Anatomia macroscopica rene - Anatomia microscopica rene

larghezza 6 cm

profondita` 3 cm.

Ciascun rene e` circondato da una fascia renale,connettivo retroperitoneale, la quale e`

costituita da un foglietto anteriore ed uno posteriore in continuazione fra loro. Il foglietto

posteriore sia a dx che a sx prende attacco al margine laterale delle vertebre.

Anteriormente il foglietto di sx si unisce a quello di dx anteriormente all'aorta a sx e alla

vena cava a dx. Viene quindi a costituirsi una loggia renale con interposto tra la fascia e i

due organi tessuto adiposo detto grasso perirenale. I due foglietti al polo superiore del

rene accolgono la ghiandola surrene per poi unirsi e diventare un tutt'uno con il perimisio

del muscolo diaframma; tuttavia i due foglietti si uniscono anche tra il rene e la

corrispondente ghiandola surrenene per fornire a quest'ultima un piano di sostegno.

Al polo inferiore i due foglietti non si uniscono completamente, ma rimangono beanti. La

fascia renale beante inferiormente puo` essere causa di problemi allorche` il grasso

perirenale dimagrisce troppo velocemente. In questo caso si andra` incontro allo

sciovolamento di entrambi i reni, ptosi renale, con consegunete inginocchiamento

dell'uretere e possibile conseguente formazioni di calcoli.

Da ciascun rene , parte un condotto, uretere, che conduce l'urina alla vescica. Anche

questo e` un organo retroperitonelae e in caso di sciovolamento del rene lo segue,

inginocchiandosi e riducendo il suo calibro. Cio` impedisce il passaggio dell'urina che

ristagna a monte; l'uretere quindi inizia a contrarsi piu` forzatamente causando una

colica uretrale( non renale come molti la definiscono). L' inginocchiamento causa anche

un aumento di presssione a monte causando la precipitazione dei soluti dell'urina che

andranno a formare dei calcoli. La ptosi renale la vediamo contrapposta all' ectopia

renale, la quale e` un difetto embriogenentico che colloca il rene piu` in basso rispetto 555e41f

alla normale posizione. In questo caso pero` non avremo un inginocchiamento

dell'uretere, ma questo sara` piu` corto.

I rapporti anteriori del rene sono asimmetrici, mentre posteriormente tendono ad essere

piu` o meno simmetrici. In realta` il rene di dx e` situato leggermente piu` in basso a

causa della presenza del fegato.

La meta` superiore del rene sia di dx che di sx posteriormente non e` mai palpabile

perche` troviamo la 11esima e la 12esima costa. Ci sono inoltre rapporti con il diaframma

e per sua interposizione con la pleura parietale.

La meta` inferiore di entrambi i reni ha invece dietro di se` tessuto molle e quindi

procedendo dall'esterno verso l'interno troveremo: cute, sottocute, fasce muscolari e

piani muscolari. Profondamente al sottocute troveremo il muscolo grande dorsale, il

quale ha origine dai processi spinosi della colonna toraco lombare per inserirsi all'omero

(permette l'estensione del braccio). Piu` profondamente a questo abbiamo altri tre

muscoli che pero` non coprono interamente il rene, ma solo parzialmete. Da medio a lato

avremo:

Il muscolo grande psoas il quale origina dai corpi vertebrali della colonna

lombare, deccorre ai lati della colonna, viaggia medialmente nella fossa iliaca,

supera la linea arcuata e va ad inserirsi nel trocantere del femore( flessione coscia

sul bacino e flessione del tronco sul femore a modo inchino con contrazione

bilaterale, nel caso in cui ne contraggo solo uno, flessione e rotazione del

tronco).

Il muscolo quadrato dei lombi il quale ha forma piu` o meno quadrangolare

prende attacco: alla cresta iliaca, all' ultima arcata condrocostale e alla colonna

vertebrale lombare ( muscolo inspiratorio che favorisce la contrazione del

diaframma, ma anche espiratorio).

