CENNI DI ANATOMIA FISIOLOGIA E DIAGNOSTICA · La funzione emuntoria, cioè l'eliminazione delle...

CENNI DI ANATOMIA FISIOLOGIA E DIAGNOSTICA

ANATOMIA FUNZIONALE E FISIOPATOLOGICA

2012- 2013 Infermieristica Clinica in area Specialistica Nefrologica R.G. Nacca

L’apparato urinario è composto dai reni e dalle vie urinarie. Esso svolge due funzioni principali, essenziali per la vita, entrambe espletate dai reni.


La funzione emuntoria, cioè l'eliminazione delle scorie metaboliche prodotte dall'organismo.

I reni costituiscono gli organi principali per l'adempimento di tale funzione, alla quale

collaborano anche i polmoni ed il fegato; Inoltre, attraverso l'urina (il prodotto dell'attività

escretrice dei reni), viene eliminata la maggior parte dei farmaci introdotti nell'organismo.


la regolazione del volume e della composizione del liquido

extracellulare, con importanti riflessi anche sulla fisiologia della

circolazione sanguigna.


i reni contribuiscono alla regolazione della pressione arteriosa alla formazione delle cellule del sangue al mantenimento dell'equilibrio renale,

attraverso funzioni di tipo endocrino che esulano da quelle principali ma che sono

anch’esse di notevole importanza.


Conseguentemente, le affezioni dei reni e delle vie urinarie possono danneggiare seriamente i sistemi di regolazione dell'organismo; la cessazione dell’attività dei reni è causa di morte, a meno non si intervenga per sostituirla artificialmente.



RENI Struttura macroscopica I reni sono organi pari, situati nella regione lombare, posteriormente al peritoneo parietale ed a lato della colonna vertebrale, rispetto alla quale si estendono dal margine inferiore dell’XI vertebra toracica al margine superiore della III lombare. La presenza a dx, del fegato fa si che i rene di questo lato si trovi circa 2 cm più in basso del contro

laterale: ciò lo rende talora palpabile nelle persone magre.


Ciascun rene ha la forma di un grosso fagiolo appiattito,

lungo circa 12 cm, largo 6,5 cm e spesso 3 cm. Nel margine mediale, concavo si trova l’ilo, attraverso il quale

passano i vasi , i nervi renali e la pelvi o bacinetto; esso dà adito ad una cavità centrale, il seno renale, che accoglie le prime vie

urinarie.


Sul polo superiore è adagiata la ghiandola surrenale omolaterale.

In torno al rene si trova uno strato di tessuto adiposo, che contribuisce a tenerlo in sede. Un forte dimagramento può provocare lo spostamento in basso del rene (ptosi renale).


Sezionando frontalmente il rene,

si possono distinguere,

all’interno della capsula fibrosa che lo

riveste, due zone:

La corticale, disposta alla periferia e penetrante in

profondità a formare le colonne renali


e la midollare, che costituisce un numero variabile di piramidi renali, formazioni coniche con gli apici (papille) sporgenti nel seno renale. Una piramide renale, con la sostanza corticale che la circonda, forma il lobo renale.



La sostanza midollare appare finemente striata per la presenza dei dotti collettori, i quali, dopo essersi riuniti nei grandi dotti papillari (15-30 per lobo) sboccano all’apice delle piramidi renali nei calici minori, ove riversano l’urina appena formata.

Vascolarizzazione L’arteria renale si distacca ad angolo retto dall’aorta e penetra nell’ilo renale. E’ tra le più grandi dell’organismo, poiché

attraverso i reni passa circa 1/5 dell’intera portata circolatoria (in media 1200 ml/min). La vascolarizzazione renale è di tipo terminale, con scarsa comunicazione tra i rami di suddivisione di ciascuna arteria renale: per questo motivo, un severo restringimento (stenosi) di un ramo di un’arteria renale può condurre alla morte (necrosi) del tessuto che da esso dipende, con la formazione di un infarto renale.

I rami dell’arteria renale danno origine alle arterie interlobari che decorrono

nelle colonne renali e, raggiunto il limite tra la sostanza midollare e quella

corticale, si ramificano per formare le arterie arciformi, parallele alla base

delle piramidi.

Dalle arterie arciformi e dai loro rami (arterie interlobulari) prendono origine

le arteriole afferenti.

