APPARATO IUXTAGLOMERULARE Cellule iuxtaglomerulari Macula densa Cellule del Mesangio o ilari o dell’isolotto iuxtavascolare APPARATO IUXTAGLOMERULARE Tubulo contorto distale Arteriola afferente Cellule iuxtaglomerulari Macula densa Cellule del mesangio APPARATO IUXTAGLOMERULARE CELLULE IUXTAGLOMERULARI * La tonaca muscolare dell’arteriola afferente (mancante di lamine elastiche interne) nel polo vascolare viene sostituita da cellule epitelioidi: le cellule iustaglomerulari. Esse producono renina. Se calano i sali (rilevati dalla macula) o la pressione sanguigna (rilevata dalle pareti dell’arteriola afferente) la renina è rilasciata in circolo portando così alla formazione dell’angiotensina II. CELLULE IUXTAGLOMERULARI Lume arteriola afferente RENINA Cells iuxtaglomerulari Rilasciata in circolo da luogo all’angiotensina II Gli effetti sono: a. Azione sull’equilibrio salino b. Azione sulla pressione (>>) Renina MACULA DENSA DEL TUBULO CONTORTO DISTALE * Le cellule trasmettono segnali sulla concentrazione salina alle cellule iusta glomerulari. SISTEMA RENINA/ANGIOTENSINA Calo della pressione sanguigna Cellule iustaglomerulari secernono renina Angiotensinogeno Angiotensina Cala il diametro arteriolare Effetto: aumento della pressione sistemica SISTEMA RENINA/ANGIOTENSINA CELLULE DEL MESANGIO O DELL’ISOLOTTO IUSTAVASCOLARE O ILARI * Hanno funzioni: 1. fagocitarie (puliscono la membrana basale da materiali plasmatici aderenti e rimuovono parti di membrana basale degradata), 2. di sostegno per i capillari; inoltre le cellule mesangiali 3.controllano il flusso di sangue rispondendo ad alcuni ormoni, come l’angiotensina II, contraggono i loro processi cellulari. GLOMERULO RENALE: APPARATO IUXTAGLOMERULARE Cellule ilari Macula densa TUBULO COLLETTORE TUBULO COLLETTORE Si trovano nella midollare. Non fa parte del nefrone perché ha una origine embrionale differente TUBULI COLLETTORI E *DOTTI PAPILLARI Tubulo arcuato Tubuli contorti distali di numerosi nefroni si riuniscono a formare un unico corto tubo che a sua volta si connette al tubulo collettore che confluiscono fino ad arrivare alle papille renali Tubulo retto Dotti papillari o del Bellini * TUBULI COLLETTORI È costituito da cellule principali e da cellule intercalate. La funzione delle cellule principali non è nota, mentre le cellule intercalate sono coinvolte nel trasporto attivo e nella secrezione di ioni idrogeno contro gradiente di concentrazione (regolazione dell’equilibrio acido-base dell’organismo) TUBULO COLLETTORE Cellule intercalate Cellule principali DOTTI PAPILLARI Epitelio batiprismatico semplice DOTTI PAPILLARI Epitelio batiprismatico semplice DOTTI PAPILLARI Epitelio batiprismatico semplice TUBULO COLLETTORE Non è permeabile all’acqua e all’urea, ma in presenza dell’ormone antidiuretico (ADH) diventano permeabili all’acqua e in minor quantità all’urea. VASCOLARIZZAZIONE DEL RENE: ARTERIA E VENA RENALE Le arterie renali sono rami collaterali dell’aorta addominale VASCOLARIZZAZIONE DEL RENE: ARTERIA E VENA RENALE VASCOLARIZZAZIONE DEL RENE A. intralobulare A. interlobulare A. arcuata A. interlobare Le diramazioni non si uniscono tra loro, pertanto l’interruzione del flusso impedisce l’apporto di sangue nei distretti successivi VASCOLARIZZAZIONE DEL RENE Le arteriole glomerulari efferenti danno origine a capillari disposti ad ansa che si approfondiscono nella midollare. Il braccio discendente viene detto arteriola retta, quello ascendente vena retta (detti vasi retti) VASCOLARIZZAZIONE DEL RENE: VENE RENALI v. capsulare v. stellate Le vene rette drenano nelle vene arcuate (corrono con le arterie omonime). Il flusso corticale viene convogliato in un sistema v. interlobulare sottocapsulare detto vene stellate che sono a loro volta v. arcuata tributarie delle vene interlobulari (associate alle arterie omonime) che si riuniscono in prossimità dell’ilo