Il muscolo trasverso dell addome, origina a livello dell estremo laterale del

muscolo quadrato dei lombi e disegnando praticamente il fianco si inserisce alla

linea alba.

Anteriormente i reni hanno rapporto con le arterie e vene renali. Le arterie renali

finiscono nella aorta, mentre le vene nella cava inferiore, con la conseguenza che le due

arterie e le due vene sono di disuguale lunghezza. Arteria renale di dx e vena renale di sx

sono piu` lunghe delle corrispettive controlaterali. L'arteria renale di dx e` inolre piu`

obliqua e passa dietro dietro alla cava, mentre la vena renale di sx passa al davanti

dell'aorta per raggiungere la cava inferiore passando nell'angolo aorto mesenterico.

Al davanti del polo superiore del rene di dx, nella parte prospicente il margine mediale

troviamo la parte discendente del duodeno. La parte piu` laterale e` invece coperta dalla

faccia viscerale del fegato. Il polo inferiore e` coperto dalla flessura colica di dx e da anse

digiunali.

A sx il rene e` coperto da molti organi: la flessura duodeno-digunale si trova al davanti

dell'ilo renale di sx; i 2/3 superiori sono coperti dallo stomaco o direttamente o con

l'interposizione della borsa omentale; sempre verso l'alto troviamo la milza. Piu` verso il

polo inferiore c'e` la flessura colica di sx e anse digiunali. La radice del mesocolon

trasverso e` al davanti della pelvi renale con la consuguente suddivisione del rene in una

parte sopramesocolica e una sottomesocolica.

Anatomia microscopica rene

Aprendo il rene a libro, ad occhio nudo, vedo che esso e` costituito da una regione

periferica, corticale, e da una piu` profonda detta midollare, distribuite in moduli. Vedo

inoltre emergere da ciascun rene un tubicino cavo, l'uretere, il quale fa seguito ad una

formazione cava chiamata pelvi o bacinetto renale, che si ramifica in calici maggiori, da 5

a 8, che sono espansioni digitiformi della pelvi. A sua volta ogni calice maggiore si

ramifica in tante, ma piu` piccole formazioni dette calici minori. Pelvi, calici maggiori e

calici minori sono formazioni situate all'interno di ciascun rene.Qui finisce la pelvi

renale; alla sommita` di ciascun calice minore pesca uno dei moduli della midollare del

rene, la piramide renale di Malpighi. L'apice pesca in un singolo calice minore e prende

il nome di papilla renale; essa e` cribrosa per favorire lo sgocciolamento dell'urina dai

vari condotti papillari. Il bacinetto renale ha quindi la funzione di raccogliere l'urina

prodotta all'interno del rene. Ogni singola piramide e` incastrata in una specie di cornice

fatta dalla corticale . La corticale fra una piramide e l'altra e` condivisa da due piramidi e

si chiama colonna del Bertin. Ciascuna piramide ha un aspetto raggiato; la midollare e`

costituitada un sistema di vasi e condotti uriniferi appiaiati piu` o meno parallelamente.

Se faccio la sezione trasversa di una piramide vedo tubi cavi corrispondenti a vasi

sanguigni. L'insieme di una piramide piu` la sua corticale costituisce un lobo renale che

e` piu` o meno autonomo da un punto divista vascolare.

La corticale e` costituita da un un insieme di formazioni circolari dette corpuscoli renali

di malpighi e da strutture cave che sono i tubuli renali. Ogni copuscolo renale ha

un'architettura molto precisa. Esso e` costituito da una formazione periferica sferica,

capsula di Bowman, e dal glomerulo, gomitolo di capillari che inizia con un'arteriola

afferente e finisce con un'arteriola efferente. Si viene cosi` a costituire un sistema

mirabile portale arterioso, molto importante al fine del ruolo del rene che in seguito

spiegheremo. La capusla di Bowman che si trova ad avvolgere un glomerulo e` costituita

da un foglietto parietale, fatto da cellule piatte e sottili; questo foglietto andra` a ripiegarsi

per costitire il folgietto viscerale della capsula che vedremo avvolgere il glomerulo

attraverso cellule specializzate: i podociti.

