Funzioni apparato renale

Omeostasi ambiente extra-cellulare

1) bilancio idrico:

-controllo osmolarità (regolazione NaCl) dei liquidi corporei mantiene normale volume cellulare in tutti i

tessuti; controllo del volume (regolazione acqua) dei liquidi corporei è necessario per la normale funzionalità

del sistema cardiovascolare;

2) regolazione ionica:

- di ioni inorganici (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-) ed organici (escrezione di intermedi del ciclo di Krebs:

succinatocitrato); il bilancio degli elettroliti è assicurato da una precisa corrispondenza tra escrezione renale

ed assunzione dietetica;

3) regolazione acido-base:

- attuata mediante escrezione di H+;

- riassorbimento o produzione di HCO3-,

- regolazione di SO42-, HPO4

2-

Eliminazione dei prodotti di rifiuto: )

1) prodotti del catabolismo delle proteine (urea);

2) acido urico (dagli acidi nucleici);

3) creatinina (dalla creatina muscolare);

4) prodotti degradazione emoglobina (urobilinogeno, ..)

5) prodotti degradazione ormoni;

6) sostanze chimiche estranee (farmaci, additivi alimentari, etc.)

Funzione endocrina

I reni producono:

1) renina che attiva il sistema renina-angiotensina-aldosterone, che svolge un ruolo importante nella

regolazione pressione arteriosa ed equilibrio del Na+ e del K+;

2) prostaglandine e chinine (bradichinina) che sono sostanze vasoattive e modulano il flusso ematico

renale ed insieme ad angiotensina II la pressione sanguigna sistemica;

3) 1,25-diidrossivitamina D3 è necessaria per il normale riassorbimento di Ca2+, da parte del tratto gastro-

intestinale e della sua deposizione nel tessuto osseo; eritropoietina stimola formazione di globuli rossi nel

midollo osseo

Anatomia

Apparato

Urinario

Anatomia

Apparato

Urinario

Anatomia Apparato Urinario

.

Funzioni glomerulari e

tubulari:

- filtrazione;

-riassorbimento;

-secrezione.

I quattro principali segmenti del

nefrone determinano la

composizione e il volume delle urine

mediante processi selettivi di

riassorbimento dei soluti e dell’acqua

e di secrezione dei soluti. Il

riassorbimento consente al rene di

recuperare 99,2 % dell’acqua ed il

99.4 di NaCl ed altri soluti

Apparato renale: Funzioni glomerulari e tubulari

Filtrazione, riassorbimento, secrezione ed escrezione

L’escrezione urinaria di una sostanza dipende dai suoi processi

di filtrazione, riassorbimento e secrezione

Il corpuscolo renale

Mutazioni di proteine

come Nefrina e

Podocina

sono responsabili di

due malattie renali

congenite che

comportano un

anomalo passaggio di

proteine attraverso la

barriera di filtrazione

con la presenza di

proteine nelle urine

Ultrastruttura del glomerulo renale

Filtrazione glomerulare e Forze di Starling

VFG = Kf [(PCG – PSB) - GC - SB)]

Processo di Autoregolazione Renale

D.U. Silverthon Fisiologia: un approccio integrato, terza edizione Copyright 2007 CEA Casa Editrice Ambrosiana

Apparato Juxtaglomerulare

D.U. Silverthon Fisiologia: un approccio integrato, terza edizione Copyright 2007 CEA Casa Editrice Ambrosiana

Auto regolazione della VFG

Funzioni tubulari:

Composizione

ultrafiltrato e urina

Funzioni tubulari: tubulo prossimale

Schema generale delle vie di trasporto

Il tubulo contorto

prossimale riassorbe il 67

% di acqua, sodio, cloro,

potassio ed altri soluti come

glucosio, aminoacidi e

proteine come l’albumina

parzialmente filtrate dal

glomerulo; tali proteine sono

degradate da peptidasi di

membrana e poi assorbite

mediante endocitosi o da

uno specifico sistema di

trasporto H+/dipeptidi.