Le arteriole afferenti danno origine ad un ciuffo di

capillari glomerulare che si riuniscono a formare

l’arteriola efferente, da cui origina una nuova rete

capillare intorno ai tubuli renali.

Questa particolarissima disposizione vascolare, con due reti capillari

disposte in serie ed originanti da un unico ramo arterioso, ha un preciso

significato funzionale. Infatti, l’arteriola efferente oppone

una notevole resistenza al passaggio del sangue, determinando condizioni di alta pressione a monte in modo da

rendere possibile una rapida filtrazione del plasma attraverso la

parete dei capillari glomerulari) e di bassa pressione a valle, nei capillari tubulari (ove ciò è utile per facilitare

l’ingresso in circolo delle sostanze riassorbite dai tubuli renali).


Dai capillari peritubulari originano delle venule che si riuniscono a formare rami sempre più grandi, fino alle vene arciformi, alle vene interlobari e, da ultimo, alla voluminosa vena renale, che fuoriesce dall’ilo per immettere in circolo il sangue depurato dalle scorie metaboliche e contenente le sostanze ormonali prodotte

dal rene.

La midollare è irrorata dalle arterie rette, le quali originano direttamente dalle arterie arciformi o costituiscono la continuazione di una parte della arteriole

efferenti: esse discendono lungo le piramidi dando luogo a capillari peritubulari, e poi risalgono verso la corticale come vene rette.

I vasi retti sono coinvolti nel meccanismo di concentrazione dell’urina, che, come si vedrà tra breve, è il compito funzionale della sostanza midollare.

Per aver modo di svolgersi, il processo di concentrazione dell’urina ha bisogno di un flusso sanguigno lento: difatti

attraverso i vasi retti passa soltanto l’1-2 % dell’intera portata ematica renale.

Struttura microscopica e fisiologica del nefrone

L’unità funzionale del rene è detta nefrone. Ciascun rene di una

persona adulta contiene circa 1.000.000 di nefroni ed il loro numero gradatamente diminuendo con l’età: si calcola che in un ottantenne in buono stato di salute il tessuto renale funzionante

sia limitato a circa il 45% rispetto all’età giovanile.

Da ciò deriva il fatto che l’anziano ha una ridotta capacità di eliminare sia i prodotti terminali del metabolismo, sia le sostanze somministrate dall’esterno, come i farmaci: nell’anziano, perciò,

una dose eccessiva di farmaco può dar luogo a pericolosi fenomeni di accumulo.

Il nefrone è composto dal corpuscolo renale, dal

tubulo contorto prossimale, dall’ansa del nefrone (o di

Henle), dal tubulo contorto distale e dal condotto

collettore. L’ansa del nefrone e il dotto collettore si trovano nella

sostanza midollare, mentre tutto il resto del nefrone è

situato nella corticale. I nefroni più superficiali

possono essere quasi interamente compresi nello

spessore della corticale.


Il corpuscolo renale è formato da un calice epiteliale a doppia

parete, la capsula glomerulare (o del Bowman), e dal glomerulo in

esse contenuto, alimentato dall’arteriola afferente e drenato

dall’afferente. La capsula consta di due foglietti

epiteliali, uno esterno ed uno interno; tra essi è compreso lo

spazio capsulare, che raccoglie il filtrato glomerulare.

Questo spazio comunica con il lume del tubulo prossimale

attraverso il polo urinario; dal lato opposto del corpuscolo renale si

trova il polo vascolare, che dà adito al passaggio dei capillari.

I capillari glomerulari sono rivestiti da un endotelio fenestrato che presenta numerosi pori e poggia su una sottile membrana basale.

Sull’altra faccia della membrana basale poggiano, mediante prolungamenti cellulari, i podociti, cellule epiteliali che

costituiscono il foglietto interno della capsula glomerulare.

Nei punti di ramificazione dei capillari glomerulari è presente una piccola quantità di sostanza interstiziale, il mesangio; alla sua formazione, come pure a quella delle membrana basale,

contribuiscono probabilmente le cellule mesangiali.

La filtrazione del plasma avviene mediante il passaggio nello spazio capsulare di acqua e delle sostanze in essa disciolte. Per raggiungere lo spazio capsulare il liquido proveniente dal lume capillare deve attraversare la cosiddetta barriera di filtrazione, costituita dall’endotelio fenestrato, dalla membrana basale e

dall'epitelio capsulare (podociti).

