IL RENE |
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L'apparato urinario svolge diverse funzioni:
Il sistema digerente demolisce le proteine negli amminoacidi costituenti, che poi vengono assorbiti. Quando gli amminoacidi sono inglobati nelle cellule, alcuni vengono utilizzati direttamente per la sintesi di nuove proteine, altri subiscono la rimozione del gruppo amminico (-NH2) e vengono poi utilizzati come fonte di energia o per la sintesi di nuove molecole. I gruppi amminici sono liberati sotto forma di ammoniaca (NH3), una sostanza molto tossica. Il sangue trasporta l'ammoniaca al fegato dove viene trasformata in urea, una sostanza molto meno tossica. I reni filtrano dal sangue l'urea che viene eliminata con l'urina, un liquido contenente acqua in cui sono disciolte sostanze di rifiuto e una parte dei nutrienti in eccesso. La produzione dell'urina comporta essenzialmente tre fasi: la filtrazione, il riassorbimento e la secrezione.
Il sangue carico di prodotti di rifiuto provenienti dalle cellule penetra nel
rene tramite un'arteria renale e, dopo essere stato filtrato, ne esce attraverso
la vena renale. I reni producono quindi l'urina, un liquido che contiene acqua,
ioni e piccoli composti solubili.
L'urina abbandona i reni incanalandosi negli ureteri che, grazie a una serie di contrazioni peristaltiche, la fanno affluire alla vescica, un organo cavo muscolo-membranoso che funge da serbatoio di raccolta dell'urina. Le
pareti della vescica sono costituite da un robusto strato di fibre muscolari lisce
che si possono estendere in misura notevole. L'urina si raccoglie nella vescica
grazie a due sfinteri posizionati poco sopra il punto di congiunzione con l'uretra. Quando
la vescica si dilata, i recettori nella sua parete innescano un'azione riflessa
che provoca l'apertura automatica dello sfintere interno, quello cioè posto più
in alto. Lo sfintere esterno è invece controllato dalla volontà. L'urina completa
il suo tragitto verso l'esterno attraverso l'uretra, un piccolo canale lungo circa
3,8 cm nella donna e 20 cm nell'uomo.
Conformazione e struttura della vescica
La vescica è interamente rivestita da epitelio di transizione che poggia su una lamina propria ricca di tessuto connettivo che, a eccezione del cosiddetto triangolo, si può sollevare in pieghe. Queste pliche costituiscono superfici di riserva che, in caso di forte riempimento vescicale, si appiattiscono.
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Decorso dell'uretra | |
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femmina | maschio |
I RENI
Le funzioni escretorie sono espletate dai reni che sono responsabili di tutte
le operazioni di filtrazione e trasporto dell'urina.
I reni, destro e sinistro, sono situati nello spazio retroperitoneale, fra i
muscoli del dorso e la fascia peritoneale. Il loro asse longitudinale è lievemente
inclinato: il polo renale superiore è generalmente più vicino alla colonna vertebrale
rispetto a quello inferiore. I reni sono situati piuttosto in alto nel tronco,
precisamente in corrispondenza del passaggio dorso-lombare. Il rene destro è lievemente
spostato verso il basso dal voluminoso lobo epatico destro. Entrambi i reni comunque
sono situati immediatamente al di sotto del diaframma e durante la respirazione
si spostano leggermente. Anche nella posizione eretta il rene, a causa del proprio
peso, si sposta verso il basso. Tale mobilità è resa possibile dal fatto che i
reni sono rivestiti da una robusta capsula che a sua volta è ricoperta da tessuto
adiposo e da tessuto connettivo lasso.
Struttura del rene
Ciascun rene ha la forma di un fagiolo americano, con una parte depressa, detta
ilo, situata in corrispondenza del margine mediale. Il rene dell'adulto è lungo
circa 10-14 cm, largo 5-7 cm, presenta uno spessore di 4-5 cm e ha un peso di
circa 150 grammi. È da tener conto però che tali valori subiscono variazioni notevoli
in relazione alla costituzione individuale e alle abitudini alimentari.Nella forma
tipica il rene presenta due facce, anteriore e posteriore, due margini, laterale
e mediale, e due poli, superiore e superiore.La superficie dell'organo è ricoperta
da una densa capsula fibrosa e, vista in sezione, la parte più interna della capsula
ripiega verso l'interno dell'ilo per delineare una cavità interna, il seno renale.
I vasi renali e l'uretere fuoriescono dal rene attraverso l'ilo.Visto in sezione,
il rene può essere suddiviso in una parte più esterna, corticale, ed una più interna,
midollare. Quest'ultima contiene da 6 a 18 strutture coniche dette piramidi le
cui estremità, papille, si aprono nel seno renale. La sostanza corticale si sistema
anche tra le piramidi a costituire le cosiddette colonne renali.All'interno del
seno renale si trovano i calici minori in numero pari a quello delle piramidi.
Ciascun calice minore ha forma di un imbuto che circonda la papilla renale. I
calici minori confluiscono in tre calici maggiori i quali fanno capo al bacinetto
renale. Al bacinetto renale si collega l'uretere.
Sezione del rene
Al confronto con altri organi, l'organizzazione microscopica del rene è piuttosto complessa.
