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Filtrazione glomerulare, riassorbimento e secrezione

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MEDICINA ONLINE Dott Emilio Alessio Loiacono Medico Chirurgo Roma FILTRAZIONE GLOMERULARE RIASSORBIMENTO SEC Riabilitazione Nutrizionista Infrarossi Accompagno Commissioni Cavitazione Radiofrequenza Ecografia Pulsata Macchie Capillari A Pene.jpgLe principali funzioni del rene sono due:

  • la regolazione della concentrazione di acqua e soluti;
  • l’eliminazione di sostanze inutili o dannose (farmaci e prodotti finali del metabolismo come urea, acido urico ed eccesso di ioni H+).

Tra le due la funziona primaria è senz’altro la prima, dal momento che l’alterazione del volume sanguigno o dei livelli ionici può determinare gravi patologie prima ancora che l’accumulo di scorie metaboliche produca i suoi effetti.

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I processi fondamentali che avvengono nel nefrone (l’unità funzionale del rene, composto da corpuscolo renale e sistema tubulare) sono tre, dal momento che ognuno di essi è in grado di filtrare, riassorbire e secernere in modo indipendente.

  1. FILTRAZIONE: La filtrazione glomerulare è il primo processo svolto dal rene nella formazione dell’urina e si svolge in ciascun nefrone. Il sangue ad alta pressione proveniente dall’arteriola afferente entra nella rete mirabile di capillari fenestrati all’interno del glomerulo renale e ciò permette alla struttura di filtrarlo all’interno della capsula di Bowman dando origine ad un liquido, il filtrato glomerulare, virtualmente privo di proteine, eritrociti e cellule del sangue, povero di calcio e di acidi grassi ma per il resto di composizione simile al plasma. Una volta nella capsula di Bowman il filtrato glomerulare penetra all’interno del tubulo prossimale con cui essa è in continuità e poi prosegue nel sistema tubulare del nefrone dove va incontro ad altre modificazioni, principalmente riassorbimento di alcune sostanze dai tubuli al plasma e secrezione di altre da questo ai tubuli.
    La velocità di filtrazione glomerulare (VFG o GFR, glomerular filtration rate) è il volume di fluido filtrato dai capillari glomerulari del rene nella capsula di Bowman nell’unità di tempo.
  2. RIASSORBIMENTO: consiste nel recupero di acqua e soluti filtrati, che passano dai tubuli ai capillari sanguigni. La quantità riassorbita è quindi data dall’acqua più le sostanze che lasciano la preurina e tornano nel circolo sanguigno. Tra queste rientrano tutti i prodotti utili per l’organismo, come il glucosio, le proteine più piccole che sono riuscite a passare nel filtrato, gli amminoacidi, le vitamine, una grandissima quantità di acqua e vari sali.
  3. SECREZIONE: processo, inverso al riassorbimento, per cui alcune sostanze passano dal sangue contenuto nei capillari ai tubuli renali, aggiungendosi a quelle filtrate. Tra le sostanze secrete rientrano tutte quelle che necessitano di una rapida eliminazione, come i farmaci, gli ioni H+ e le molecole presenti in eccesso.

Infine l’escrezione consiste nell’eliminazione dell’urina nella pelvi renale. Il volume escreto equivale al volume filtrato meno quello riassorbito più quello secreto. Nel caso del glucosio, essendo il riassorbimento pari al 100% e la secrezione nulla, l’escreto è pari a zero. L’acqua e i sali minerali sono in parte riassorbiti ed in parte escreti, grazie ad un fine meccanismo regolatorio.

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Attraverso i reni transitano circa 700 ml di plasma in un minuto, di cui 125 vengono filtrati per un totale quotidiano di 180 litri di preurina. Di questo impressionante volume meno dell’un percento viene escreto (circa 1,5 litri al giorno), mentre il rimanente viene rapidamente riassorbito. Il nostro organismo compie tutto questo lavoro, apparentemente inutile, per poter eliminare in fretta eventuali eccessi o sostanze nocive. Grazie al grande volume di liquido che li attraversa, i reni possono intervenire attivamente per regolare le varie concentrazioni ed eliminare tutto ciò che non serve.

FILTRATO = plasma senza proteine

RIASSORBITO = sostanze utili come glucosio, aminoacidi, acqua, vitamine, e minerali

SECRETO = sostanze in eccesso, prodotti finali del catabolismo (ad esempio l’urea) o farmaci

ESCRETO = FILTRATO + SECRETO – RIASSORBITO

Il sangue che giunge al glomerulo non viene completamente filtrato, ma circa l’80% ritorna subito in circolo senza subire alcuna filtrazione. Se così non fosse, l’importante quantitativo di sangue, con il suo carico di cellule e proteine non filtrabili, rischierebbe di intasare il “setaccio”, compromettendo l’intera funzionalità renale. Per questo motivo l’organismo preferisce filtrare piccole quantità di sangue alla volta.