Questa barriera impedisce il passaggio delle cellule del sangue e di quasi tutte le macromolecole proteiche: il liquido di

filtrazione, perciò è simile in tutto al plasma, eccetto che per la scarsità delle proteine. Esso contiene molte sostanze utili che

non è interesse dell’organismo eliminare: sono queste ad essere preferenzialmente riassorbite dai tubuli renali, che invece

lasciano nel lume la maggior parte delle scorie inutili.


Il processo di filtrazione glomerulare è detto anche ultrafiltrazione, perché

è accelerato dall'elevata pressione che, come si è detto, vige nel capillari del glomerulo (70 mmHg, contro i 20 dei capillari nel resto del corpo). Ne risulta la produzione di una notevole

quantità di liquido nell’unità di tempo: si calcola che i glomeruli di

una persona sana di media corporatura filtrano

complessivamente 125 ml di liquido al minuto, ovvero 180 litri al giorno.

Quasi, tutto questo liquido, com'è ovvio, viene poi riassorbito dai tubuli renali, per arrivare all'eliminazione

giornaliera di 1-1,5 litri di urina.

Pressione idrostatica

Pressione oncotica

A. afferente 60 32

18

A. efferente

Pressione della capsula

VFG = 125 ml/min

P netta di filtrazione Pf = 10 mmHg

PRESSIONI E FILTRAZIONE

La misura della velocità di filtrazione glomerulare è uno dei parametri più importanti per valutare la funzionaIità renale: come si vedrà più avanti, quando essa scende oltre un certo limite si parla di insufficienza renale.

Esistono anche delle malattie nelle quali la barriera di filtrazione diventa troppo permeabile e lascia passare molte molecole proteiche, superando la capacità dei tubuli di riassorbirle: è questa la condizione alla base della

sindrome nefrosica.

L’epitelio che riveste i tubuli contorti (cilindrico in quelli prossimali, cubico in quelli

distali) provvede a riassorbire circa il 99% del liquido filtrato dai glomeruli, distinguendo

nella propria azione le sostanze che devono essere trattenute da

quelle che vanno eliminate (riassorbimento selettivo).


Mentre la filtrazione glomerulare avviene passivamente sotto la spinta della pressione idrostatica,

il riassorbimento tubuIare, sebbene favorito dalla bassa pressione

vigente nei capillari peritubulari (circa 13 mm Hg), richiede una notevole quantità di energia metabolica: infatti molte sostanze

vengono riassorbite dall'epitelio tubulare in senso contrario rispetto alla differenza dì concentrazione esistente tra il lume del tubulo e

I'interstizio che li circonda.

Questo avviene, ad esempio, per il glucosio e per gli aminoacidi, che vengono riassorbiti completamente già nel tubulo contorto

prossimale.

Anche le poche molecole proteiche sfuggite alla barriera di filtrazione glomerulare vengono tutte riassorbite in questa sede.

L’albumina è la più abbondante tra le proteine sieriche e tra quelle con

minore massa molecolare: è soprattutto essa, perciò, a superare, sebbene in piccola misura, il filtrato glomerulare.

Una minima quantità di albumina (meno di 30 mg nelle 24 ore) può essere ritrovata anche nell'urina. Se si pensa che la portata ematica renale media di 1200 ml/minuto corrisponde al ricircolo attraverso i

reni di circa 70 kg di proteine plasmatiche al giorno, che di tale ammontare appena 30 g passano nel filtrato glomerulare e che

soltanto pochi milligrammi giungono nell'urina, si ha un'idea, di quanto sia efficiente il meccanismo teso a risparmiare queste molecole così

importanti per l'organismo.

Alcune sostanze invece, non vengono riassorbite affatto: è il caso della creatinina; sostanza derivata dal

metabolismo delle cellule muscolari. Per questo motivo, la concentrazione della

creatinina nel sangue e la capacità dei reni di eliminarla (la cosiddetta “clearance della creatinina"; vedi oltre) sono utilizzate come

indice della funzione glomerulare.


Poco riassorbita dai tubuli renali è anche l’urea, prodotto terminale del metabolismo proteico.

