I reni sono due organi di colore rosso scuro che si trovano ai lati della colonna vertebrale, tenuti in sede dalla pressione addominale e da uno spesso tessuto connettivo detto fascia renale. Seppur mantengano la loro posizione, si alzano e si abbassano lievemente durante inspirazione ed espirazione. I reni costituiscono l’apparato urinario umano insieme alle vie urinarie (i due ureteri, la vescica e l’uretra) ed hanno numerose funzioni vitali per l’organismo.

Funzioni dei reni

I reni e le loro unità funzionali chiamati “nefroni”, in sinergia con le vie urinarie, svolgono numerose funzioni, tra cui:

• filtrare ogni minuto 1200 ml di sangue (1700 litri in un giorno) con lo scopo di separare i prodotti di scarto del metabolismo ed espellerli tramite l’urina.
• gestire l’equilibrio idro-salino nel corpo umano regolando la concentrazione di Na+, K+, Cl-, HCO3-, PO43-, Ca2+, glucosio, aminoacidi, acido urico, urea, mediante complessi processi di filtrazione, riassorbimento, secrezione ed escrezione a livello del nefrone;
• regolare il contenuto idrico dell’organismo, modificando volemia e pressione arteriosa;
• regolare il pH ematico tramite riassorbimento ed eliminazione di bicarbonato HCO3- ed agendo sulla secrezione di H+;
• partecipare al metabolismo dei carboidrati essendo una sede della gluconeogenesi;
• secernere diversi ormoni (funzione endocrina) come renina, eritropoietina (eritropoiesi), prostaglandine e la sintesi, a partire dalla vitamina D, di 1,25-diidrossicolecalciferolo, necessario per la regolazione ed il trasporto del calcio.

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Funzionalità renale

Dal momento che i reni svolgono così tante funzioni importanti per l’organismo è importante, per il paziente e per il medico che lo segue, conoscere se essi funzionino bene o no e tale valutazione si fa soprattutto tramite un esame del sangue che restituisca i valori che sono influenzati dall’attività renale. L’insieme di questi valori prendono il nome di “funzionalità renale”, la quale valuta la concentrazione di:

• Elettroliti: sono sostanze chimiche cariche elettricamente vitali per la normale funzionalità di tutti i processi dell’organismo, come la funzionalità dei muscoli e del sistema nervoso. Tra le altre cose, sono responsabili della regolazione della quantità di fluidi nel sangue e del mantenimento dell’equilibrio acido-base. Gli elettroliti includono: sodio, potassio, cloro, bicarbonato, minerali, fosforo, calcio.
• Albumina: è una proteina che rappresenta circa il 60% di tutte le proteine presenti nel circolo sanguigno e svolge un ruolo importante nel mantenimento della pressione colloide-osmotica, cioè la pressione che tiene i fluidi all’interno dei vasi L’albumina ha importante ruoli anche nel trasporto di ormoni, vitamine, farmaci e ioni, come il calcio all’interno del circolo ematico.
• Urea: è un prodotto di scarto contenente azoto che si forma dal metabolismo delle proteine; viene rilasciata dal fegato all’interno del circolo sanguigno per essere trasportata nei reni dove viene filtrata ed eliminata con le urine.
• Creatinina: è un altro prodotto di scarto prodotto dai muscoli; la maggior parte della creatinina viene eliminata dai reni.
• Glucosio: rappresenta la fonte energetica principale dell’organismo.

Nella valutazione della funzionalità renale, di estrema importanza sono tre valori calcolati:

• Rapporto Urea/Creatinina: è un confronto tra l’urea e la creatinina presente nel sangue.
• Velocità di filtrazione glomerulare (eGFR): rappresenta una stima della velocità di filtrazione del glomerulo (quantità di sangue filtrato dai glomeruli nel rene al minuto) derivata dalla concentrazione di creatinina nel sangue; la formula tiene conto di età, genere, razza e talvolta del peso e dell’altezza della persona.
• Gap (o divario) anionico: è un valore calcolato sulla base dei risultati della misura degli elettroliti nel sangue. Esso valuta la differenza tra la misura delle particelle cariche elettricamente (ioni o elettroliti) misurabili e non misurabili nel sangue.

Quando la funzionalità renale è compromessa in modo grave ed il rene non riesce ad espletare in modo adeguato i suoi numerosi compiti, si parla di insufficienza renale ed il paziente deve sottoporsi periodicamente a dialisi, cioè un processo che consente di purificare il sangue mediante specifiche tecniche: l’emodialisi e la dialisi peritoneale. L’alternativa alla dialisi è il trapianto renale.