formando la vena renale v. interlobare VASCOLARIZZAZIONE DEL RENE: VENE RENALI Fisiologia dell’apparato escretore renale 1. Mantengono l’equilibrio idrico 2. Mantengono la composizione ionica e osmotica del sangue 3. Riassorbimento totale di glucosio 4. Escrezione di sostanze tossiche 5. Mantenimento del pH o equilibrio acidobase 6. Eliminazione dei farmaci o metaboliti dei farmaci, sostanze tossiche in generale Tutto questo perché sono molto irrorati Fisiologia dell’apparato escretore renale I reni sono deputati alla escrezione e alla regolazione della composizione e del volume dei fluidi corporei, in particolare al controllo dei soluti (es. sodio, potassio, cloro, glucosio, aminoacidi) e dell’equilibrio acido-base. In estate, quando una grossa quantità di acqua è persa attraverso la traspirazione, la quantità di urina prodotta è minore, ma di elevata osmolarità; d’inverno quando la perdita di liquidi è minima, il volume Fisiologia dell’apparato escretore renale I reni eliminano i prodotti tossici del metabolismo e regolano l’osmolarità dell’urina. Prendono parte alla regolazione della pressione arteriosa sistemica e intervengono nella conversione della vit.D (per la regolazione della calcemia) Fisiologia dell’apparato escretore renale Circa il 10% del sangue dell’arteriola afferente lascia i capillari e si immette nella capsula di Bowmann. La pressione dell’arteriola afferente è di circa 70 mmHg (nei vasi di simile calibro di solito è circa 40mmHg) perché: • sono le prime diramazioni dell’aorta e pertanto le resistenze sono poche • le arterie renali si staccano ad angolo retto • il vaso efferente è più stretto dell’afferente per cui aumenta la pressione nella rete antistante Fisiologia dell’apparato escretore renale: ultrafiltrazione Il sangue passa attraverso l’arteriola afferente e nei capillari glomerulari. La differenza di pressione permette il passaggio di liquido nello spazio di Bowman Fisiologia dell’apparato escretore renale: ultrafiltrazione ULTRAFILTRAZIONE= Pressione filtrante netta (pressione colloidoosmotica + pressione endocapsulare) pressione colloido-osmotica= data dalle proteine del plasma pressione endocapsulare= pressione dei vasi dentro la capsula del Bowman Fisiologia dell’apparato escretore renale: ultrafiltrazione ULTRAFILTRAZIONE= Pressione filtrante netta (pressione colloidoosmotica + pressione endocapsulare) Pressione di filtrazione 70-10 mmHg: il flusso è costante >200mmHg: il meccanismo di filtrazione è maggiore della risposta; POLIURIA <70 mmHg: la vasodilatazione è elevata e l’ultrafiltrato è minore; OLIGURIA <40 mmHg: si ha il collasso circolatorio; ANURIA Fisiologia dell’apparato escretore renale A causa della barriera di filtrazione le macromolecole e gli elementi cellulari non sono in grado di oltrepassare tale ostacolo e pertanto si può dire che l’ultrafiltrato ha la stessa composizione del plasma (escluse le molecole di grosse dimensione-70000Da) Fisiologia dell’apparato escretore renale: riassorbimento L’ultrafiltrato passa per il polo urinifero, arriva al tubulo prossimale dove si hanno le prime modificazioni cioè si ha IL PASSAGGIO DI LIQUIDO DAL TUBULO ALL’INTERSTIZIO. Questo grazie: • alle pompe (trasporto attivo) • ai canalicoli intercellulari • ai microvilli Fisiologia dell’apparato escretore renale: riassorbimento nel tubulo prossimale 65% del sodio 65% cloro 70-80% acqua Con un meccanismo attivo il sodio passa nell’interstizio. Si crea un gradiente elettrico che riassorbe per gradiente di concentrazione cloro. L’acqua segue il sodio per gradiente osmotico Fisiologia dell’apparato escretore renale: riassorbimento nel tubulo prossimale glucosio aminoacidi Le pompe per il sodio vengono utilizzate anche per il riassorbimento di glucosio (cootrasporto equimolare). Fisiologia dell’apparato escretore renale: riassorbimento nel tubulo prossimale 65% calcio 