La capsula presentera` due aperture ai poli opposti:

1. polo vascolare, da dove entra l'arteriola afferente di calibro maggiore,ed esce la

efferente di calibro minore;

2. polo urinifero, dal quale si diparte una struttura tubulare che costituisce la parte

iniziale di un tubulo renale con una parete propria che, dopo un lungo percorso,

andra` a convogliare la preurina nei condotti uriniferi.

L'arteriola afferente appena entrata si capillarizza dando origine ad un gomitolo, detto

glomerulo; alla fine i capillari si riunificanoi a formare l'arteriola efferente. I singoli

capillari del glomerulo rappresentano lo strumento di produzione dell'urina.

Il glomerulo non riempe totalmente la capsula, ma rimane dello spazio libero detto

camera di filtrazione piena di preurina. Ogni corpuscolo renale fa capo ad un singolo

tubulo renale e ogni rene ha circa 600.000- 800.000 di queste formazioni che sono dette

nefroni. Il nefrone e` l'unita` anatomo funzionale del rene. La preurina che si raccoglie

nella camera di filtrazione e`qualitativamente uguale al liquido interstiziale, ma

quantitativamente maggiore.

In tutti i distretti, diversi dal rene, il liquido interstiziale che si forma e`conseguenza della

pressione positiva dal capillare verso l'interstizio, data dalla sommatoria di 4 pressioni.

Le pressioni che agiscono sono:

all' interno del capillare avremo uan pressione idrostatica data dalla parte acquosa

del sangue che esercita una forza sulla parete del capillare per uscire, e una

pressione oncotica data dalle proteine che essendo igroscopiche attirano acqua

e conseguentemente creano una pressione opposta all'idrostatica;

all'esterno avremo la stessa cosa fatta dal liquido interstiziale che si e` gia

formato,pressione idrostartica e pressione oncotica

Conseguentemente a cio` abbiamo in totale una pressione di formazione del liquido pari a

2 mmHg.

Capillare 2mmHg

Nel corpuscolo renale agisce lo stesso meccanismo, ma con pressioni molto maggiori. Le

due differenze principali sono:

la pressione idrostatica esercitata dal plasma e`molto maggiore circa 64mmHg

perche`a valle c'e`un'arteriola che consta di una parete muscolare liscia che si

puo` contrarre ed opporre resistenza e perche` il calibro di questa e` inferiore

rispetto all'afferente. Questa variazione di calibro fa aumentare il volume di

plasma nel glomerulo con un conseguente aumento della pressione idrostatica.

La pressione oncotica esterna al capillare e `praticamente trascurabile.

Cio`avviene perche` l'endotelio dei capillari renali permette la fuoriuscita solo delle

proteine inferiori o uguali a 7 nm di diametro e con peso molecolare inferiore a 35kDa.

Quindi nei capillari glomerulari avremo circa 64-62 mmHg di pressione idrostatica

interna la capillare alla quale dobbiamo togliere circa 30- 32 mmHg causati dalla

pressione oncotica sempre interna. Esternamente avremo inoltre la pressione idrostatica

del liquido presente nella camera di filtrazione pari a circa 20 -22 mmHg di pressione

idrostatica. Facendo la somma algebrica vediamo che quindi la pressione di formazione

della preurina e`di circa 10 mmHg, contro i 2 mmHg del normale liquido interstiziale.

Capillare glomerulare 10mmHg

In condizioni fidiologiche una persona produce 180 l in 24 ore di preurina, ma ne elimina

soltanto circa 1%. Il restante 99% deve essere riassorbito e se il corpuscolo renale e` il

luogo deputato alla produzione della preurina, il tubulo renale piu` il dotto collettore sono

i luoghi dove l'urina viene riassorbita.

Il sistema dei tubuli deve essere fabbricato strutturalmente in funzione del processo di

produzione e riassorbimento. Il tubulo renale presenta una prima parte convoluta attorno

al corpuscolo e viene detto, tubulo convoluto prossimale; a questa prima parte fa seguito

una seconda parte rettilinea diretta verso la midollare, che terminera` descrivendo

un'ansa, ansa di Henle. A questa seguira`una parte ascendente rettilenea e poi un tubulo

convoluto distale. Qui finisce il nefrone.

