Trasporto epiteliale Rivestono le cavità e le superfici corporee: interfaccia tra gli spazi interni dell organismo e l ambiente Semplice rivestimento o funzione di regolazione (es:osmoregolazione)
Trasporto attivo di ioni attraverso un epitelio Camera di Ussing Sorgente di corrente variabile Amperometro Blocco da amiloride (trasorto facilitato da carrier) Blocco da ouabaina (trasorto attivo) Voltmetro Na + /H + Na + /NH 4 + 22 Na + 24 Na + E I Evidenze sperimentali di un flusso di ioni soggetto a trasporto attivo: Avviene in assenza di gradiente di concentrazione e contro un gradiente elettrochimico Inibito da inibitori metabolici generali (cianuro, acido iodoacetico) o specifici del trasporto attivo (ouabaina) Dipendente dalla T Cinetica saturazione Specificità chimica (es. trasporto Na + ma non Li + )
Trasporto attivo di ioni e soluti attraverso un epitelio
Trasporto di acqua attraverso un epitelio Barriera Barriera Modello di Curran per il trasporto dell acqua legato al trasporto di soluto Barriera semipermeabile Ipotesi del gradiente stazionario Esterno (lato mucosale) Trasporto attivo di sali Flusso osmotico di acqua Interno (lato sierosale) Interstizio canali/trasportatori Na + pompa Na + /K + acquaporine Spazio intercellulare Membrana basolaterale
Legge dell Equilibrio di Massa Se la quantità di una sostanza nell organismo deve rimanere costante, ad ogni sua acquisizione deve corrispondere una perdita di eguale entità acqua, CO 2, O 2, sali e ioni H +
Il rene dei mammiferi un esempio di trasporto attraverso gli epiteli Funzione renale Regolazione omeostastica del contenuto di acqua e di ioni definita come bilancio idrosalino o idroelettrolitico
Regolazione del volume del liquido extracellulare e della pressione arteriosa Regolazione dell osmolarità (osmolarità corporea: 290-300 mosm) Mantenimento del bilancio ionico. Il Na + extracellulare è il principale ione coinvolto nella regolazione del volume cellulare e dell osmolarità. Anche [K + ] e [Ca 2+ ] sono strettamente regolate Regolazione omeostatica del ph. Es: < ph del liquido extracellulare: i reni eliminano l eccesso di H + e trattengono HCO 3 - Escrezione di prodotti di scarto e sostanze estranee (prodotti del metabolismo, farmaci, tossine ambientali) Produzione di ormoni: secrezione di eritropoietina e di renina, e conversione vitamina D3 in calcitriolo (ormone che regola omeostasi del Ca 2+)
0.4% peso corporeo complessivoricevono una quantità di sangue pari a circa il 20-25% della gittata cardiaca (1200 ml/min) 1 L/giorno di urina debolmente acida (ph 6.0). > urina durante il giorno Composizione urina: acqua, urea, ioni inorganici (Na +, K +, Cl +, Ca 2+ ) e organici (fosfati, ioni bicarbonato, etc ), altre sostanze presenti nell organismo in quantità eccedenti Vescica urinaria Re,o (sezionato)
Nefrone corticale Nefrone Nefrone juxtamidollare solo nel rene di uccelli e mammiferi
Elementi vascolari del rene
1. Filtrazione glomerulare (180 Lt/giorno) 2. Riassorbimento tubulare 3. Secrezione tubulare 4. Escrezione Per una sostanza: Quantità escreta = quantità filtrata quantità riassorbita +quantità secreta
Frazione di Filtrazione: percentuale di volume plasmatico filtrato nei tubuli
Volume ed osmolarità del filtrato variano lungo il nefrone
Il glomerulo Fessure di filtrazione
Membrana di filtrazione è formata da: Endotelio capillare (fenestrato, tappezzato da cariche negative fisse che ostacolano il passaggio delle proteine plasmatiche, cariche negativamente) Membrana basale glomerulare (collagene e proteoglicani carichi negativamente) costituisce un efficace barriera contro il passaggio delle proteine plasmatiche Strato viscerale della capsula di Bowman
Arteriola afferente corta e larga Via d entrata a bassa resistenza Pf=PI -(π + Pcb) Pressione capillari Flusso controllato mediante vasocostrizione dell arteriola afferente Arteriola efferente Lunga e stre6a Arteriola afferente Arteriola efferente Pressione Colloido-osmotica Capsula di Bowman Via d uscita ad Alta resistenza Il processo di ultrafiltrazione è interamente passivo e dipende sostanzialmente da tre fattori: 1) Dalla differenza netta di pressione tra il lume del capillare ed il lume della capsula di Bowman; 2) dalla pressione colloido-osmotica, che si oppone alla filtrazione; 3) dalla permeabilità idraulica del sistema Capillari glomerulari Pressione intracapsulare Pipetta Mercurio od olio Pressione netta di filtrazione Ultrafiltrato Tubulo prossimale