APPARATO URINARIO

I principali organi del sistema urinario sono i reni, che liberano il sangue dalle scorie formando l’urina, un liquido destinato ad essere escreto dal corpo. L’urina escreta è trasportata dai reni all’esterno del corpo per mezzo di organi accessori: ureteri, vescica urinaria ed uretra. Il sistema urinario deve essere considerato come la “bilancia del plasma sanguigno”: ciascun rene depura il sangue che vi passa attraverso, facendo si che ne esca in condizioni migliori.

Viene equilibrato il contenuto di acqua, in modo tale che l’organismo non debba accumularne troppa o trattenerne troppo poca. Allo stesso modo, viene regolata la concentrazione degli ioni del plasma (come sodio e potassio) e la concentrazione degli idrogenioni, cioè il pH del sangue. In questo modo, il sistema urinario regola il contenuto del plasma sanguigno allo scopo di mantenere l’omeostasi dell’ambiente interno entro valori fisiologici.

I reni rappresentano gli organi principale del sistema urinario a questi fanno seguito le vie urinarie rappresentate dai bacinetti, dai calici dalla pelvi renale, dagli ureteri e dalla vescica urinaria. La vescica urinaria è un organo cavo impari posto nella cavità pelvica e costituisce un bacino per l’urina che verrà poi espulsa all’esterno del corpo tramite l’uretra. Nelle donne l’uretra è di lunghezza relativamente breve, sbocca nella porzione anteriore del vestibolo della vagina e rappresenta unicamente una via deferente urinaria. Nell’uomo è più lunga e si apre all’esterno in corrispondenza del glande. Poco dopo la sua origine dalla vescica, confluiscono al suo interno i dotti spermatici. Rappresenta quindi una doppia via deferente urinaria e sessuale.

I RENI hanno una forma a fagiolo, cioè ovali. Spesso il rene sinistro è leggermente più grande di quello destro mentre quest’ultimo è posto più in basso (perché il rene destro è sormontato dal fegato che lo sposta leggermente verso il basso). Entrambi reni si trovano in posizione retroperitoneale, contro la parete posteriore dell’addome; sono collocati ai lati della colonna vertebrale e si estendono dall’ultima vertebra toracica (T12) fino alla terza lombare (L3). Attorno ai reni è presente un cuscinetto di grasso parietale che li incapsula e li mantiene nella loro sede naturale.

La superficie mediale di ciascun rene presenta un’incisura concava detta ILO, attraverso la quale entrano ed escono dal rene arterie, vene nervi e vasi linfatici. La struttura interna mostra una capsula fibrosa che avvolge il parenchima renale; questo è formato esternamente dalla parte corticale, mentre internamente si identifica una parte midollare. La porzione midollare è costituita da circa una dozzina di cunei triangolari, detti piramidi renali le cui basi sono rivolte verso l’esterno, mentre gli apici (papille renali) sono rivolti verso l’ilo. Lo strato corticale si insinua tra le piramidi a formare le colonne renali. Ciascuna papilla sporge in strutture dette calici, che sono l’inizio del sistema idraulico che porterà l’urina all’esterno. I calici si uniscono a formare la pelvi renale (o bacinetto renale) che si continua a formare l’uretere.

La superficie interna del rene visto in una sezione frontale comprende la zona corticale, la zona midollare ed il seno renale. La zona corticale ha un colore colorito giallastro ed è di consistenza minore rispetto alla midollare. Corrisponde grosso modo alla capsula renale, ma si estende anche tra le piramidi renali a formare le colonne renali La zona midollare si trova internamente alla zona corticale ed è generalmente composta da 8-18 formazioni piramidali o coniche dette piramidi renali. La base di ogni piramide è diretta verso la corticale, mentre l’apice si proietta verso il seno renale e costituisce la papilla renale . Tra loro le piramidi sono separate da fasce di tessuto corticale dette colonne renali; l’insieme di una piramide e delle colonne coricali adiacenti è detto lobo renale.   I reni sono costituiti da un parenchima e da uno stroma. Il parenchima contiene i nefroni ed il sistema dei dotti collettori. I primi sono contenuti essenzialmente nella parte convoluta della corticale, mentre i dotti collettori sono contenuti nei raggi midollari della corticale e nelle piramidi della midollare.

L’apice delle piramidi forma le papille renali ognuna delle quali è circondata da un calice minore

Sulla faccia mediale del rene si trova l’ILO (arteria renale, vena renale, vasi linfatici, nervi e uretere).

