APPARATO URINARIO

Università degli Studi Di Milano - Laurea in Scienze InfermieristichePolo Didattico “Ospedale Civile Legnano” - AA 2010-2011

Corso di Fisiologia Umana

Dr. ALBERTO VIGNATIMedicina Nucleare Legnano

1. Regolazione volume extracellulare

2. Regolazione osmolarità

3. Bilancio ionico4. Regolazione pH5. Escrezione cataboliti

e sostanze estranee6. Produzione ormoni

FUNZIONI RENALI:

escretoria – omeostatica- endocrina

PRESSIONE EFFETTIVA DI FILTRAZIONE (Peff)

Peffettiva = Pcapillare - Pbowman - πcapillare

Peffettiva = 48 - 13 - 25 (mmHg)

Ux / Px

ESCREZIONE =

FITRAZIONE – RIASSORBIMENTO + SECREZIONE

CLEARANCE renale di una sostanza:

volume plasmatico che, nell’unità di tempo, viene completamente liberato dalla sostanza.

CLEARANCE DEL 33 % DEL SOLUTO

ovvero

33% DELLA SOLUZIONE VIENE COMPLETAMENTE PRIVATA DEL SOLUTO

CLEARANCE renale di una sostanza:

volume plasmatico che, nell’unità di tempo, viene completamente liberato dalla sostanza.quantità nelle urine / t = quantità tolta dal plasma / t

(concentr.urin. x volume urin.) / t = = (concentr.plasm. x volume pl.) / t

concentr.urin. x flusso urin. = concentr.plasm. x clearance

U x V = P x C

C = U x V / P

(GFR) inulina, DTPA

GFR . P = V . U

GFR= V.U / P

GLC PAI

CLEARANCE INULINA :120 ml/min = 180 l/die = FILTRATO GLOMER.

CLEARANCE PAI:650 ml/min = FLUSSO PLASMATICO RENALE

CLEARANCE GLUCOSIO (glicemia=90 mg/100ml) :0 ml/min (se >0 = glicosuria)

FLUSSO EMATICO RENALE = FPR / (1-Ht)1300 ml/min

FLUSSO URINARIO:1 ml/min = 60 ml/h = 1440 ml/die

Range normale: 500 – 2000 ml/dieDiuresi: 1000 – 2000Antidiuresi. 500 – 1000Oliguria: 100 – 500Anuria: < 100Poliuria: > 2000

Pollachiuria = minzioni frequentiStranguria = minzioni doloroseEnuresi =incontinenza urinariaEmaturia, batteriuria, Leucocituria, piuria

1. RIASSORBIMENTO ATTIVO2- 3. RIASSORBIMENTO PASSIVO

4. SECREZ. ATTIVA TRANSCELLULARE5. SECREZ. PASSIVA CELLULARE6. SECREZ. ATTIVA CELLULARE

Sodio (e cloro) (rispetto al filtrato)

filtrato: 100%

tubulo prossimale (term.): 35%

tubulo distale (term): 10%

urina definitiva: 0.5 - 5 %

Potassio (rispetto al filtrato)

filtrato: 100%

tubulo prossimale (term.): 35%

tubulo distale (iniz.): 10 - 20 %

urina definitiva: 3 - 200 %

TAMPONE BICARBONATO

pH = logaritmo decimale negativo della concentrazione molale di ioni H+ in moli/Kg H2O1 mole /Kg H2O = pH 01 µmole/Kg H2O = pH 610-14moli/Kg H2O = pH 14

ESCREZIONE RENALE H+

per:1. Secrezione acidi

titolabili (fosforico, solforico,lattico, urico…)

2. Riassorbimento HCO3-

nel tubulo prossimale (carbonicoanidrasi)

3. Trasporto non ionico (NH3) di NH4

+

valore di pHfiltrato: 7.4tubulo pross. (term.): 6.6urina definitiva: 4.5 - 8.2

ESCREZIONE H+ per:1. Secrezione acidi

titolabili (fosforico, solforico,lattico, urico…)

2. Riassorbimento HCO3-

nel tubulo prossimale (carbonicoanidrasi)

3. Trasporto non ionico (NH3) di NH4

+

Ione Bicarbonato HCO3-

(rispetto al filtrato)filtrato: 100%tubulo prossimale (term.): 10%urina definitiva: < 1 %

NH2-CO-NH2

UREA prodotta nel fegato per eliminare l’ N del catabolismo proteico.

