Filtrazione glomerulare, riassorbimento, minzione
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Filtrazione glomerulare, riassorbimento, minzione

Il ruolo del rene nei processi di filtrazione glomerulare, riassorbimento delle secrezioni tubulari, minzione.

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Il primo stadio della produzione dell'urina è rappresentato dalla produzione dell'ultrafiltrato. L'ultrafiltrato del plasma viene prodotto a livello glomerulare per passaggio passivo del liquido privo di proteine dal capillare glomerulare allo spazio di Bowman.
I capillari glomerulari sono rivesti da cellule (pedociti) che formano la parete viscerale della capsula di Bowman, tale parete, ripiegandosi, forma il foglietto parietale della capsula. Lo spazio che intercorre fra parete viscerale e foglietto parietale è lo spazio di Bowman. La struttura parietale del capillare glomerulare (endotelio fenestrato) forma la barriera di filtrazione. L'ultrafiltrato, privo di cellule e di proteine, ha concentrazioni di sali e molecole organiche simili al plasma. La barriera di filtrazione è in grado di filtrare le molecole sulla base delle loro dimensioni e della loro carica elettrica. La difficoltà di passaggio delle forme molecolari anioniche è dovuta alla presenza di glicoproteine cariche negativamente sulla superficie della barriera di filtrazione che quindi respingono molecole con carica uguale (ossia gran parte delle proteine plasmatiche). L'ultrafiltrazione avviene per il passaggio di liquido dal lume dei capillari glomerulari nello spazio di Bowman per effetto della pressione idrostatica ed oncotica, al pari dei normali scambi nei capillari sistemici. Variazioni della pressione arteriosa renale hanno effetti anche sulla pressione idrostatica capillare, al pari di variazioni nella resistenza dell'arteriola afferente ed efferente.

Riassorbimento e secrezioni tubulari

L'ultrafiltrato viene ridotto ad opera del tubulo prossimale, in grado di riassorbire circa il 67% dell'acqua, del sodio, del cloro e del potassio e altri soluti filtrati, oltre a tutto il glucosio ed aminoacidi. Il riassorbimento è promosso dalla Na+,K+-ATPasi della membrana basolaterale del tubulo.
Il riassorbimento del sodio avviene con 2 differenti meccanismi presenti rispettivamente sulla prima metà e sulla seconda metà del tubulo prossimale. Nella prima metà il sodio viene riassorbito con HCO3- e con un dato numero di molecole organiche quali glucosio, fosfato, lattato ecc. sfruttando un sistema noto come simporto, ossia il trasporto è mediato da proteine trasportatrici o accoppiato all'espulsione di ioni H+. Tale sistema è talmente efficace che quasi la totalità del sodio viene riassorbito in questo primo tratto. Nel secondo segmento il riassorbimento è imputabile prevalentemente al Cl- la cui concentrazione nel liquido tubulare è elevata, tale da provocare diffusione passiva di Na+ e Cl- attraverso le tight junction.
Il riassorbimento di acqua nel tubulo prossimale è dovuto all'incremento di osmolarità del liquido interstiziale delle cellule laterali dove vengono depositati i soluti riassorbiti, poiché le pompe Na+,K+-ATPasi si trovano nelle pareti delle cellule laterali. Il liquido diviene dunque leggermente iperosmotico rispetto al liquido intertubulare e, essendo il tubulo prossimale altamente permeabile all'acqua, quest'ultima lo attraversa portandosi nello spazio intercellulare laterale. L'accumulo di liquido in questa sede innalza la pressione idrostatica del compartimento promuovendo un flusso di acqua verso i capillari peritubulari. Il liquido riassorbito segue la via dei soluti ed è generalmente isosmotico con il plasma. Alcuni soluti (Ca++, Mg++ e K+) restano nel liquido riassorbito e vengono trasportati assieme ad esso.
Il riassorbimento delle proteine filtrate dal glomerulo (tuttavia una modesta quantità) avviene nel tubulo prossimale. Tali proteine vengono dapprima degradate dagli enzimi presenti sulla superficie cellulare del tubulo e successivamente inglobate per endocitosi. Nella cellula raggiungono i lisosomi che le degradano completamente, ed infine lasciano la cellula dalla membrana basolaterale tornando nel circolo. In situazioni fisiologiche normali tutte le proteine vengono riassorbite.
Il tubulo prossimale, oltre alle funzioni sopra descritte, è deputato alla secrezione di cationi e anioni organici e numerosi composti organici esogeni ed alcuni farmaci. Tali composti organici sono legati alle proteine plasmatiche e quindi non posso filtrare facilmente a livello glomerulare, questo implica una scarsa eliminazione di composti spesso tossici. La velocità di escrezione diviene quindi direttamente imputabile a quella di secrezione. Questo compito è di vitale importanza nella depurazione del plasma da ioni organici e farmaci.

La minzione

La minzione è lo svuotamento della vescica urinaria. Tale processo si divide in due tempi. Una prima fase durante la quale la vescica si riempie fino a raggiungere un livello di pressione critico, ed una seconda fase in cui viene attivato un riflesso noto come riflesso della minzione da parte del midollo spinale, che provoca lo svuotamento della vescica. Il riflesso inizia dalla distensione delle pareti della vescica e dalla sua captazione da parte dei recettori di stiramento che, attraverso i nervi pelvici, inviano impulsi al midollo spinale. Attraverso le fibre parasimpatiche il midollo spinale invia segnali di ritorno alla muscolatura liscia del muscolo detrusore, stimolandone la contrazione. Quest'ultimo stimola la contrazione delle cellule muscolari lisce del collo vescicale, provocando l'apertura di quest'ultimo ed il deflusso dell'urina tramite l'uretra posteriore. Il rilasciamento volontario dello sfintere esterno, consente il passaggio dell'urina dal meato esterno.