Nell'insufficienza renale l'eliminazione dell'urea si riduce ed essa si accumula nel sangue: la sua

concentrazione sierica viene quindi utilizzata, come quella della creatinina, per valutare la funzionalità

renale.

Un indice più grossolano della funzione escretrice renale, analogo all’urea sierica, è la concentrazione complessiva nel siero dell’azoto non proteico, rappresentato da quello contenuto nella stessa urea ed in altri composti

azotati questo valore è detto azotemia.

Vi sono, poi, sostanze che vengono secrete dall’epitelio nel lume tubulare: ciò avviene, in misura modesta, per la stessa creatinina e soprattutto per gli ioni idrogeno

(H+) e potassio (K+).

Il risultato di questo fenomeno è che la concentrazione di ioni idrogeno nell'urina è maggiore che nel plasma;

in altri termini, il pH urinario più basso (solitamente tra 5 e 6. mentre il pH del sangue è di 7,4).

Nell’insufficienza renale, infatti, compaiono acidosi metabolica ed iperpotassiemia.

l tubuli contorti prossimali svolgono la maggior parte del lavoro di riassorbimento, rimettendo in circolo l'80.% del liquido fiItrato

dai glomeruli.

A livello dei tubuli contorti distali il riassorbimento del sodio può essere stimolato dall'azione di un ormone prodotto dalle

ghiandole surrenali ed alla cui regolazione concorre lo stesso rene: l'aldosterone.

Esso viene prodotto in grandi quantità quando nel sangue

diminuisce la concentrazione dello ione sodio (Na+) od aumenta quella del potassio, I’aldosterone stimola l'epitelio dei tubuli contorti distali a riassorbire Na+, cloro (Cl-) ed acqua, ed a

secernere nel lume K+ ed H+. E’ questo uno dei sistemi di regolazione del volume del liquido

extracellulare.

L'ansa del nefrone, i dotti collettori ed il processo di concentrazione dell’urina.

L’ansa del nefrone è un condotto

ad U, compreso tra il tubulo contorto prossimale e quello

distale, che si trova nelle piramidi renali, talora giungendo fino al

loro apice.

E’ rivestita da: epitelio pavimentoso semplice più sottile

nella branca discendente e più spesso in quella ascendente.


La funzione dell'ansa del nefrone è quella di creare le premesse per la concentrazione dell'urina, mediante un meccanismo detto

di controcorrente. La branca ascendente dell’ansa riassorbe attivamente dal lume ioni Cl e li riversa nello spazio interstiziale,

ove essi vengono seguiti dagli ioni positivi Na+, ma non dall'acqua, a cui il rivestimento epiteliale in questo tratto è

impermeabile. Ne risulta, perciò una preurina molto diluita.

La branca discendente, invece, è molto permeabile all' acqua (che tende a fuoriuscire per osmosi, ma non al Na+ ed al Cl-, che

vengono trascinate ove alimentano il sistema di trasporto. Si realizza, in questo modo, una concentrazione crescente di Na+

e CI' nel liquido interstiziale. A mano a mano che ci si sposta in profondità nella midollare (si forma, cioè, un gradiente di concentrazione). Gli ioni in eccesso sono portati via dai vasi retti, il cui decorso è parallelo a quello

dell’ansa del nefrone.

Attraverso questo interstizio ricco di sale passano i dotti collettori che

continuano i tubuli contorti distali e sboccano all'apice delle piramidi,

dopo essersi riuniti a formare i dotti papillari.

Essi non si lasciano penetrare dagli ioni sodio e cloro, di per sé, non

sono permeabili nemmeno all'acqua, ma lo diventano se le

cellule del loro epitelio sono stimolate dalla vasopressina, o

ormone antidiuretico (abbreviato all'inglese in ADH), prodotto dal

sistema ipotalamo-ipofisario.

I vasi retti impediscono la perdita dell’osmolalità midollare per diffusione longitudinale. Attraverso un meccanismo (non moltiplicatore) di scambio in controcorrente e l’acqua viene trasferita dai vasi retti discendenti a quelli ascendenti, impedendole di entrare nella zona di elevata osmolalità. Il soluto invece viene trasferito dagli ascendenti ai discendenti

Se nell' organismo vi è un eccesso di acqua; la secrezione di ADH si riduce al minimo.

l dotti collettori, allora, riversano nelle vie urinarie un'urina molto diluita, così come arriva loro dai tubuli distati: la

concentrazione urinaria di sale, in questo caso, è pari ad un terzo di quella del plasma.