Dialisi mediante emodialisi

L’emodialisi (anche chiamata “dialisi extracorporea“) è una terapia fisica sostitutiva della funzionalità renale somministrata a soggetti nei quali essa è criticamente ridotta fino a determinare “uremia“, la condizione che rappresenta lo stadio più grave nel paziente con insufficienza renale. Nell’emodialisi è necessario attivare la circolazione extracorporea del sangue, con appositi macchinari; il paziente dovrà recarsi più volte alla settimana in ospedale (o presso un centro specializzato) per sottoporsi al trattamento.

Caratteristiche dell’emodialisi

Il procedimento rimpiazza le quattro funzionalità di base del rene:

1. rimozione delle sostanze tossiche
2. riequilibrio elettrolitico
3. riequilibrio acido-base
4. rimozione dei liquidi

Nell’emodialisi le prime due funzioni vengono svolte sottoponendo il sangue del paziente al principio fisico della dialisi. Esso viene fatto scorrere in un filtro in cui entra in contatto con una membrana semipermeabile attraverso cui passano solo (o almeno in maggior quantità) le sostanze tossiche che si desidera rimuovere. Il filtro consente, oltre alla rimozione di sostanze, anche il reintegro di radicali alcalini, quindi il riequilibrio acido-base. L’ultima funzione in elenco riguarda la necessità di rimuovere i liquidi assunti attraverso l’alimentazione e non eliminati con la diuresi, che può essere estremamente ridotta o assente (anuria) nei soggetti nefropatici in fase terminale. Il metodo utilizzato è la ultrafiltrazione.

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Emodialisi: come funziona il macchinario?

Per effettuare il trattamento emodialitico il sangue del soggetto deve scorrere attraverso un apparecchio (apparecchio per dialisi o rene artificiale) che, con un opportuno sistema di pompe, fa circolare il sangue attraverso un filtro che lo depura e quindi lo restituisce al paziente. Pertanto il sangue deve essere estratto dal soggetto. Ciò, in casi di urgenza, avviene mediante il posizionamento di un catetere in un grosso vaso venoso (catetere venoso centrale), mentre nei pazienti in emodialisi cronica viene allestita una fistola artero-venosa, ossia una congiunzione creata chirurgicamente tra una vena e una arteria, di norma al braccio. Il punto centrale del trattamento è il filtro dializzatore (un elemento a doppio comparto nel quale viene impiegata una membrana semipermeabile di porosità adatta). Nel secondo comparto viene fatta fluire una soluzione acquosa arricchita dei soluti che è necessario cedere al sangue e povera (o priva) di quelli da sottrarre. Questa soluzione viene chiamata soluzione dializzante. Per consentire una adeguata depurazione, il flusso sanguigno viene indotto da una pompa con portate tipiche di 250 ÷ 300 ml/min (in soggetti adulti) mentre la soluzione dializzante scorre tipicamente a 500 ml/min. La soluzione dializzante viene prodotta diluendo una soluzione concentrata con acqua depurata, utilizzata ed alla fine gettata (single pass) per un quantitativo di almeno 120 litri per ogni seduta dialitica. In passato sono state tentate tecniche ad anello chiuso, per ridurre i consumi, ma si sono praticamente estinte per motivi tecnici e di efficienza clinica.

Emodialisi: come si svolge un trattamento?

All’inizio della seduta dialitica il paziente viene connesso (con due aghi posizionati nella fistola o attraverso il catetere venoso) all’apparecchio per emodialisi, quindi gli viene iniettata una dose di eparina che evita che il sangue coaguli nel circuito extracoproreo. Solo in rari casi (ad esempio in pazienti che hanno subito recentemente un intervento chirurgico) la emodialisi si effettua senza eparina.

Emodialisi: quanto dura un trattamento?

La seduta dura di norma 4 ore.

Emodialisi: quante volte a settimana?

L’emodialisi viene eseguita tre volte a settimana.

Riequilibrio elettrolitico e acido-base

La concentrazione tipica dei soluti in una soluzione dializzante è la seguente espressa in mEq/l (milliequivalenti per litro):

140	Na+	(ione sodio)
2	K+	(ione potassio)
3,5	Ca++	(ione calcio)
1	Mg++	(ione magnesio)
35	HCO3–	(ione bicarbonato)

Lo scambio nel sangue di questi elettroliti avviene per dialisi e la massa scambiata è in relazione al gradiente (ovvero la differenza di concentrazione). Ad esempio lo ione potassio (K+) è più elevato nel sangue del soggetto nefropatico e quindi viene sottratto; lo ione bicarbonato (HCO3-) è invece in difetto quindi viene ceduto. In linea di massima, con l’avanzare del tempo di trattamento il gradiente si riduce verso un asintoto.

