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Il RENE: filtrazione PROF. ALESSANDRO MALFATTICorso di Fisiologia Speciale

Veterinaria

IL RENE

➔LA PRINCIPALE FUNZIONE DEL RENE è QUELLA DI FILTRARE IL SANGUE (PRODUZIONE ED ESCREZIONE DELL'URINA):

✔ CONSERVANDO I COSTITUENTI ESSENZIALI AL'ORGANISMO E I NUTRIENTI UTILI

✔ ELIMINANDO I PRODOTTI DI SCARTO ➔ ALTRE FUNZIONI:

✔ ORGANO DI SENSO (macula densa, cellle iuxtaglomerulari)✔ REGOLAZIONE BILANCIO IDRICO ED ELETTROLITICO ✔ REGOLAZIONE BILANCIO ACIDO-BASE ✔ CONTROLLO DELLA PRESSIONE EMATICA E DELLA VOLEMIA ✔ SECREZIONE DI ORMONI (eritropoietina, renina,

1,25-(OH)2-D3, PG)✔ DETOSSIFICAZIONE (ossidazioni, deaminazioni, attività enzimatiche)


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STRUTTURA FUNZIONALE DEL RENE

➔L'unità funzionale del rene è il NEFRONE➔Dal punto di vista funzionale il nefrone è costituito da

strutture vasali (glomerulo di Malpighi e vasa recta) e duttali (capsula di Bowman, dotti prossimale, ansa di Henle, distale)

➔Esistono due tipi di nefroni, a % variabile nelle diverse specie: ✔ Corticali (a ansa breve) ✔ Iuxtamidollari (ad ansa lunga)

➔Ogni specie ha il suo numero di nefroni, tendenzialmente di più in animali più grandi: bovino 4milioni, suino 1,250,000, uomo 1milione, cane 415,000, gatto 190,000.

✔ Cani più grandi hanno lo stesso numero di nefroni di cani piccoli


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STRUTTURA FUNZIONALE DEL RENE


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QUANTO SANGUE, E COME, AL RENE

➔Ogni rene riceve un'arteria renale. Le arterie renali derivano direttamente dall'aorta

✔ Si staccano dall'aorta ortogonalmente:pochi eritrociti prendono questa via

✔ Hanno una grande portata: a ogni ciclo cardiaco i reni ricevono il 20-25% della gittata cardiaca

➔Ogni giorno passano nei reni circa 2,500 litri di sangue ogni 100 kg di peso animale

➔La quantità di sangue che arriva airei è detta FLUSSO EMATICO RENALE (FER, FPR flusso plasmatico renale)

➔Vengono filtrati circa 180 litri al giorno di liquido (urina primaria) ➔Ne viene riassorbito nel rene il 99% = circa 1,8 litri di urina per

100 kg di peso animale


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PROCESSI NEL NEFRONE-DOTTO


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FILTRAZIONE

➔Il luogo della filtrazione è il corpuscolo renale (glomerulo e capsula di Bowman)

✔ L'endotelio capillare del glomerulo è estremamente permeabile

✔ La capsula di Bowman è formata da due foglietti con caratteristiche funzionali:

➢Esterno: impermeabile ➢Interno: estremamente permeabile

➔La membrana filtrante è un foglietto trilaminare: ➢Endotelio vasale [filtro a 450,000 D]➢Membrana basale [filtro a 160,000 D]➢Podociti [filtro a 69,000 D]

➔La forza filtrante (pressione di filtrazione) è esercitata dall'equilibrio tra pressione idrostatica e pressione osmotica


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FILTRAZIONE


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PRESSIONE NETTA DI FILTRAZIONE

➔PNF - È la forza filtrante, risultante dalla formula:

✔ La PIC è costante per il sistema di autoregolazione renale (PG delle cellule del mesangio, efficiente tra valori di PI 80-180 mmHg) e per l'anatomia delle arteriole afferente ed efferente

✔ La POU è quasi nulla perché le proteine non oltrepassano la barriera filtrante

✔ La PIU non sale perché il nefrone è un sistema aperto e l'urina primaria fluisce continuamente verso la pelvi renale

✔ La POC sale progressivamente per l'emoconcentrazione conseguente alla filtrazione

PrIdrostaticaCapillare +( + PrOsmotica

CapillarePrIdrostaticaUltrafiltrato

PrOsmoticaUltrafiltrato -() )

costante60-90 mmHg

quasi nulla0,3 mmHg

costante5-15 mmHg

variabile25-30 mmHg


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AUTOREGOLAZIONE PRESSIONE EMATICA RENALE


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FILTRAZIONE: selettività della barriera

➔La filtrazione avviene in base a due caratteristiche delle molecole:

1.Dimensione/peso molecolare ➢Sino a 5,500 le molecole passano liberamente ➢Da 5,500 sino a circa 70,000 le molecole possono passare, con crescente difficoltà

➢Oltre 70,000 non vi è filtrazione

Le ALBUMINE sono le più piccole proteine plasmatiche libere e hanno al minimo un pm di 69,000 (queste passano allo 0,2-0,3%)

la EMOGLOBINA (pm 68,000) se libera (emolisi massiva con saturazione della aptoglobina) passa il filtro glomerulare


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M o l e c u l a r R a d i u s

0 1 0 2 0 3 0 4 0

C B CC P l a s m a

0 . 0

0 . 5

1 . 0

H2 O

>

NaC

l >

Glu

> < I n u l i n

< A l b u m i n

< H e m o g l o b i n

< M y o g l o b i n


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2.Carica elettrica

➢Le molecole cariche negativamente passano – a parità di pm – con maggiore difficoltà

Le ALBUMINE – come tutte le proteine – in circolo sono dissociate e cariche negativamente (anioni proteici)


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FILTRAZIONE: alcune cause di variazione

➔IPOTENSIONE di grado elevato: PIC PNF

➔OSTACOLO DEFLUSSO ultrafiltrato PIU PNF

➔PROTEINURIA (malattie renali) POU POC PNF

➔IPOPROTEINEMIA (malattie epatiche) POC PNF

In tutti i casi si configura un'INSUFFICIENZA RENALE che può risultare sia da un eccesso di filtrazione (perdita di sostanze utili o vitali, disidratazione) sia da una carenza di filtrazione (tossicosi, edemi)


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FILTRAZIONE: velocità di filtrazione glomerulare

➔VFG (GFR) – La quantità di ultrafiltrato glomerulare (urina primaria) che si forma nell'unità di tempo

➔Normalmente: 125 ml/min/100 kg di peso vivo ✔ che significa 7,5 litri/ora, ossia 180 litri/die (circa 40 volte

la massa plasmatica)➔La VFG è una misura dell'efficienza del rene

✔ Può essere misurata tramite la cosiddetta CLEARENCE RENALE di sostanze che una volta iniettate in circolo in quantità (concentrazione) nota vengono filtrate liberamente, non riassorbite, non secrete (inulina, creatinina): misurando la concentrazione di inulina nelle urine si ricava la VFG (clearance dell'inulina)

➔Il FPR si misura con sostaze (acido paraamioippurico-PAI-PAH) che non solo vengono filtrate ma anche secrete nel nefrone (il sangue esce dal rene “ripulito” dal PAI)


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FILTRAZIONE: velocità di filtrazione glomerulare

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