L’elemento chiave di tutti

questi processi di

riassorbimento è la Na+-K+-

ATPasi della membrana

basolaterale

Funzioni tubulari: Tubulo

contorto prossimale I parte

- Sindrome di Falconi

- Glicoproteina di Tamm-Horsfall

Cotrasporto Na-aminoacidi

Cotrasporto H+-dipeptidi

recentemente sono stati messi

in evidenza due sistemi di

trasporto per i dipeptidi PepT1

e PepT2 a diversa affinità e

capacità

Funzioni tubulari: Tubulo contorto prossimale

Principali sistemi di trasporto: cotrasporto Na-D-glucosio

localizzazione Km D-

glucose

stechiometria

SGLT-1 Tubulo contorto

prossimale (S2 e

S3)

0.35

mM

2:1

SGLT-2 Tbbulo contorto

prossimale (S1)

3 mM 1:1

Funzioni tubulari: Tubulo contorto prossimale II parte

Riassorbimento di Sali

Funzioni tubulari: Tubulo contorto prossimale

Riassorbimento di acqua

Il tubulo contorto prossimale

provvede a secernere cationi ed

anioni organici come sostanze

endogene (prodotti terminali del

metabolismo); o esogene (l’acido

p-amminoippurico, penicillina)

Anioni

AMPc; sali biliari; ossalati; urato;

prostaglandine (endogeni)

Acetazolamide; furosemide;

penicilllina; acetilsalicilico;

idroclorotiazide (farmaci)

Cationi

Creatinina; dopamina; adrenalina;

noradrenalina (endogeni)

Atropina; isoprotenerolo;

cimetidina; morfina; chinina;

amiloride.

Funzioni tubulari: Tubulo contorto prossimale

Secrezione di anioni e cationi organici

L’ansa di Henle riassorbe circa il 20 % di

Na+, Cl-, K+ filtrati dal glomerulo; anche

Ca2+, HCO3- e Mg2+ sono riassorbiti

dall’ansa di Henle; tale riassorbimento

avviene in gran parte nel tratto spesso

ascendente (trasporti attivi); il tratto

sottile ascendente ha scarse capacità

di riassorbimento dei soluti (permeabile

ai soluti), mentre quello discendente

non ne riassorbe quantità significative

(impermeabile ai soluti).

L’ansa di Henle riassorbe circa il 20 % di

acqua e tale riassorbimento avviene in

maggior parte nel tratto sottile

discendente, permeabile all’acqua,

mentre quello ascendente è del tutto

impermeabile all’acqua.

Funzioni tubulari: Ansa di Henle

Gli elementi chiave per il riassorbimento di

soluti nel tratto spesso ascendente sono la

Na+/K+-ATPasi basolaterale ed il

cotrasportatore Na+-K+-2Cl- apicale. Il

potenziale trans-epiteliale (lume positivo)

dovuto alla specifica localizzazione delle

proteine di trasporto nella membrana

apicale e basolaterale, esercita un ruolo

importante per il riassorbimento

paracellulare passivo dei cationi.

E’ presente un antiporto Na+-H+ che media

il riassorbimento di HCO3-.

Funzioni tubulari: Ansa di Henle

Meccanismi di trasporto del tratto spesso ascendente

NKCC2

Na+-K+-2Cl- e Na+-Cl- (CCC family)

Inibitore: bumetanide; P.M. = 130 KDa

NKCC1: epiteli secretori (basolaterale)

NKCC2: tratto spesso ascendente

ansa di Henle (apicale)

NCC: tubulo distale; inibitore tiazidi

Il tubulo distale riassorbe Na Cl tramite un

mecanismo di cotrasporto inibito da tiazide

(NCC).

l dotto collettore sono costituiti da due tipi di

cellule: quelle principali che assorbono Na+ e

acqua e secernono K+, quelle intercalate che

secernono attivamente H+, assorbendo HCO3-

Funzioni tubulari: Tubulo distale e dotto collettore

Funzioni tubulari: Dotto collettore

Cellule intercalate e regolazione acido base

Dotto collettore

Riassorbimento del 5%-

10% del carico filtrato di

bicarbonato ed è mediato

da anidrasi carbonica

citosolica (CA II) e da:

membrana apicale

V-ATPasi protonica

ATPasi K+/H+

membrana basolaterale

Scambio HCO3-/Cl-

Conduttanza al cloro

Cellula intercalata bicarbonato secernente

Cellula intercalata acido secernente

Clearance Renale

Clearance Renale

Forze di Starling:

- Le forze che favoriscono il movimento

dall’interstizio ai capillari peritubulari

sono la pressione oncotica capillare

(cap) e la pressione idrostatica degli

spazi interstiziali (Pis);

- le forze che si oppongono a questo

movimento sono la pressione oncotica

dell’interstizio (is) e la pressione

idrostatica all’interno dei capillari (Pcap)

Equilibrio glomerulo-tubulare

Questo equibrio consente di riassorbire

quantità di acqua e NaCl proporzionali al

carico filtrato, anche in concomitanza di

variazioni spontanee di VFG. Dipende da

due meccanismi: 1) gradiente di

pressione oncotica ed idrostatica tra

capillari peritubulari e spazio interstiziale

(forze di Starling); 2) dal carico filtrato

di glucosio ed aminoacidi.

Funzioni tubulari: Meccanismi di Regolazione

Regolazione intrinseca