I reni sono organi retroperitoneali situati entro le fosse lombari, a lato della colonna vertebrale. Sono alti circa 12 cm e larghi 6 cm. e sono lievemente obliqui verso il basso e verso l esterno. Il rene destro è più basso del sinistro e va dal margine inferiore della XI costa alla vertebra LIII (3 cm dall ala iliaca) Il rene sinistro è più alto del destro e va dal margine superiore della XI costa alla vertebra LII (5 cm dall ala iliaca)
Tubo neurale Mesoderma laterale intermedio parassiale Corda Nefrogena cranio Mesoderma parassiale intermedio Notocorda laterale Corda Nefrogena pronefro (22 giorno, nessuna funzione) cranio mesonefro (24 giorno, funzione dubbia) caudale metanefro (28 giorno, funzionante) caudale
Dot to di W olff mesonefro cloaca abbozzo di nefroni gemm uret a erale tubulogenesi diramazioni tubulogenetiche blastema metanefrico Il metanefro, inizialmente situato in sede pelvica, migra cranialmente tra il 5 e l 8 mese, in parallelo con il suo sviluppo verso la morfologia definitiva
cavità parenchima tessuto escretrici renaleda rivestite adiposo urotelio
Corticale Midollare
piramide papilla pelvi renale uretere sistema caliceale calice
parenchima corticale colonne di Bertin
E l unità funzionale del rene
Matassa capillare Cellule endoteliali Mesangio Cellule mesangiali Capsula di Bowmann Cellule epiteliali
SANGUE MBG PRE-URINA
PRE-URINA URINA
5. a.afferente 4. a.interlobulari 3. a. arciformi 2. a. interlobari 1.a.renale 6. a.efferente 7. c.peritubulari 8. v.interlobulari 9. v. arciformi 10. v. interlobari 11. v. renale 12. vasa recta (solo nefroni Juxtamidollari)
Tramite le arterie renali i reni ricevono 1.000-1.200 ml di sangue/m' (circa il il 20% della portata cardiaca). L 80-90% della portata renale ematica (PRE) circola nella corticale, il rimanente nella midollare. La PRE, a fronte di notevoli oscillazioni pressorie, tende ad essere mantenuta pittosto stabile, in modo da preservare la pressione idrostatica nel capillare glomerulare, da cui dipende in massima parte la quantità della filtrazione glomerulare.
Meccanismi autoregolatori meccanismo miogeno: lo stato di trazione parietale dei vasi intrarenali, funzione dei valori pressori, induce costrizione o dilatazione vascolare finalizzata a mantenere costante il flusso ematico attaverso il rene feedback tubulo-glomerulare: la presenza di grandi quantità di sodio nella preurina che passa nella macula densa (espressione di elevata filtrazione glomerulare) stimola la produzione di adenosina, che riduce la filtrazione glomerulare (e viceversa). Controllo nervoso simpatico: l attivazione del simpatico (ipotensione) induce vasocostrizione sistemica ed intrarenale Angiotensina II: l attivazione dell angiotensina II (ipotensione) induce vasocostrizione sistemica ed intrarenale Prostaglandine intrarenali: inducono vasodilatazione intrarenale che antagonizza la vasocostrizione da catecolamine e da AT II
vasocostrizione prevalentemente afferente attivazione simpatica ridotta pressione idrostatica ridotto GFR angiotensina II aumentata pressione idrostatica aumentato GFR vasocostrizione prevalentemente efferente
Nel glomerulo avviene il primo processo di base, la filtrazione glomerulare, che è misurata dal GFR: SANGUE MBG PRE-URINA pressione idrostatica nel capillare glomerulare (PCG) pressione oncotica nel capillare glomerulare (πcg) pressione idrostatica nella capsula di Bowmann (PCB) GFR = Kf (PCG PCB- πcg) Kf: costante funzione della superficie glomerulare (contrazione mesangiale) PCG: stabilizzata dai meccanismi regolatori della circolazione intrarenale πcg: dipende essenzialmente dalla albuminemia
Riassorbimento Tubulo prossimale Branca discendente ansa di Henle Branca ascendente ansa di Henle Tubulo distale Collettore corticale Collettore midollare Secrezione
II. TUBULO PROSSIMALE Gran parte (60% circa) del sodio filtrato dal glomerulo (carico filtrato) è riassorbito a livello prossimale. Si tratta di un riassorbimento iso-osmotico (tanta acqua quanto sodio) accoppiato al riassorbimento di bicarbonato. E un riassorbimento regolato dal feedback glomerulotubulare : sodio filtrato dal glomerulo e sodio riassorbito dal tubulo prossimale sono perfettamente in equilibrio. Cioè, se il filtrato glomerulare si riduce, il riassorbimento prossimale di sodio aumenta, e viceversa.