70-80% fosfati Il riassorbimento del calcio avviene per gradiente di concentrazione ed è condizionato dal recupero del sodio. I fosfati vengono riassorbiti per meccanismo attivo sempre condizionato dal recupero del sodio Fisiologia dell’apparato escretore renale: riassorbimento nel segmento sottile e tubuli distali La osmolarità dell’ultrafiltrato glomerulare è la stessa del plasma e nel passaggio lungo il tubulo prossimale non subisce modifiche perché il riassorbimento di sodio e altri ioni è isoosmotico con quello dell’acqua Fisiologia dell’apparato escretore renale: riassorbimento nel segmento sottile e tubuli distali Approfondendosi nella midollare si crea un gradiente osmotico sempre maggiore a causa della diversa permeabilità dei tubuli. Fisiologia dell’apparato escretore renale: riassorbimento nel segmento sottile e tubuli distali Nel tratto discendente passano sali e acqua. Nel tratto ascendente passano solo sali (per il sodio sia per pompa attiva che per gradiente di concentrazione in seguito al passaggio di cloro) mentre l’acqua non può passare. Fisiologia dell’apparato escretore renale: riassorbimento nel segmento sottile e tubuli distali L’ultrafiltrato procedendo lungo i tubuli ha sempre meno ioni disponibili e pertanto si crea una differenza di concentrazione di sali grazie alla quale la osmolarità maggiore risulta nella parte più profonda della midollare e diminuisce man mano che si procede verso la corticale Fisiologia dell’apparato escretore renale: riassorbimento nel segmento sottile e tubuli distali esterna Regione midollare interna Nella midollare esterna i bracci spessi e sottili sono stipati, invece andando ancora in profondità (midollare interna) i bracci sono solo sottili. Questo spiega perché in profondità abbiamo dei valori di osmolarità molto più alti Fisiologia dell’apparato escretore renale: riassorbimento nel segmento sottile e tubuli distali Il liquido che lascia il tubulo distale è ipotonico perché in continuazione si riversa cloruro di sodio nell’interstizio esterna Regione midollare interna Fisiologia dell’apparato escretore renale: riassorbimento nel segmento sottile e tubuli distali esterna Regione midollare interna L’urea si sposta verso il lume tubulare del braccio discendente del segmento sottile e poi non può più uscire perché i tubuli sono impermeabili alla sostanza Fisiologia dell’apparato escretore renale: riassorbimento nei tubuli distali Sono sensibili all’ADH . In assenza di ormone il filtrato non viene modificato e le urine rimangono ipotoniche. In presenza di ADH le urine diventano concentrate e ipertoniche Fisiologia dell’apparato escretore renale: vasi retti Il gradiente di concentrazione non durerebbe a lungo nelle zone profonde del rene se i vasi retti non fossero permeabili sia all’acqua che agli ioni Fisiologia dell’apparato escretore renale: vasi retti Il diametro del braccio arterioso è minore di quello venoso. Man mano che il flusso ematico procede lungo il braccio arterioso il plasma perde acqua con aumento della concentrazione di sali mentre risalendo lungo il braccio venoso perde soluti con aumento della quantità di acqua (SISTEMA DI SCAMBIO CONTROCORRENTE) Fisiologia dell’apparato escretore renale: vasi retti Il gradiente osmotico rimane invariato in quanto l’osmolarità ematica è simile a quella dell’interstizio. Fisiologia dell’apparato escretore renale Fisiologia dell’apparato escretore renale Fisiologia dell’apparato escretore renale: riassorbimento Ad ogni ione sodio che esce, ne entra uno idrogeno e pertanto il filtrato dovrebbe essere acido. Ciò non si verifica per la presenza degli NH3 e HCO3- e HPO4-NH3 + H+ HCO3- + H+ NH4 H2CO3 CO2 + H2O HPO4-- + H+ H2PO4- RIASSUNTO RIASSUNTO Fisiologia dell’apparato escretore renale Il prodotto finale è l’UREA Steroidi, glucoronidi, coloranti, alcuni medicamenti possono essere escreti dai tubuli distali