I reni sono organi altamente vascolarizzati, dal momento che in ogni minuto passano attraverso i reni circa 1200 ml di sangue. Quindi circa 1/5 di tutto il sangue pompato dal cuore in un minuto, viene subito indirizzato ai reni attraverso le due arterie renali. Queste si dividono in arterie sempre più piccole (arterie lobari e interlobari). Queste ultime ramificazioni si dirigono verso la porzione corticale del parenchima renale e sulla base delle piramidi midollari si formano le arterie arcuate e poi le arterie interlobulari che si addentrano nella porzione corticale.

Come rami collaterali delle arterie interlobulari originano le arteriole afferenti che entrano nel glomerulo renale. Nella circolazione renale, lo schema che vede il passaggio di sangue dalle arteriole ai capillari alle venule, non viene rispettato. Dal glomerulo, il circolo sanguigno esce tramite le arteriola efferenti e si continua nei vasa recta che con ampie volte si continuano nelle vene arcuate.

Il nefrone è l’unità morfofunzionale del rene ed è responsabile della produzione del filtrato e del riassorbimento delle sostanze nutritive, degli ioni e dell’acqua ancora utili all’organismo. I nefroni sono costituiti da: un corpuscolo renale e da un tubulo renale. Il corpuscolo renale è composto dal glomerulo e dalla capsula di Bowmann, mentre il tubulo renale è composto dal tubulo prossimale, dall’ansa di Henle e dalla parte ditale.

Si distinguono due tipologie di nefroni a seconda della loro localizzazione e di diverse caratteristiche topografiche e funzionali: I nefroni cortiali, che rappresentano circa 85% e che si trovano interamente nella parte periferica della corteccia renale e presentano un’ansa di Henle relativamente breve ed un glomerulo piccolo 2. I neuroni iuxtramidollari, che rappresentano il restante 15%, che si trovano a cavallo della zona midollare ed hanno un’ansa di Henle relativamente lunga ed un glomerulo di dimensioni maggiori.

Ogni nefrone è composto da: - Un corpuscolo renale - IL tubulo contorto prossimale che si continua con l’ansa di Henle (TCP) -Il tubulo contorto distale, (TCD), in continuità con il sistema dei dotti collettori che sversano il filtrato nella pelvi renali, da qui agli ureteri, alla vescica urinaria e all’uretra da cui durante la minzione verrà espulsa all’esterno del corpo.

Ogni rene contiene circa 1 – 1,5 milioni di nefroni, cioè l’unità microscopica funzionale del rene. La maggior parte di questi, circa l’85%, è localizzata nella porzione corticale del rene (nefroni corticali), mentre la restante parte è localizzata nella zona di confine tra lo strato corticale e midollare e per questo definiti nefroni juxtamidollari. Ogni NEFRONE è in realtà formato da una serie di strutture altamente specializzate:

– il GLOMERULO RENALE è formato da anastomosi dell’arteria afferente a formare una fitta rete di capillari che si continuano poi nell’arteria efferente che esce dal glomerulo. La sua funzione e quella di filtrare il plasma sanguino. – la CAPSULA DI BOWMAN rappresenta l’involucro che ricopre il glomerulo renale. E’ possibile identificarne un foglietto parietale ed uno viscerale che delimitano lo spazio di Bowman, spazio in cui passa il filtrato glomerulare. Il glomerulo renale e la capsula che lo riveste sono identificati come CORPUSCOLO RENALE.

La produzione del filtrato è un processo passivo che avviene secondo diffusione dei soluti in funzione delle loro dimensioni. Responsabile della produzione del filtrato, una sostanza fondamentalmente aproteica è il corpuscolo renale ed in particolare il glomerulo renale, una fitta rete di capillari, le cui pareti sono in grado di filtrare il sangue e recuperare sostanze nutritive acqua e ioni. Attraverso il processo di filtrazione a livello del nefrone, il rene permette: - Il riassorbimento delle sostanze organiche utili contenute nel filtrato - Il riassorbimento di più dell’80% di acqua presente nel filtrato - La secrezione all’interno del filtrato delle sostanze di scarto perse al momento della filtrazione

La parete esterna della caspula di Bowman è rivestita daun epitelio pavimentoso semplice che a livello del polo urifero si continua con il tubulo contorto prossimale: - un epitelio viscerale o glomerulare che si trova a contatto con il capillari del glomerulo e che è formato da grandi cellule con estroflessioni pedinculari, dette podociti, in grado di avvolgere i capillari del glomerulo. I due epiteli sono separati da uno spazio capsulare ed entrano in contatto solo a livello del polo vascolare, dove il corpuscolo renale entra a contatto con il torrente sanguigno. Il corpuscolo renale riceve, infatti, il sangue a livello del polo vascolare dall’arteria afferente e lo cede attraverso un’arteria efferente di diametro inferiore.