Al contrario, in condizioni di disidratazione, l'ormone

antidiuretico viene prodotto in misura maggiore: ciò consente ai tubuli distali e ai dotti collettori di

lasciar passare l'acqua attraverso la loro parete.

Essa, viene allora richiamata passivamente (per osmosi) dal lume tubulare all’interstizio, reso molto

concentrato dal meccanismo di controcorrente.

La quantità di acqua che viene così riassorbita dipende dall'intensità

della secrezione di ADH.

In condizioni di massima produzione dell' ormone, e quindi di massima permeabilità tubulare all'acqua, la concentrazione

salina all'interno dei tubuli collettori giunge ad essere uguale a quella dell'interstizio e cioè, nel tratto terminale, quattro volte

quella del plasma. Viene eliminata, così, un'urina molto concentrata, che consente all'organismo di risparmiare il

massimo dell'acqua possibile.

Esiste una condizione patologica, il diabete insipido, nella quale la neuroipofisi non è in grado di produrre ormone antidiuretico: in

questo caso i reni eliminano stabilmente urina molto diluita ed il paziente è costretto ad introdurre grandi quantità di acqua per

compensare le perdite.

L'apparato iuxtaglomerulare

E’ composto dalle cellule iuxtaglomerulari, situate nella parete dell'arteriola afferente vicino al punto in cui essa dà origine al glomerulo, e dalla macula densa, un gruppo di cellule del tubulo contorto

distale poste in un punto in cui tale tubulo passa vicino all' arteriola afferente. Le due

componenti dell'apparato sono in contatto tra loro.

Le cellule iuxtaglomerulari secernono la renina, in

quantità crescente via via che diminuiscono la

concentrazione di sodio nel sangue o la pressione

arteriosa. L’attività delle cellule

iuxtaglomerulari è stimolata da fibre afferenti simpatiche che agiscono su recettori di

tipo 13. Sembra, inoltre, che anche la

macula densa contribuisca alla sua regolazione.


La renina è un enzima proteolitico che trasforma un peptide di origine epatica, l' angiotensinogeno, in angiotensina I; questa è poi ulteriormente

trasformata in angiotensina II ad opera di un'altra proteasi, l'enzima di conversione, presente nei polmoni ed in molti altri tessuti.

L’angiotensina II svolge una duplice funzione: anzitutto" essa stimola la porzione corticale delle ghiandole surrenali a produrre

aldosterone, l'ormone che, come si è visto, "interviene nel regolare Il riassorbimento di sodio nel tubulo contorto distale:

in secondo luogo, quando "si trova in quantità elevate, l'angiotensina II induce la contrazione delle arteriole di tutto il

corpo, determinando, così, un aumento della resistenza al passaggio del sangue e, quindi, un aumento della pressione

arteriosa.

Anche il riassorbimento del sodio, indotto dall'aldosterone, produce un aumento della pressione arteriosa, attraverso

l'aumento del volume circolante determinato dal richiamo in circolo di sodio ed acqua. L’angiotensina II agisce, inoltre, come

mitogeno, cioè "stimola la moltiplicazione delle fibrocellule muscolari lisce dei vasi: questo effetto è importante nella

patogenesi dell'arteriosclerosi.

La secrezione di renina costituisce, quindi, una delle modalità attraverso cui il rene contribuisce a regolare il volume del liquido

extracellulare e la pressione arteriosa. Quando è presente un restringimento a livello di un'arteria renale, diminuiscono in quel rene il flusso e la pressione del

sangue: in risposta a ciò, le cellule iuxtaglomerulari producono grande quantità di renina, provocando l'insorgenza di un'

ipertensione arteriosa secondaria, spesso grave e difficile da trattare. La correzione del difetto vascolare, se operata in tempo,

può riportare la pressione arteriosa ai livelli normali.


CENNI DI ANATOMIA FISIOLOGIA E DIAGNOSTICA · La funzione emuntoria, cioè l'eliminazione delle...

Documents

Transcript of CENNI DI ANATOMIA FISIOLOGIA E DIAGNOSTICA · La funzione emuntoria, cioè l'eliminazione delle...