Il tubulo convoluto distale deve finire in un condotto di calibro maggiore che raccoglie

l'urina di piu` di un nefrone: il dotto collettore; piu`dotti collettori vanno a formare i

condotti papillari che terminano nella papilla renale.

Di nefroni ne esistono di due tipi:

Nefroni corticali, circa il 70% i quali hanno la caretteristica di essere piu` corti e

contenere quasi la totalita`dell'ansa di Henle nella corticale. Inoltre i rami

ascendenti e discendenti di tale ansa sono entrambi spessi. Questi nefroni

andranno a svolgere il riassorbimento costitutivo.

Nefroni iuxta- midollari circa il 30% i quali hanno i glomeruli nella parte raggiata

della corticale, e le anse si approfondano nella midollare. Gran parte dell'ansa e`

costituita da un tubulo sottile. Questi nefroni svolgeranno il riassorbimento

facoltativo.

Prima di vedere qual e` il meccanismo alla base del riassobimeto, torniamo ad analizzare

la disposizione del foglietto viscerale della capsula di Bowman intorno al glomerulo e la

microscopia delle varie parti del nefrone.

Ciascun capillare del glomerulo e`avvolto incompletamente dal foglietto viscerale;

questo avviene a causa della presenza di cellule di forma stellata chiamate, podociti.

Ogni podocita da origine a prolungamenti primari, dai quali originano prolungamenti

secondari; i prolungamenti di diversi podociti si interdigitano tra loro. Ciascun

prolungamento secondario da' origine a prolungamenti terziari detti pedicelli i quali

prendono contatto diretto con i capillari. Le cellule dei pedicelli contengono una

membrana basale quindi al confine tra podociti e capillari avremo due membrane basali,

le quali essendo molto vicine si fondono, pur essendo in qualsiasi momento separabili.

Tra un pedicello e l'atro troviamo una spazio detta camera di filtrazione chiuso da un

diaframma che ha la principale funzione meccanica di sostegno; il diaframma al M.E.

appare come un polimero del polipeptide nefrina.

L'endotelio del capillare e` di tipo fenestrato con aperture massime di 300 nm, attraverso

le quali fuoriesce il plasma. La membrana basale avra` invece dei pori di 7 nm e quindi e`

proprio qui che avviene la filtrazionedel plasma, impedendo la fuoriscita di proteine

maggiori a 7 nm di diametro.

Abbiamo quindi due filtri, l'endotelio fenestrato e le membrane basali; la superficie

esterna delle due membrane basli e` parzialmente coperta dai pedicelli dei podociti e

quindi cio` che esce puo` passare solo attraverso le fessure fra i pedicelli. L'assenza dei

pedicelli permetterebbe una maggiore fuoriuscita di liquido interstiziale, quindi i pedicelli

a loro volta limitano la quatita` di ultrafiltrato glomerulare prodotto.

In questo contesto troviamo un altro tipo cellulare, cellule del mesangio interno, le quali

si trovano nello spazio tra le due membrane basali e sono mobili. Appartegono alla classe

dei macrofagi e oltre a presentare l'antigene ai linfociti, svolgono un ruolo di pulizia del

diaframma dei pedicelli, fagocitando i dendriti della membrana basale demolita.

Al microscopio vediamo che il calibro dei tubuli distali e` inferiore a quello dei tubuli

prossimali, ma la tipologia di cellule e` tuttavia molto simile; queste cellule avranno due

margini: uno abluminale e uno adluminale. La membrana adluminale ha una serie di

microvilli e quindi vi avviene un processo di assorbimento.Se focalizziamo ora

l'attenzione sulla memebrana abluminale, anche essa non ci appare piatta, ma ha delle

invaginazione che contengono mitocondri. Il 60% dell'ultrafiltrato viene assorbito

costitutivamente e cioe` non e`regolato da niente. Questo riassorbimento e`svolto dai

nefroni corticali, dal tubulo prossimale e dalla parte spessa dell'ansa dei nefroni iuxtamidollari.