La filtrazione avviene grazie ad un processo di diffusione passiva permesso dalla pressione sanguigna che spinge i fluidi ed i soluti disciolti all’interno dello spazio capsulare. Il processo di filtrazione selettiva che porta alla formazione del filtrato aproteico avviene grazie alla presenza di 3 barriere fisiche costituite da: 1)L’endotelio fenestrato dei capillari del glomerulo che presenta pori di dimensioni sufficienti ad impedire il passaggio delle cellule del sangue, ma troppo grandi per impedire il passaggio dei soluti. 2)La lamina basale che riveste l’endotelio dei capillari. 3) l’epitelio glomerulare che attraverso i podociti avvolge la superficie esterna della lamina basale. I podociti sono intervallati da fessure strettissime chiamate diagrammi di filtrazione che permettono il passaggio dell’acqua, ioni e da molecole di piccole dimensioni.

IL TUBULO CONTORTO PROSSIMALE è la continuazione della capsula di Bowman, ma la sua parete presenta cellule epiteliali dotate di microvilli apicali a formare un orletto a spazzola. La sua funzione è di aumentare di molto la superficie interna del tubulo contorto prossimale, in cui avviene la maggior parte del riassorbimento di soluti a acqua.

l’ANSA DI HENLE è la prosecuzione del tubulo contorto prossimale ed è formata da un tratto discendente più spesso, da una porzione sottile che piega a U e risale verso il tratto ascendente più spesso. I nefroni corticali hanno l’ansa di Henle più breve (in particolare nella porzione sottile) che si addentra di poco nello strato midollare. Al contrario, i nefroni juxtamidollari presentano l’ansa di Henle molto più lunga e totalmente distesa nello strato midollare.

– il TUBULO CONTORTO DISTALE è il proseguimento del tratto ascendente dell’ansa di Henle. L’urina, che si è andata formando passando attraverso le diverse porzioni del nefrone, viene convogliata nel tubulo collettore. Il tubulo distale, passando vicino all’arteria afferente, prende contatto con quest’ultima attraverso la struttura juxtaglomerulare. Queste cellule “sentono” le variazioni della pressione sanguigna nell’arteria afferente (si attivano in seguito ad un suo abbassamento), determinando la liberazione di renina da cui si origina l’angiotensina (potente vasocostrittore). differisce dal tubulo contorto prossimale in quanto: 1) ha un diametro inferiore 2) le sue cellule non presentano estroflessioni o microvilli 3) I confini tra le cellule epiteliali sono distinti.

Le cellule epiteliali del tubulo contorto distale a livello della arteria afferente del corpuscolo renale sono più alte delle altre e costituiscono una regione denominata macula densa. La macula ha il compito di controllare la concentrazione degli elettroliti e, insieme alle cellule iuxtraglomerulari delle fibre muscolari dell’arteria afferente e delle cellule iuxtraglomerulari del mesangio, che si trovano nello spazio compreso tra il glomerulo, il tubulo contorto distale e le arterie afferente ed efferente, forma l’apparato iuxtraglomerulare. Questo, ha un’importante funzione endocrina, in quanto secerne gli ormoni eritropoietina e renina responsabili della regolazione della pressione sanguigna e di conseguenza regolano la produzione del filtrato glomerulare.

APPARATO IUXTAGLOMERULARE Macula densa: tratto di tubulo contorto distale posto vicino all’arteriola afferente (forse è un chemocettore in grado di segnalare alle cellule iuxtaglomerulari). Cellule del mesangio: gruppo di cellule tra arteriola afferente ed efferente (forse mediano i segnali tra macula densa e cellule iuxtaglomerulari). APPARATO IUXTAGLOMERULARE

In particolare: le cellule dell’apparato juxtaglomerulare svolgono la loro funzione recettoriale sia sul versante dell’arteria afferente che su quello del tubulo distale: le pareti di muscolatura liscia dell’arteria afferente presentano al loro interno granuli di renina e quindi rispondono come meccanocettori agli aumenti di pressione arteriosa. Allo stesso tempo, le cellule dell’apparato juxtaglomerulare che circondano il tubulo distale (macula densa) svolgono funzione di chemocettori, captando le concentrazioni delle sostanze in soluzione nei liquidi che attraversano il tubulo distale verso il tubulo collettore.