Reni
Che cosa sono i reni?
I reni sono due piccoli organi, classicamente definiti "a forma di fagiolo", situati nella parte posteriore dell'addome, a livello della zona lombare (Fig. 1).
I reni fanno parte dell'apparato urinario (per info: apparato urinario femminile e apparato urinario maschile) e sono strettamente connessi con la vescica urinaria tramite due strutture tubulari denominate ureteri, che veicolano l'urina filtrata dai reni verso la vescica stessa (Fig. 1), la quale la immagazzina fino al momento dell'espulsione attraverso l'uretra (per info: uretra femminile e uretra mascile) che sbocca all'esterno degli organi genitali.
Fig.1: anatomia dei reni e dell'apparato urinario.
I reni sono fra gli organi più importanti per l'organismo: essi filtrano il sangue rimuovendo da esso sostanze tossiche di scarto provenienti dal metabolismo o dalla trasformazione di sostanze immesse dall'esterno (ad es. farmaci).
Sono i responsabili principali, insieme ai polmoni, del mantenimento delle fisiologiche proprietà chimico-fisiche del sangue, senza la cui azione l'organismo andrebbe velocemente verso un deficit multi-organo.
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I reni e il processo di formazione delle urine
Il sangue da filtrare viene portato ai reni attraverso le arterie renali, dove viene filtrato attraverso una serie di piccoli sistemi tubulari chiamati nefroni (Fig. 2, 3).
Fig. 2: dettaglio anatomico del rene e dei suoi tessuti.
I nefroni sono definiti come le "unità funzionali del rene", ovvero sono le strutture di base in grado, ciascuna, di svolgere tutte le funzioni di filtraggio del sangue e di formazione delle urine, presenti nei reni (Fig. 2, 3). Ogni rene contiene milioni di queste unità filtranti, incluse nel parenchima renale come una fittissima rete di tubuli microscopici in cui arriva il sangue da filtrare e che elabora il filtrato per modificare il contenuto delle urine fino alla loro composizione finale per l'espulsione.
I nefroni sono unità molto complesse formate da una capsula e da un tubulo che presenta una ripiegatura caratteristica e particolare (Fig. 2, 3).
La capsula da cui ha inizio il nefrone, detta Capsula di Bowman, ospita un groviglio di capillari (definito "glomerulo renale") con pareti a maglie larghe che funzionano da "setacci": il sangue ad alta pressione che scorre attraverso i capillari glomerulari viene filtrato attraverso queste trame che lasciano passare il plasma e le molecole in esso contenute, trattenendo nel sangue la parte cellulare e proteica, componenti che tornano nel normale torrente ematico extra-renale (Fig. 3).
Fig. 3: dettaglio anatomico del nefrone e relativa schematizzazione.
Il complesso formato dai capillari glomerulari e dalla Capsula di Bowman è denominato "corpuscolo di Malpighi".
Il soluto che passa attraverso il filtro costituito da questi speciali capillari glomerulari è definito "ultrafiltrato" oppure "urina primaria" e viene raccolto alla fine della capsula di Bowman come in fondo a un imbuto (Fig. 3B), per essere poi convogliato nel tubulo renale proseguendo il suo percorso di trasformazione in urina definitiva.
L'urina primaria è un'urina che contiene molte sostanze tossiche che l'organismo deve necessariamente eliminare fra cui urea, prodotti del metabolismo di farmaci e droghe, metalli pesanti, tossine, ecc., ma è anche molto ricca di acqua e di molti elementi preziosi per l'organismo come elettroliti e soprattutto glucosio, il quale è una molecola troppo piccola per essere trattenuta nel sangue dalle pareti dei capillari glomerulari presenti nel corpuscolo di Malpighi (Fig. 4).
La funzione del tubulo renale, che rappresenta la seconda parte del nefrone è rappresentata, infatti, da un "riassorbimento" di acqua, glucosio ed elettroliti grazie a un'intima connessione con altri tipi di capillari - i capillari peritubulari - che si intrecciano con il tubulo stesso (Fig. 3 e 4). Il 99% dell'acqua e dei sali filtrati durante il primo step viene riassorbito in questa fase, mentre si arriva fino al 100% del glucosio tramite dei trasportatori appositi.
Lo step successivo, operato dagli stessi capillari peritubulari, è un ulteriore trasferimento di sostanze di scarto (soprattutto urea, acido lattico, creatinina, sostanze tossiche di varia natura o elementi/vitamine in eccesso) in un processo denominato secrezione e che porta alla formazione delle urine definitive nel dotto collettore (Fig. 3, 4). I dotti collettori dei nefroni sboccano tutti nei calici renali e infine nella pelvi renale (Fig. 3), da cui le urine vengono poi convogliate dagli ureteri nella vescica in attesa dell'espulsione.