A questo livello vengono assorbiti:

Na

H O

Cl

HCO

Amminoacidi

100% di glucosio

vitamine

acidoacetico e proteine

Esiste un carico tubulare massimo che indica il limite oltre il quale non posso assorbire

maggiormente. E.g. per il glucosio e` di 150mg/100 ml.

Il restante ultrafiltrato che andra` ad essere riassorbito prosegue la sua corsa e la sua

concentrazione sara`modificata a livello dell'ansa di Henle e del tubulo distale dei

nefroni iuxta-midollari.

L'ansa di questi nefroni viene ad essere circondata da un ambiente ipertonico rispetto alla

corticale. Vediamo infatti che la concentrazione estrna dall base al'apice dell'ansa va da

300 milliosmoli a 1200 milliosmoli. Conseguentemente a cio` il liquido che passa

all'interno di questa ansa tendera`a voler raggiungere l'equilibrio con l'ambiente

circosante. Intorno alle anse troveremo capillari sanguigni che oltre a svolgere funzione

nutrive andranno a riassorbere cio` che fuoriesce dai tubuli.

La parte discendente dell'ansa di Henle e` permeabile sia al Na che all'acqua, in questo

tratto quindi per diffusione libera il Na tendera` ad entrare e l'acqua ad uscire, almeno in

piccole quantita`, per cercare di raggiungere l'equilibio con l'interstizio midollare. Il

risultato e` una concetrazione della preurina. La branca ascendente invece e ` permeabile

al sodio, ma non all'acqua; quindi il sodio sempre secondo gradiente tendera` ad uscire,

ma l'acqua rimmarra` alll'interno. Depauperandosi di Na, le preurina che sale sara`

sempre meno concentrata. Questo meccanismo e` detto meccanismo della concentrazone

controcorrente e serve principalmente ad attrarre acqua nell'ansa discendente in modo

tale da imboccare i capilalri e tornare nel circolo sanguigno. In questo modo recuperiamo

intanto circa 50 litri di preurina dei 169 circa che non vanno eliminati.

L'urina giunta al tubulo contorto distale subira` quindi ulteriori modifiche; anche in

questo tratto le cellule sono permeabili al Na e imperbeabili all'acqua, ma tutto avviene

sotto il controllo dell'aldosterone, un ormone steroideo secreto dall corticale del surrene.

L'eliminazione del Na in questo tratto avviene attrraverso scambiatori; generalmente per

ogni molecola di Na che esce entra nel tubulo un H, prodotto di rifiuto tossico pr

l'organismo. L'aldosterone nel corso della giornata non funzionera` sempre allo stesso

modo, in effetti una eccessiva secrezione di aldosterone puo` essere patologica, causando

l'eliminazione di ioni K invece che di H.

Ora cerchiamo di capire come funziona il meccanismo di attivazione dell'aldosterone;

una parte del tubulo convoluto distale e` sempre a contatto con l'arteriola afferente e dove

vi e`questo contatto troviamo una tipologia di cellule speciale chiamate macula densa,

queste appartengono al tubulo distale. Nel punto di contatto fra la macula densa e

l'arteriola afferente, troviamo invece cellule chiamate iuxta-glomerulari, le quali

appartengono all'arteriola afferenta, ma non sono cellule di semplice muscolatura liscia.

Queste infatti sono in grado, a seguito di un segnale da parte della macula densa, che

indica un calo di Na nel sangue, di immetere nel circolo sanguigno renina. La renina e`

una proteasi( non un enzima mi raccomando) il cui substrato e` l'angiotensinogeno;

quest'ultimo prodotto dagli epatociti del fagato. L'angiotensinogeno viene cosi` covertito

in angiotensina I che va in circolo ed innesca la secrezione da parte di cellule del

parenchima polmonare di un altro enzima proteolitico detto ACE che convertira`

l'angiotensina I in angiotensina II. Questo e` un ormone biologicamente attivo che come

primo bersaglio ha le pareti delle arteriole, che diminuisono di calibro aumentando

conseguentemente la pressione diastolica. Il secondo bersaglio e` il surrene che andra` a

secernere aldosterone.

