa superficie della membrana luminale, assicurata dalla presenza di orletto a spazzola dalla presenza di carrier per il Na+ che assicurano la diffusione facilitata
Nel tubulo prossimale si ha il riassorbimento dell 80-90% dell acqua, del sodio, del cloro, di tutto il glucosio, della maggior parte del calcio del magnesio, della vitamina C e di parte dei fosfati. Nell ansa di Henle viene riassorbita parte dell acqua e del sodio Nel tubulo distale viene riassorbita parte di acqua e di fosfati e quella parte di sodio non ancora riassorbita dai segmenti precedenti L acqua tubulare residua con le sostanze in essa disciolte diventa urina.
apparato o complesso juxtaglomerulare: regione è deputata al controllo della velocità di filtrazione glomerulare È composta da un insieme di cellule specializzate che sono localizzate in precise zone delle arteriole afferente ed efferente e del tubulo contorto distale. Le cellule del tubulo distale, che appaiono più dense delle altre cellule tubulari, costituiscono nel loro complesso quella particolare zona del tubulo stesso, conosciuta con il nome di macula densa. Essa è localizzata nella porzione iniziale del tubulo, che segue immediatamente l estremo superiore del segmento spesso del ramo ascendente dell ansa di Henle. La macula densa si trova, in tal modo, nell angolo tra le due arteriole, mettendosi in rapporto diretto con ciascuna di esse. Le cellule della macula densa hanno l aspetto di secernere sostanze in direzione delle arteriole, poiché il loro apparato di Golgi, al contrario di quanto si osserva in tutte le altre cellule dell epitelio tubulare, è diretto verso le arteriole e non verso il lume tubulare. Le cellule delle arteriole appartenenti al complesso juxtaglomerulare sono, invece, fibrocellule muscolari lisce della parete; si presentano rigonfie e contengono granuli scuri. Sono localizzate nella parete di entrambi le arteriole laddove quest ultime vengono in contatto con la macula densa. Queste cellule vengono chiamate cellule juxtaglomerulari ed i loro granuli sono costituiti principalmente da renina inattiva.
Il nefrone è l unità funzionale del rene