Nel siero 10-50 mg /100ml (uremia)Azotemia: uremia /60x28

RENE

RENE

UREA (NH2-CO-NH2) (rispetto al plasma: 5mM/ litro)

filtrato: 100%

tubulo prossimale (term.): 50%

dopo l’ ansa di Henle: 100% (secrez)

urina definitiva: 40%

Acqua(rispetto al filtrato)

filtrato: 100%

tubulo prossimale (term.): 35%

dopo l’ansa di Henle : 25%

urina definitiva:0.5 - 7%

Il rene concentra le urine grazie a due meccanismi “controcorrente”:- moltiplicatore controcorrente nell’ansa di Henle: produce una

gradiente di osmolarità nell’interstizio (attivo)- scambiatore controcorrente nei vasa recta: consente ai capillari

peritubulari di svolgere la loro funzione entro tale gradiente osmotico (passivo)

SCAMBIATORE CONTROCORRENTE:sistema con cui viene mantenuto un gradiente fisico (temperatura) o chimico (concentrazione) con scarsa o nulla spesa energetica sfruttando la contiguità di due rami di una conduttura in cui il flusso avviene con direzioni opposte. Lo scambio in controcorrente è il meccanismo utilizzato per il trasferimento di una proprietàfisica (ad esempio calore, materia, o quantità di moto) tra due correnti materiali attraverso una membrana semipermeabile, una parete di materiale conduttivo o un'interfaccia di fasi.

MOLTIPLICATORE CONTROCORRENTE:sistema con cui viene creato un gradiente fisico (temperatura) o chimico (concentrazione) con spesa energeticasfruttando la contiguità di due rami di una conduttura in cui il flusso avviene con direzioni opposte.

Il rene concentra le urine grazie a due meccanismi “controcorrente”:- moltiplicatore controcorrente nell’ansa di Henle: produce una

gradiente di osmolarità nell’interstizio (attivo)- scambiatore controcorrente nei vasa recta: consente ai capillari

peritubulari di svolgere la loro funzione entro tale gradiente osmotico (passivo)

Il primo passo della formazione di urina avviene nel glomerulo dove la pressione del sangue forza l’acqua e le piccole molecole (non cellule e proteine) a passare nella capsula di Bowman

Il tubulo prossimale è responsabile della maggior quota di riassorbimento di acqua e soluti.Viene riassorbito attivamente il sodio (e glc, aa,…), seguito passivamente dal cloro e dall’acqua.Acqua e soluti diffondono nei fluidi interstiziali e da qui nei vasi venosi.

Il fluido che entra nell’ansa di Henle ha la stessa osmolarità del plasma.Il rene concentra l’urina nell’ansa non direttamente ma grazie ad un moltiplicatore controcorrente che produce nella midollare un gradiente di concentrazione.

Il moltiplicatore controcorrente funziona grazie a due fatti:1) La pre-urina si muove nell’ansa in due direzioni opposte;2) Le varie parti dei tubuli hanno diverse permeabilità:

- il tratto discendente è permeabile ad acqua ma poco ai soluti- il tratto ascendente sottile è permeabile solo ai soluti- il tratto ascendente spesso riassorbe attivamente i soluti ma non l’acqua- tubuto distale e dotto collettore sono permeabili all’acqua

Iniziamo dal tratto ascendente spesso dell’ansa che riassorbe attivamente il cloro, seguito passivamente dal sodio ma non dall’acqua, per cui è impermeabile. Questo aumenta l’osmolarità dell’interstizio.

