Glomerulo renale

Il glomerulo renale (da glomus, gomitolo) è una fitta rete sferoidale di capillari arteriosi, deputata alla filtrazione del sangue.

Il nefrone

Ciascuno dei due reni dell'organismo contiene all'incirca un milione e mezzo di nefroni. Il nefrone è considerato l'unità funzionale del rene, poiché da solo è in grado di svolgere tutte le funzioni a cui il rene è preposto. Ogni singolo nefrone è didatticamente suddivisibile in sezioni:

  • Corpuscolo renale: è formato dal glomerulo renale e dalla capsula del Bowman; quest'ultima è una struttura sferica cava a fondo cieco, che avvolge il glomerulo per raccogliere il filtrato. Nell'insieme il glomerulo renale e la capsula del Bowman costituiscono il corpuscolo renale, noto anche come corpuscolo del Malpinghi o malpighiano
  • Elementi tubulari: il filtrato raccolto dalla capsula del Bowman viene incanalato in una serie di canalicoli, dove viene privato di sostanze utili per l'organismo (riassorbimento) ed arricchito di quelle presenti in eccesso o considerate pericolose (secrezione). Il sistema continuo di canalicoli viene suddiviso in tre sezioni - tubulo prossimale, ansa di Henle, tubulo distale - ognuna delle quali è specializzata nel riassorbimento e/o nella secrezione di particolari componenti del sangue

Per quanto esposto, la quantità di una qualsiasi sostanza presente nell'urina (carico escreto) è il risultato della seguente espressione:

  • Carico Escreto (E) = Carico Filtrato (F) - Carico Riassorbito (R) + Carico Secreto
rene

A fini didattici, nell'immagine in alto il nefrone appare dispiegato, quando in realtà si ritorce ripiegandosi più volte su se stesso (immagine in basso).

Il corpuscolo renale

Ai due capi del glomerulo renale troviamo le due arteriole che lo mettono in comunicazione con il sistema circolatorio. A monte troviamo un'arteriola, detta afferente, che trasporta il sangue da filtrare; a valle troviamo un'arteriola, detta efferente, che veicola il sangue parzialmente filtrato in una rete di capillari distribuita attorno agli elementi tubulari. NefroniIn questo modo i capillari peritubulari originati dall'arteriola efferente possono raccogliere le componenti ematiche riassorbite dai tubuli e secernere le sostanze che devono essere allontanate dal sangue, quindi escrete dall'organismo con le urine.

Come indicato nella figura in alto:

  • l'arteriola afferente ha un calibro maggiore rispetto all'efferente.

  • nei nefroni juxtamidollari, i lunghi capillari peritubulari che penetrano in profondità nella zona midollare del rene sono detti vasa recta.

Il sangue refluo dai capillari peritubulari viene raccolto in venule e piccole vene che confluiscono nella vena renale per veicolare il sangue all'esterno del rene.

Il glomerulo renale: quali sono le sue funzioni?

Il glomerulo renale funziona da filtro nei confronti del sangue che lo attraversa.

La filtrazione è un processo passivo, relativamente non specifico, che segna la prima tappa della formazione dell'urina. Come vedremo meglio nel capitolo seguente, i capillari glomerulari sono detti fenestrati, poiché presentano dei pori relativamente grandi attraverso i quali possono passare molte delle componenti del sangue. Glomerulo renaleIn particolare, il glomerulo renale può essere paragonato ad un setaccio a maglie larghe, capace di trattenere soltanto le proteine e le cellule del sangue. Per questo motivo il filtrato raccolto nella capsula del Bowman, chiamato ultafiltrato o pre-urina, presenta una composizione molto simile a quella del plasma (parte liquida del sangue), ma senza le proteine plasmatiche

Nel complesso, il volume dell'ultrafiltrato renale è di circa 120-125 ml al minuto, cioè pari a circa 170/180 litri al dì. Essendo la quantità di urina escreta più di 100 volte inferiore, è evidente come il sistema tubulare riassorba la stragrande maggioranza dell'ultrafiltrato glomerulare.

Lungo il percorso tubulare, l'ultrafiltrato subisce una serie di modifiche che portano ad una produzione di urina concentrata (definitiva) pari a circa 1/1.5 litri al giorno.

Le barriere di filtrazione

Il sangue viene spinto dalla pressione idrostatica contro le pareti capillari dei glomeruli, favorendo il passaggio di molte sue componenti nella capsula di Bowman, dove si raccolgono formando l'ultrafiltrato (o pre-urina). Per effettuare tale passaggio, le componenti ematiche devono attraversare tre diverse barriere di filtrazione:

  • l'endotelio capillare: come anticipato, i capillari glomerulari sono capillari fenestrati, con grandi pori che permettono alla maggior parte delle componenti ematiche di filtrare attraverso l'endotelio. Il diametro di questi pori permette il passaggio di molte sostanze, risultando troppo piccolo soltanto per alcune proteine plasmatiche e per le cellule sanguigne (nel complesso definite elementi corpuscoltati), che rimangono nel sangue. In particolare, in condizioni normali i capillari fenestrati permettono la filtrazione di molecole con diametro inferiore a 42 Å. Sebbene la molecola di albumina sia più piccola (36 Å), in condizioni normali non può attraversare l'endotelio capillare perché bloccata da proteine fisse cariche negativamente che la respingono (essendo anche l'albumina carica negativamente).
    NefroneCome mostrato nella figura, negli spazi circostanti i glomeruli renali sono presenti le cosiddette cellule mesangiali. Trattasi di cellule specializzate, capaci di modificare il flusso ematico attraverso i capillari contraendosi (quindi aumentadolo) o rilassandosi (diminuendolo). Le cellule mesangiali sono deputate anche alla fagocitosi e secernono citochine associate a processi immunitari ed infiammatori.
  • la lamina basale: l'endotelio fenestrato dei capillari sanguigni poggia su una sottile lamina basale, detta lamina densa, che separa l'endotelio capillare della capsula di bowman. La lamina basale è costituita da glicoproteine e da materiale simile al collagene (proteoglicani); entrambe le componenti sono cariche negativamente, quindi contribuiscono a respingere la maggior parte delle proteine plasmatiche impedendone la filtrazione
  • l'epitelio della capsula di Bowman: contiene cellule specializzate chiamate podociti (da podos, piede); ogni podocita è caratterizzato da estensioni citoplasmatiche, dette pedicelli, che protrudono come tentacoli dal corpo cellulare avvolgendo i capillari glomerulari e poggiando direttamente sulla lamina densa della parete capillare. Si vengono così a formare delle fessure di filtrazione (pori a fessura) delimitate da una membrana.
    Similmente alle cellule mesangiali, anche i podociti presentano fibre contrattili connesse alla membrana basale da proteine dette integrine. La contrattilità di questi tipi cellulari è influenzata dall'azione endocrina di alcuni ormoni che regolano la pressione arteriosa e l'equilibrio dei liquidi nell'organismo.

Grazie a queste tre barriere, la filtrazione delle componenti ematiche risulta:

  • libera per molecole di raggio < 20 Å
  • variabile per molecole di raggio 20-42 Å (70 - 150 Kd): la La filtrabilità tra 20 Å e 42 Å dipende dalla carica. Poichè gran parte delle proteine plasmatiche hanno carica negativa, la barriera di filtrazione impedisce o limita fortemente la filtrazione delle proteine con raggio 20-42 Å.
  • assente per molecole raggio > 42Å
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Ultima modifica dell'articolo: 17/06/2016