L'unità funzionale del rene è il nefrone
L'uomo possiede approssimativamente 1-1.5 milioni di nefroni. All'interno di ogni singolo nefrone avvengono le tre funzioni principali dei reni:
Dal punto di vista funzionale ciascun nefrone si compone di due diverse parti: il corpuscolo renale che si occupa della filtrazione ed il tubulo renale che realizza il riassorbimento e la secrezione.
Corpuscoli renali
Si tratta di una formazione sferica delle dimensioni di 0,2-0,3 mm, prevalentemente
costituita da una rete capillare a gomitolo, il glomerulo, attraverso il quale
la parte liquida del sangue viene filtrata e raccolta in una struttura circostante
a forma di calice, la capsula di Bowman. La capsula di Bowman rappresenta l'inizio
a fondo cieco del sistema tubolare. Nel corso dell'evoluzione questa parte, che
si pone in continuità con il tubulo contorto prossimale, si è dilatata e ha circondato
il glomerulo. Ne è risultata una struttura dotata di doppia parete, il cui foglietto
interno è strettamente in rapporto con l'endotelio capillare del glomerulo. Le
cellule epiteliali di tale strato della capsula di Bowman si sono trasformate
nei tipici podociti (cellule formate di pedicelli), tra i cui prolungamenti l'acqua e le piccole molecole solubili vengono filtrate dal glomerulo passando
quindi nel sistema tubolare. Tale liquido è denominato filtrato glomerulare o
preurina. Il corpuscolo renale possiede, quindi, un polo vascolare nell'unico punto che
non risulta circondato dalla capsula di Bowman (sbocco e origine dei vasi afferenti
ed efferenti) nonché un polo urifero situato dal lato opposto, che costituisce
l'inizio del sistema tubolare e che comunica con la camera glomerulare, lo spazio
compreso tra i foglietti parietale e viscerale della capsula.Il sangue rimasto
nell'arteriola efferente dal glomerulo a questo punto è molto "concentrato", contenendo
una modesta quantità di acqua con relativi soluti e particelle troppo voluminose
per superare la barriera delle pareti dei capillari, come globuli rossi e bianchi,
grosse proteine o goccioline di grasso. Oltre il glomerulo l'arteriola efferente
si ramifica nuovamente in altri capillari delle pareti permeabili, che si attorcigliano
e si intrecciano in una rete attorno al tubulo, consentendo il riassorbimento dal filtrato delle sostanze utili, che vengono reimmesse nel
circolo sanguigno ; invece, le sostanze di rifiuto rimaste nel sangue dopo la filtrazione vengono trasferite
nel filtrato per essere eliminate.
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Corpuscolo renale | Nefrone |
Tubuli renali
Il tubulo renale si suddivide dapprima nel tubulo prossimale, poi nell'ansa di
Henle (che discende nella sostanza midollare) e infine nel tubulo distale, che
conduce al dotto collettore. Attraverso i capillari glomerulari circa 200 l di
filtrato glomerulare raggiungono giornalmente la camera glomerulare ed il 99%
di tale liquido deve rientrare nel torrente sanguigno. Il nefrone, infatti, restituisce al sistema circolatorio i materiali utili e quasi tutta l'acqua, trattenendo le scorie che dovranno essere eliminate. Tale compito è affidato
ai tubuli renali e si realizza tramite due meccanismi: il riassorbimento tubolare
e la secrezione tubolare.
Il riassorbimento tubolare
Le cellule del tubulo prossimale riassorbono normalmente il 60% del volume di
filtrato prodotto nel corpuscolo renale.
Il sodio viene assunto attivamente, in un processo che comporta dispendio di energia, dalle cellule tubolari, viene
trasportato attraverso il citoplasma e rilasciato sul versante opposto in corrispondenza
della membrana basale dove viene immesso nei capillari peritubulari. Il trasporto attivo del sodio è centrale rispetto a tutti gli altri meccanismi
di riassorbimento: con la fuoriuscita del sodio dal lume si stabilisce una differenza di pressione
osmotica fra lume e sangue, cui segue una fuoriuscita di acqua dal lume tubulare.
Il trasporto attivo del sodio è allo stesso tempo il presupposto per il riassorbimento
degli zuccheri, degli amminoacidi e di altre sostanze organiche, in quanto questi
elementi possono penetrare nella cellula solo se legati al sodio.
La secrezione
La composizione ed il volume del filtrato cambiano sostanzialmente nel tragitto
dallo spazio capsulare al tubulo contorto distale.Circa il 60% di acqua ed il
65% dei soluti sono riassorbiti ed un altro 29% di acqua e 25% di sostanze disciolte
soprattutto ioni sodio e cloro, penetrano nel liquido peritubulare della midollare
lungo l'ansa di Henle. Il riassorbimento selettivo o la secrezione, in particolare lungo il tubulo contorto
distale, mettono a punto poi l'aggiustamento definitivo della composizione del
filtrato.
La filtrazione non sospinge tutte le sostanze disciolte fuori dal plasma ed il
sangue circolante nei capillari peritubulari contiene ancora una certa quantità
di sostanze potenzialmente pericolose. In genere la loro presenza non è significativa,
perché le restanti concentrazioni sono troppo basse per determinare problemi fisiologici.
Se la concentrazione di ioni o componenti specifici nei capillari peritubulari
resta troppo elevata, i tubuli possono attivare una secrezione attiva di queste
sostanze all'interno del filtrato. Maggiore è la concentrazione, maggiore sarà
la secrezione.
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