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Dott. Emilio Alessio Loiacono
Medico Chirurgo
Direttore dello Staff di Medicina OnLine

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Glomerulo renale: schema, funzione e flusso ematico renale

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MEDICINA ONLINE Dott Emilio Alessio Loiacono Medico Chirurgo Roma GLOMERULO RENALE SCHEMA FUNZIONE FLUSSO Riabilitazione Nutrizionista Infrarossi Accompagno Commissioni Cavitazione Radiofrequenza Ecografia Pulsata Macchie Capillari Ano Pene.jpgIl glomerulo renale (o più semplicemente glomerulo, renal glomerulus in inglese) è la porzione vascolare del corpuscolo renale di Malpighi e rappresenta un gomitolo vascolare costituito da una rete mirabile arteriosa (o sistema portale arterioso) in quanto formato da capillari interposti tra due arteriole, l’afferente e l’efferente. Il glomerulo, insieme al tubulo renale, costituisce il nefrone, l’unità funzionale del rene. Nell’organismo umano sono presenti circa 2.000.000 di nefroni, cioè 1.000.000 per ogni rene.

Struttura del glomerulo renale
L’arteriola afferente penetra nella capsula di Bowman attraverso il suo polo vascolare e si ramifica in numerosi capillari fenestrati che descrivono una struttura la cui forma ricorda un gomitolo. La superficie esterna dei capillari è rivestita da podociti, cellule dotate di estroflessioni citoplasmatiche (dette pedicelli) che si interdigitano tra loro a formare un filtro in corrispondenza delle fenestrature. Tra il rivestimento interno dei capillari e i pedicelli si trova la lamina densa, risultante dalla confluenza delle membrane basali dei podociti e delle cellule endoteliali. Le anse capillari sono tenute in sede da tessuto di origine connettivale la cui componente cellulare è rappresentata dalle cellule del mesangio, nel cui citoplasma si trovano filamenti contrattili. I capillari confluiscono nell’arteriola efferente renale, di minor calibro rispetto all’afferente, che abbandona la capsula di Bowman attraverso il suo polo vascolare.

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Membrana capillare glomerulare
La membrana capillare glomerulare è costituita da tre strati che, dal più interno al più esterno, sono l’endotelio dei capillari glomerulari, la membrana basale ed uno strato epiteliale costituito dai podociti. Malgrado tale membrana sia formata da tre strati, al posto dei due che si riscontrano nei comuni capillari la costante di filtrazione capillare Kf è più elevata, e quindi sono più permeabili alle piccole molecole anche se non filtrano proteine. La ragione di ciò è dovuta alle fenestrae, sorta di pori o fessure di cui l’endotelio capillari glomerulari è costellato. Le fenestrae sono ben più larghe (6-10 nm) della maggior parte delle proteine circolanti nel plasma ma le cariche negative di cui sono costellate respingono le proteine plasmatiche, anche le più piccole come l’albumina, dato che anch’esse sono cariche negativamente. La membrana basale, spessa 250-350 nm, è costituita da una rete di fibre collagene e di proteoglicani cui sono associate ulteriori cariche negative, è permeabile all’acqua e alla maggior parte delle piccole molecole plasmatiche. Infine i podociti tramite i loro pedicelli, anch’essi carichi negativamente, separati da pori, rivestono in modo discontinuo i capillari glomerulari. Si può dire con buona approssimazione che la filtrabilità di una molecola attraverso i capillari glomerulari è inversamente proporzionale al suo peso molecolare e/o alla sua dimensione, infatti l’acqua, il glucosio e ioni come il Na+ filtrano liberamente (filtrabilità 1,0), la mioglobina (17.000 Da) ha una filtrabilità di 0,75 mentre l’albumina (69.000 Da) ha una filtrabilità di 0,006, pressoché nulla. Le molecole cariche positivamente, in ragione delle cariche negative della membrana, sono più facilmente filtrabili.