Anche nel tubulo collettore l'urina subisce un' ulteriore trasformazione sotto l'effetto di

un altro ormone, l'ADH. Questo agisce aumentendo la permeabilita` all'acqua aprendo

piu` o meno a seconda del fabisogno canali dell'acqua. Cio` permette il riassorbimento

dell'acqua da parte dell'interstizio perche` il tubulo e` immerso nel gradiente prima

spiegato, quindi l'aqua tendera` ad uscire a causa della presenza di Na fortemente

igroscopico. Questo meccanismo e` attivato nel momento in cui il corpo vuole riassorbire

acqua e cio` e`controllato a livello ipotalamico.

Ruolo endocrino

Il rene e` anche un organo endocrino: le cellule interstiziali hanno la capicita` di

secernere e produrre eritropoietina la quale agisce sul midollo osseo allo scopo di

produrre un numero maggiore di globuli rossi. La tensione parziale di O indica al rene

quando secernere EPO. Anche il cuore e` una ghiandola endocrina in grado di influenzare

la funzione renale. Le cellule dell'atrio destro sono in grado di produrre e secernere un

fattore ANF (fattore atriale natriuretico), che favorisce l'eliminazione di Na e acqua

antagonisticamente all'alodsterone. Lo stimolo per i cardiomiociti e` rappresentsto

dall'aumento della volemia e quindi e` uno stimolo prettamente meccanico che registra

l'aumento di massa da una diastole all'altra.

Vascolarizzazione

L'arteria renale emerge dal''aorta addominale circa ad L1 sia a dx che a sx. Si dirige

verso l'ilo del rene , ma poco prima di giungerci si divide in cinque arterie segmentarie.

Quattro di queste passano al davanti della pelvi renale , metre la quinta passera` dietro;

ciascuna di queste arterie e`funzionalmente terminale. Possiamo dividere il rene in cinque

distretti:

polo superiore;

polo inferiore;

superiore anteriore;

inferiore anteriore;

posteriore.

Ciascuna arteria segmentaria si dirigera` verso una colonna del Bertin per poi biforcarsi

in due rami che costeggiano la piramide renale; queste arterie sono arterie interlobari a

loro volta funzionalmente terminali.

Ogni singola arteria intelobare costeggia il lato della piramide per giungere alla base,

piegarsi ad L e percorrere parallelamente la base fra midollare e corticale. Queste arterie

per la loro forma prenderanno il nome di arterie arciformi.

Dal versante convesso si diparte un certo numero di arterie che risalgono verso la

corticale, arterie interlobulari, le quali durante il loro tragitto daranno origine all'arteriole

afferenti ed efferenti. Queste si capillarizzano nella corticale se appartengono a nefroni

corticali e vanno a svolgere una funzione per lo piu` nutritizia ma anche riassorbente dei

tubuli convoluti distali e prossimali.

Le arteriole efferenti dei nefroni iuxta-midollari scendono nella midollare per poi

capillarizzarsi li`e prendono il nome di arterie rette spurie.

Anche dal versante concavo emergono arterie, rette vere, che scendono verticalmente

lungo l'asse. Le arterie rette vere o spurie che siano, scendono nella midollare e danno

origine ad una fitta rete di capillari che si dispongono intorno alle anse e ai tubuli

collettori e svolgeranno maggiormente la funzione di riassorbimento.

Tutti i capillari danno origine a delle venule generalmente parallele alle arteriole che

andranno verso la vena renale e poi nella cava inferiore.

La cortex corticis e`la parte piu` periferica del rene che tipicamente non contiene

corpuscoli renali , ma solo tubuli convoluti. Qui`l'arteria interlobulare si capillarizza per

poi dare venule disposte come le aste di un ombrello senza stoffa chiamate stellule.