Fig. 4: schema delle fasi di formazione delle urine.
Altre funzioni renali
Il processo di formazione delle urine è un processo molto preciso e delicato in quanto permette a tutti gli altri organi del corpo umano di ricevere sangue con le corrette caratteristiche chimico-fisiche per operare in maniera ottimale: i reni purificano, attraversano le unità glomerulari, fino a 180-200 litri di sangue al giorno, il che sta a significare che il sangue di un maschio adulto viene filtrato completamente fino a 35-40 volte al giorno.
Questo imponente carico di lavoro da parte dei reni rende l'idea dell'importanza vitale che questi organi hanno per l'organismo: un deficit nella funzionalità renale, infatti, va a formare la basi per patologie multi-organo molto gravi che possono facilmente decorrere in esiti fatali.
I reni, infatti, oltre alle funzioni di filtrazione del sangue dalle sostanze tossiche, si occupano direttamente di regolare anche altri importantissimi parametri fisiologici come la pressione, e il pH ematico.
I parametri di pressione vengono regolati sia tramite meccanismi che coinvolgono la quantità di liquidi filtrati e riassorbiti, sia tramite le concentrazioni saline dei filtrati, ma soprattutto tramite un complesso meccanismo che coinvolge un ormone prodotto dal rene stesso, la renina (che regola il sistema renina/angiotensina/aldosterone).
La capacità del rene di regolare il pH del sangue è dovuta all'attività nei confronti di elettroliti e idrogenioni, il cui riassorbimento o espulsione, in stato di salute, scongiura l'instaurarsi di condizioni di acidosi o alcalosi.
Patologie renali
La complessità di questi organi si rispecchia anche nella quantità e nella varietà delle patologie che li colpiscono.
Insufficienza renale: l'insufficienza renale può essere acuta o cronica e si verifica quando i reni non sono in grado di filtrare il sangue e rimuovere le sostanze di scarto metaboliche dal corpo. Le cause includono malattie autoimmuni, lesioni renali, infezioni, diabete e ipertensione.
Nefrite: la nefrite è un'infiammazione che può colpire varie porzioni del rene e può essere causata da infezioni batteriche o virali, malattie autoimmuni o uso di farmaci e sostanze tossiche.
Calcolosi renale: i calcoli renali sono formati da precipitati cristallini di origine varia a seconda della loro natura chimica. Possono essere formati da cristalli di ossalato di calcio, fosfato di calcio, cistina, urea ecc., ma in ogni caso rappresentano un'ostruzione solida al passaggio delle urine dal rene alla vescica e fonte di dolore molto acuto a causa dell'insulto tissutale che queste formazioni cristalline possono provocare al passaggio attraverso i dotti urinari. A seconda della loro dimensione e della loro posizione possono provocare, oltre a un dolore di intensità rara, infezioni e problemi di pressione renale.
Cisti renali: le cisti renali sono sacche piene di liquido che si formano sui reni e possono causare dolore, infezioni e problemi renali.
Tumori renali: i tumori renali possono essere benigni o maligni e possono causare sintomi come dolore, sangue nelle urine e gonfiore addominale.
Glomerulonefrite: la glomerulonefrite è un'infiammazione dei glomeruli renali e può essere causata da infezioni batteriche o virali, malattie autoimmuni o malattie renali ereditarie. Possono essere causa di insufficienza renale.
Sindrome nefrosica: la sindrome nefrosica è una condizione che si verifica quando i reni eliminano grandi quantità di proteine nelle urine a causa di una patologia glomerulare. Ciò è causa di gonfiori, bassi livelli di proteine nel sangue e aumento del rischio di infezioni.
Riassunto
- I reni fanno parte del sistema urinario e hanno come compito principale quello di filtrare il sangue eliminando le sostanze di scarto e che possono provocare tossicità
- L'unità filtrante del rene è il nefrone, costituito da una capsula che accoglie un gomitolo di capillari da cui passa il sangue da filtrare e da un tubulo che convoglia il plasma filtrato verso la pelvi renale e infine la vescica
- Il nefrone ha il compito di filtrare il sangue e di formare le urine tramite scambi che prevedono riassorbimenti e secrezioni di molecole tra i capillari e il tubulo del nefrone.
- Il rene ha anche il compito di mantenere livelli fisiologici di pH sanguigni e di pressione ematica tramite il controllo della volemia e della concentrazione elettrolitica del sangue
- Le patologie più comuni a carico del rene sono la calcolosi renale, l'insufficienza renale, la glomerulonefrite, la nefrite.
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