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Rimozione delle sostanze tossiche

Le sostanze tossiche, quali urea, acido urico, creatinina (e molte altre molecole di medie dimensioni, dette medio-molecole, meno note, ma più importanti) vengono sottratte in ogni momento con il massimo gradiente poiché il liquido dializzante ne è totalmente privo.

Rimozione dei liquidi

La massa totale di liquidi da sottrarre in una seduta dialitica dipende da quanti liquidi il paziente ingerisce fra una dialisi e la successiva e viene valutata pesando il paziente al termine della seduta dialitica ed all’inizio della successiva. Infatti, frequentemente i reni del paziente non hanno alcuna funzionalità residua, quindi non eliminano l’acqua che si accumula. Pur invitando i pazienti a minimizzare l’apporto idrico fra una dialisi e la successiva l’aumento di peso del paziente (dovuto alla ritenzione di liquidi) fra una dialisi e la successiva è spesso superiore a 2-3 chilogrammi (ciò significa che egli ha assunto un pari quantitativo di acqua). Il peso “ideale del paziente” detto “peso secco” viene definito dal nefrologo che pratica il trattamento dialitico in base a dati clinici (pressione arteriosa etc..) e dati strumentali (diametri del cuore, sistemi di misurazione dell’acqua corporea etc..)
Tecnicamente, questa estrazione viene controllata mediante un opportuno gradiente di pressione: la pressione nel comparto ematico del filtro dializzatore è sempre positiva, al liquido dializzante viene imposta una pressione (negativa o a sua volta positiva) affinché il gradiente risultante sia tale da creare la ultrafiltrazione necessaria, in relazione alla permeabilità idraulica specifica della membrana del filtro dializzatore. Il sistema di controllo viene programmato per raggiungere l’obiettivo della totale rimozione al termine della seduta di trattamento (4 ore tipiche). Si deve precisare che tale obiettivo, detto peso secco, non è equivalente al peso normale di un soggetto sano con la stessa corporatura, ma inferiore (stato disidratato) e rappresenta il limite al di sotto del quale diventano possibili episodi d’intolleranza clinica. La massa di liquidi accumulati viene sottratta dalla parte plasmatica del sangue, la quale ha poi il compito di riassorbirla dalle cellule dei tessuti.
Fisiologicamente, questa restituzione (refilling) avviene con una certa lentezza poiché a sua volta dipende dalla permeabilità della membrana cellulare e dal gradiente di extra-intra cellulare, pertanto rimozioni violente possono causare effetti collaterali di rilievo, quali collasso e crampi. Il sistema di controllo della apparecchiatura (rene artificiale) deve essere in grado di assicurare con la massima accuratezza estrazioni che possono essere anche di pochi milligrammi per minuto. Come sistema elementare di verifica dell’andamento del peso del paziente, è ancora molto usato, almeno in Italia, il letto-bilancia, un normale lettino clinico (o anche una poltrona) collocato su una bilancia. In rari casi (pazienti che non assumono liquidi) non è necessario sottrarre alcuna massa di liquido: si parla in questi casi di bilancio idrico nullo.

Emodialisi: effetti collaterali e complicanze

La dialisi può provocare alcuni effetti collaterali e complicanze più o meno gravi, tra cui:

• Peritonite. Un effetto collaterale comune della dialisi peritoneale consiste nell’infezione batterica del peritoneo. La peritonite può verificarsi se l’apparecchiatura di dialisi non viene mantenuta correttamente sterilizzata. I pazienti in emodialisi presentano un rischio minore di contrarre l’infezione, ma se questa eventualità si verifica, tende ad essere più grave.
• Aumento di peso. Il liquido dialitico che viene utilizzato durante la dialisi peritoneale contiene molecole di zucchero, alcune delle quali possono essere assorbite dall’organismo. Questo effetto può determinare un aumento di peso, se non si riduce l’apporto calorico giornaliero con un regime dietetico adeguato eventualmente supportata – sotto consiglio medico – da esercizio fisico regolare.
• Stanchezza. Una manifestazione indesiderata comune sia all’emodialisi che alla dialisi peritoneale consiste in una persistente sensazione di stanchezza, causata da una combinazione di effetti che la terapia può avere sull’organismo.
• Anemia. Rappresenta una complicanza comune dell’insufficienza renale cronica, a causa della ridotta secrezione di eritropoietina, un ormone che stimola la formazione di globuli rossi. Restrizioni dietetiche o la perdita di ferro e vitamine attraverso l’emodialisi possono contribuire all’anemia.
• Indebolimento delle ossa. Se i reni danneggiati non sono più in grado di elaborare la vitamina D, possono verificarsi disturbi del metabolismo del calcio.
• Prurito. Molte persone che si sottopongono ad emodialisi manifestano prurito della pelle, che spesso è peggiore durante o subito dopo la procedura. Si ritiene che questo effetto sia dovuto ad un accumulo di potassio nel corpo. Evitare alimenti ricchi di potassio può aiutare a ridurre la frequenza e la gravità di questo sintomo.
• Ipotensione arteriosa. Un calo della pressione sanguigna è uno degli effetti collaterali più comuni dell’emodialisi, in particolare se il paziente è diabetico. L’ipotensione può essere causata dalla caduta dei livelli dei fluidi che si verifica durante la dialisi. Il modo migliore per ridurre al minimo i sintomi della bassa pressione sanguigna (mancanza di respiro, crampi addominali e muscolari, nausea o vomito) è quello di mantenere la quotidiana assunzione di liquidi ai livelli suggeriti dal medico. Se i sintomi di ipotensivi persistono, probabilmente la quantità di fluido utilizzato durante la dialisi necessita di una regolazione.
• Crampi muscolari. Nel corso di una seduta di emodialisi, alcune persone sperimentano crampi muscolari, di solito nella parte inferiore delle gambe. Questo effetto è dovuto probabilmente alla reazione dei muscoli alla perdita dei liquidi che si verifica durante l’emodialisi. A volte, i crampi possono essere alleviati regolando i fluidi e l’assunzione di sodio tra i trattamenti di emodialisi.
• Sovraccarico di liquidi. Dal momento che il fluido viene rimosso dal corpo durante l’emodialisi, bere più liquidi di quanto raccomandato fra i trattamenti di emodialisi può causare complicanze potenzialmente letali, come insufficienza cardiaca o accumulo di liquido nei polmoni (edema polmonare).
• Ipertensione arteriosa. Se si consuma troppo sale o si bevono troppo liquidi, la pressione alta è destinata a peggiorare e ad indurre complicanze a livello cardiaco.
• Livelli di potassio elevati (iperkaliemia). Il potassio è un minerale che viene normalmente rimosso dal corpo attraverso i reni. Se si assume più potassio di quanto sia raccomandato, il livello può diventare troppo alto e, nei casi più gravi, può causare problemi cardiaci.
• Amiloidosi. L’amiloidosi dialisi-correlata si sviluppa quando materiale proteico del sangue si deposita su tendini ed articolazioni, causando dolore, rigidità e versamento articolare. La condizione è più comune nei pazienti sottoposti per lungo tempo ad emodialisi (indicativamente più di cinque anni).
• Infezioni da stafilococco. I pazienti in emodialisi presentano un aumentato rischio di sviluppare un’infezione da Staphylococcus aureus. Il processo di emodialisi può permettere ai batteri di entrare nel corpo dove possono causare una grave infezione invasiva. Questa può diffondersi attraverso il sangue, portando a disfunzione d’organo multipla (sepsi). La sepsi associata ad un’infezione stafilococco invasiva è la seconda causa di morte più comune, dopo le malattie cardiache, in pazienti sottoposti a emodialisi.

Terapia continua

Questa tecnica viene prevalentemente utilizzata in area critica (reparti di rianimazione, terapia intensiva, cardiochirurgia) come supporto vitale nei quadri clinici più complessi, che coinvolgono la funzionalità di numerosi organi. Differisce in modo sostanziale dalla emodialisi extracorporea nei dosaggi e nei tempi di applicazione (non di rado superiori a 48 ore continuate). Inizialmente la metodica era ridotta all’essenziale e tale da essere utilizzata agevolmente al letto del paziente nelle Intensive Care Units (I.C.U.): prevedeva l’utilizzo di un filtro, un ago infisso in un’arteria del paziente, uno in una vena di calibro adeguato ed i tubi di collegamento; il flusso veniva assicurato dalla sola differenza di pressione tra l’arteria e la vena del paziente. Alla bassa efficienza depurativa si sopperiva prolungando i tempi del trattamento. Successivamente l’evoluzione tecnica ha consentito la produzione di dispositivi di maggiore capacità depurativa, poiché dotati di pompe che comunque mantenevano la caratteristica di essere facilmente trasportabili ed utilizzabili in situazioni critiche.

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Lo staff di Medicina OnLine

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