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Flusso ematico renale
Il flusso ematico renale (FER o RBF, Renal Blood Flow) è il rapporto tra il gradiente pressorio dei vasi renali e la resistenza vascolare renale totale.
I vasi renali di riferimento sono l’arteria renale, la cui pressione è simile a quella sistemica, e la vena renale, la cui pressione è di 3-4 mmHg. Le resistenze vascolari renale sono costituite perlopiù dalle arterie interlobulari, dalle arteriole afferenti e dalle arteriole efferenti; tutti gli altri vasi danno un contributo minore. Se la resistenza vascolare in qualsiasi distretto del rene diminuisce, il flusso renale tenderà ad aumentare, e viceversa se quest’ultimo aumenta, la resistenza tenderà a diminuire, se le pressioni nell’arteria e nella vena renale restano costanti. Il flusso ematico renale è pari a 1.100 mL/min in un uomo di 70 kg, ovvero circa il 22% della gittata cardiaca, il che rende i reni tra gli organi più vascolarizzati dell’intero organismo in rapporto al loro peso. Il flusso renale è di gran lunga superiore a quello che sarebbe necessario per nutrire i reni e rimuovere i metaboliti tossici o di scarto; serve infatti a fornire plasma a sufficienza data l’elevata velocità di filtrazione per regolare il bilancio elettrolitico ed il volume dei liquidi corporei. La porzione più vascolarizzata del rene è la corticale, che riceve il 98-99% del flusso totale, mentre alla midollare resta solo l’1-2%. Il consumo di ossigeno da parte dei reni è direttamente proporzionale alla velocità di riassorbimento del sodio, per cui se vi è un flusso renale minore, vi sarà una minore VFG, verrà filtrato meno sodio e consumato meno ossigeno. È però da tener presente che esiste comunque un consumo basale d’ossigeno da parte delle cellule renali che non influenza il riassorbimento del sodio.

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Differenza tra arteriola afferente ed efferente: struttura e funzioni

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MEDICINA ONLINE Dott Emilio Alessio Loiacono Medico Chirurgo Roma DIFFERENZA ARTERIOLA AFFERENTE EFFERENTE F Riabilitazione Nutrizionista Infrarossi Accompagno Commissioni Cavitazione Radiofrequenza Ecografia Pulsata Macchie Capillari A PeneArteriola afferente

All’interno del rene, l’arteriola afferente è l’arteriola dalla quale origina il glomerulo. Essa rappresenta un ramo collaterale di una arteria interlobulare, dalla quale si distacca ad angolo retto per poi penetrare nel corpuscolo renale. L’arteriola afferente, dopo la sua origine dalla rispettiva arteria interlobulare, presenta un breve tratto extraglomerulare. A questo livello è possibile riscontrare una differenziazione particolare della tonaca media, caratterizzata dalla presenza di cellule iuxtaglomerulari, di tipo epitelioide, che appartengono all’apparato iuxtaglomerulare. L’arteriola afferente entra quindi nella capsula a livello del polo vascolare, suddividendosi in un ciuffo di capillari con decorso ad ansa che formano il glomerulo.

Funzione
L’arteriola afferente, assieme al glomerulo e all’arteriola efferente, forma una rete mirabile arteriosa, ossia una rete di capillari sanguigni interposta fra due arterie, a differenza delle normali reti capillari comprese fra un’arteria e una vena. Le sostanze che inducono vasocostrizione selettiva a livello di questa arteriola (come ad esempio noradrenalina e adrenalina, prodotte in risposta ad una riduzione del volume ematico o a forti stress) riducono l’apporto di sangue a livello del glomerulo, riducendo di conseguenza sia la velocità di filtrazione glomerulare, sia il flusso ematico renale. Un’azione simile può essere esercitata dall’ormone angiotensina II. Al contrario, sostanze a prevalente attività vasodilatatrice, come le prostaglandine e l’ossido nitrico, prodotte in condizioni sia fisiologiche che patologiche (diabete mellito, ipertensione), dilatano l’arteriola afferente provocando un aumento della filtrazione renale.

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Arteriola efferente

L’arteriola efferente è un’arteriola che si origina dalla fusione dei capillari glomerulari (propri del glomerulo renale), per dirigersi verso i capillari peritubulari, irrorando il sistema tubulare del nefrone. Le arteriole efferenti svolgono un importante ruolo nel mantenere la velocità di filtrazione glomerulare, nonostante le fluttuazioni nella pressione sanguigna. Nei reni dell’uomo queste arteriole seguono due percorsi molto diversi, a seconda della posizione in cui si trovano i glomeruli; circa il 15% dei glomeruli si trovano nei pressi del confine tra la corticale e la midollare renale e sono conosciuti come glomeruli iuxtamidollari. Il resto sono glomeruli corticale indifferenziati.

Funzione
L’arteriola efferente, assieme al glomerulo e all’arteriola afferente, forma una rete mirabile arteriosa, ossia una rete di capillari sanguigni interposta fra due arterie, a differenza delle normali reti capillari comprese fra un’arteria e una vena. Quando i livelli di angiotensina II aumentano a causa di attivazione del sistema renina-angiotensina-aldosterone, la maggior parte delle arterie va incontro a vasocostrizione, al fine di mantenere un’adeguata pressione sanguigna; tuttavia, questo riduce il flusso sanguigno verso i reni. Per compensare, le arteriole efferenti, sempre in risposta ad un aumento dei livelli di angiotensina II, si restringono in misura maggiore rispetto alle altre arterie; quindi non si ha perdita di pressione nei capillari glomerulari e la velocità di filtrazione glomerulare rimane adeguata.

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