il 25% del sodio filtrato è riassorbito con questo meccanismo II. ANSA DI HENLE 300 H2 O la preurina si concentra H2 O l interstizio si diluisce 100-200 la preurina si diluisce NaCl & K+ 1200 NaCl & K+ l interstizio si concentra
il 25% del sodio filtrato è riassorbito con questo meccanismo III. ANSA DI HENLE 300 100-200 il riassorbimento netto di NaCl lungo tutta l ansa di Henle è iperosmotico. Cioè è riassorbito più sodio che acqua E riassorbito più sodio che acqua
III. ANSA DI HENLE: il gradiente osmotico interstiziale cortico-midollare 600 900 1200-1400 gradiente osmolare crescente C-M 300 300 100-200 riassorbito più sodio che acqua riassorbito più sodio che acqua riassorbito più sodio che acqua 1200
300 600 900 1200-1400 Il gradiente osmolare interstiziale corticomidollare sarebbe annullato in virtù dell equilibrio osmolare tra lume vascolare ed interstizio perivascolare capillare peritubulare single-pass III. ANSA DI HENLE: il gradiente osmotico interstiziale cortico-midollare 300 100-200 1200
300 600 900 1200-1400 capillare peritubulare a forcina III. ANSA DI HENLE: il gradiente osmotico interstiziale cortico-midollare 300 100-200 1200
IV. TUBULO DISTALE E COLLETTORE t. distale riassorbimento del 5% Na+ filtrato collettore corticale (NaCl e acqua) Aldosterone (2%) riassorbimento del 5-10% Na+ filtrato (NaCl e acqua) urea l urea massimalizza (in quanto trascina acqua) il riassorbimento collettore ADH- dipendente dell acqua midollare libera nel collettore midollare. L urea riassorbita in questa sede viene secreta nel t.prossimale e acquaporine nell ansa di Henle (loop dell urea). ADH & gradiente C-M riassorbimento di acqua libera (ed urea)
V. MECCANISMI ORMONALI REGOLATORI Fattori che favoriscono l escrezione urinaria di acqua e sodio (fattori natriuretici) Fattori che inibiscono l escrezione urinaria di acqua e sodio (fattori sodio-ritentivi) Fattore natriuretico atriale (ANF) PTH 1. aumento del GFR (carico filtrato di sodio) 2. ridotto riassorbimento tubulare di sodio Fattori che inibiscono l escrezione urinaria di acqua ADH aldosterone angiotensina II catecolamine (dei nervi renali) 1. riduzione del GFR (carico filtrato di sodio) 2. aumentato riassorbimento tubulare di sodio
1) Produzione di urina 2) Funzione emuntoria (depurazione ematica) 3) Regolazione dell equilibrio idro-elettrolitico 4) Regolazione dell equilibrio acido-base 5) Regolazione della pressione arteriosa 6) Funzione endocrina
diaframma di filtrazione La barriera glomerulare impedisce (ampiezza degli spazi di filtrazione e cariche elettriche) che con le urine vengano perse grandi quantità di emazie e di proteine (costituenti preziosi del sangue)
Formazione di urina normale (come volume e composizione) Depurazione ematica dalle scorie del metabolismo azotato (urea, creatinina) Mantenimento dell equilibrio idro-salino dell organismo (escrezione urinaria di acqua, Na, K, P, ecc.) Mantenimento dell equilibrio acido-base del sangue (escrezione urinaria di bicarbonati ed H+)
1) Produzione di urina 2) Funzione emuntoria (depurazione ematica) 3) Regolazione dell equilibrio idro-elettrolitico 4) Regolazione dell equilibrio acido-base 5) Regolazione della pressione arteriosa 6) Funzione endocrina
ritenzione idrosalina espansione volemica vasocostrittori P.A. = gittata cardiaca x resistenze periferiche Il rene regola la pressione arteriosa modulando il contenuto corporeo di sodio ed acqua e, quindi, agendo sul volume di sangue, sul ritorno di sangue al cuore, sulla gittata cardiaca Il rene regola la pressione arteriosa secernendo la renina, una sostanza in grado di indurre: mediatori di ritenzione idrosalina (e quindi aumento della gittata cardiaca) mediatori di intensa vasocostrizione (e quindi aumento delle resistenze periferiche)
stimolano la produzione di renina da parte delle cellule granulari: 1) Le cellule granulari stesse (barocettori che rilevano un calo pressorio) 2) Le terminazioni nervose simpatiche renali
inibiscono la produzione di renina da parte delle cellule granulari: 1) Lo stiramento delle cellule iuxtaglomerulari che rilevano un aumento della pressione arteriosa 2) La stimolazione delle cellule della macula densa (chemocettori) per aumento di NaCl nel lume tubulare (feedback tubuloglomerulare) 3) L angiotensina II 4) L ADH ed il ANF AT II ADH ANF
Renina (rene) Angiotensinogeno (fegato) Angiotensina I ACE Angiotensina II Aldosterone (surrene) ritenzione di sale ed acqua (aumento gittata cardiaca) ADH (ipotalamo-ipofisi) ritenzione di acqua (aumento G.C.) 1) Vasocostrizione sistemica (aumento resistenze perif.) 2) ritenzione di sale ed acqua (aumento G.C.) 3) sete ed introito idrico (aumento G.C.) Catecolamine (sistema nervoso adrenergico) vasocostrizione,cardiostimolazione e ritenzione di sale e acqua (aumento resistenze periferiche e G.C.)
Il rene produce eritropoietina che stimola la produzione di globuli rossi Il rene idrossila la vitamina D (1 alfa idrossilasi). La vitamina D attivata stimola l intestino ad assorbire calcio ed interviene nel metabolismo calcio-fosforo e nel metabolismo dell osso. La vitamina D attivata inibisce la funzione delle paratiroidi. Il rene interviene nel metabolismo di alcuni ormoni (es. insulina, prolattina ecc.)