Al contrario, il tratto discendente dell’ansa èpermeabile all’acqua ma poco ai soluti. Poichél’interstizio è diventato ipertonico, l’acqua vi passaràper osmosi. Come conseguenza la pre-urina sarà piùconcentrata andando verso il fondo della midollare.

Il tratto ascendente sottile dell’ansa invece èimpermeabile all’acqua ma permeabile a sodio e cloro che escono dal tubulo perché nell’interstizio la loro concentrazione è minore.

Come risultato, la pre-urina che raggiunge il tubulo contorto distale è ipotonica rispetto al plasma perchè i soluti sono rimasti nella midollare dove hanno prodotto un gradiente di concentrazione.Quindi nel tubulo distale viene raissorbita acqua per osmosi.

La pre-urina che entra nel dotto collettore è di nuovo iso-tonica rispetto al plasma, ma i soluti predominanti ora sono l’urea e altre sostanze di scarto (sodio e cloro sono stati riassorbiti prima)

Durante la discensa lungo il dotto collettore la pre-urina attraversa aree a sempre maggiore osmolarità. Questo causa un progressivo riassorbimento di acqua che porta alla concentrazione dell’urina definitiva.

Il sangue dei capillari peritubulari (vasa recta) subisce le stesse variazioni di osmolarità dell’interstizio, cedendo acqua nel tratto discendente e riassorbendola in quello ascendente.

LIC3/5

LEC2/5

LEC

LIC

Apparato iuxta-glomerulare

DIURESI (escrezione urina > 1ml/min)

1. diuresi idrica: per ↓ ADH dovuto p.es. a ↓ osmolarità o ↑ volemia

2. diuresi osmotica: a seguito di filtrazione di sostanze non riassorbibili (mannitolo, glc nell’iperglicemia)

3. diuresi pressoria: per perdita di efficacia del moltiplicatore controcorrente (da aumentata perfusione della midollare)

4. farmaci diuretici

UREA prodotta nel fegato per eliminare l’ N del catabolismo proteico.

Nel siero 10-50 mg /100ml (uremia)Azotemia: uremia /60x28

CREATININA prodotta costantemente nei muscoli e filtrata nel rene (senza riassorbmento nèsecrezionetubulare)

Nel siero 0,7 -1,5 mg /100ml

UROGRAFIA e URO-TAC

Iniezione ev di sostanze iodate (mezzo di contrasto) filtrate ed escrete.Registrazione di immagini

ECOGRAFIA RENALE

Reni: parenchima, vie escretrici, vascolarizzazioneVescica

SCINTIGRAFIA RENALE SEQUENZIALE

Iniezione ev di sostanze debolmenti radioattive unicamente filtrate (DTPA) oppure filtrate e secrete (IODIOIPPURAN). Registrazione di “filmato”Fase parenchimale (filtrazione)Fase escretoriaRiempimento vescicale

EMODIALISI

Il sangue del pz viene fatto scorrere in un filtro in cui entra in contatto con una membrana semipermeabile (membrana dializzante) che lo separa da una soluzione acquosa (liquido di dialisi) fatta scorrere in direzione opposta (controcorrente).

La rimozione delle sostanze tossiche, il riequilibro elettrolitico ed acido-base e la rimozione di acqua in eccesso vengono ottenuti tramite diffusione, convezione (trascinamento da solvente) e ultrafiltrazione.

Il pz è connesso alla macchina tramite due vie (entrata-uscita del sangue) ottenute con la venipuntura di una vena arterializzata (fistola arterovenosa, FAV)

2-3 sedute/settimana(4 ore cad)

DIALISI PERITONEALE

TRAPIANTO RENALE

Sede eterotopica (pelvica)Da cadavereDa parente strettoCompatibilità ABOIstocompatibilità(HLA)

Profilassi infezioniTerapia immunosoppressivaRischio rigetto