L’apparato urinario ha quattro funzioni principali:
- Funzione emuntoria: Eliminare i prodotti azotati dal catabolismo proteico
- Equilibrio idrosalinico: Trattiene ed elimina acqua e alcuni joni
- Funzione secretiva: Produca renina ,eritopoietina,prostraglandine
- Funzione di regolazione: Regola la produzione di ADH e aldosterone
FORMAZIONE URINA
L’urina è formata tramite una serie di fattori che constano di tre fasi principali:
Filtrazione
Come abbiamo già spiegato in precedenza il foglietto viscerale della capsula è formato da delle cellule chiamate podociti,la parte liquida del sangue filtra attraverso di essi per tre motivi:
- Osmosi
passaggio spontaneo di un liquido di una soluzione attraverso una membrana semipermeabile,dalla parte più diluita a quella più concentrata.
- Pressione osmotica
Forza (misurata in mmHg) esercitata contro le pareti della membrana semipermeabile dalle molecole di una soluzione a maggior concentrazione,che attrae il solvente della soluzione a minor concentrazione.
- Pressione idrostatica
Forza (misurata in mmHg) di un liquido che preme contro una superficie.
Quando arriva il sangue dall’arteriola la pressione idrostatica del glomerulo è pari a 60 mmHg mentre la p.osmotica della capsula è pari a 0.
Poi c’è la pressione osmotica del glomerulo che è di 32 mmHg e la p. idrostatica della capsula che è pari a 18 mmHg.
La filtrazione dai glomeruli alla capsula avviene in base alla stessa modalità per cui si ha filtrazione dagli altri capillari nello spazio interstiziale.
Il principale fattore che stabilisce un gradiente pressorio tra il sangue dei glomeruli e il filtrato della capsula è la p. idrostatica del sangue glomerulare.
La pressione effettiva di filtrazione è data dalla p. idrostatica glomerulare che è influenzata dalla pressione arteriosa sistemica ed all’opposizione della p. osmotica del plasma glomerulare e la p. idrostatica del filtrato della capsula,quindi la pressione di filtrazione netta è uguale alla p. idrostatica del glomerulo – la somma della p. osmotica del glomerulo + la p. idrostatica della capsula.
P.idrostatica g. + P. osmotica della capsula
Forze che tendono a far uscire acqua fuori dal glomerulo.
P. osmotica g. + P. idrostatica della capsula
Forze che tendono a far entrare acqua nel glomerulo.
Riassorbimento
Dal glomerulo il filtrato passa:
nel tubulo prossimale
essenzialmente il riassorbimento è tra i tubuli e i capillari,ci sono da calcolare nel tubulo quattro spazi lume del tubulo,cellule epiteliali del tubulo,interstizio,papillare peritubulare.
L’acqua deve passare tutti questi spazi,lo ione sodio NA+ è molto importante per il riassorbimento delle sostanze,ogni cellula possiede la sua pompa del sodio che richiede energia (ATP) per trasportare il sodio nell’interstizio che si accumulerà per grosse quantità da lì per diffusione passera nei capillari peritubulari,per osmosi dove và il sodio viene trasportata anche l’acqua e quindi si ha anche il riassorbimento dell’acqua.
Le altre sostanze vengono trasportate a cavallo del sodio. Il glucosio ad esempio si lega al sodio tramite un carrier che lo trasporta,una volta entrato nella cellula si divide dal sodio e per diffusione passerà prima nell’interstizio e poi nel sangue,(i diabetici hanno quantità di glucosio nelle urine perché non ci sono abbastanza carrier per trasportare una quantità di glucosio eccessiva) L’urea viene riassorbita per diffusione,tutte le altre sostanze(cloruro potassio) sono cariche negativamente perciò si legano al sodio che è positivo.
Ansa di Henle
L’ansa è formata da due tratti:
- discendente
in cui abbiamo una parete molto permeabile che permette all’acqua e all’urea di poter uscire a seconda dei gradienti di concentrazione,infatti in questa branca dell’ansa c’è una forte concentrazione di sodio e cloro che dal tubulo passano nell’interstizio,l’acqua,naturalmente, per osmosi passa nell’interstizio,per questo meccanismo si ha una concentrazione della pre-urina di 12 volte superiore,le cose cambiano quando arriviamo nel tratto ascendente.
- ascendente
normalmente gli ioni sodio e cloro dovrebbero tornare nel tubulo per ristabilire un gradiente di concentrazione,ma questo non avviene perché la membrana della parte ascendente è molto più ispessita e limita la diffusione di molte sostanze,in circostanze normali l’acqua per osmosi dovrebbe passare nell’interstizio ma il tratto ascendente è relativamente permeabile all’acqua.
A questo punto troviamo nel il liquido tubulare una bassa concentrazione di soluto e nell’interstizio un alta concentrazione di soluto. Questo meccanismo serve per portare grandi quantità di sodio nell’intertizio che ci servirà in seguito quando entrerà in gioco l’ormone ADH sulle membrane del tubulo distale e del dotto collettore.
Tubuli distali e dotti collettori
Nel tubulo distale abbiamo ancora il riassorbimento di sodio,mediante il trasporto attivo.
Le cellule delle pareti sono impermeabili all’acqua,che non segue per osmosi il sodio quindi la concentrazione del soluto nel liquido continua a scendere,se non entrassero in gioco gli ormoni ci sarebbe la produzione di un’urina troppo diluita e quindi una facile disidratazione.
L’ormone antidiuretico (ADH) ha come bersaglio le pareti delle cellule di queste strutture,rendendole permeabili all’acqua,permettendo ad essa di poter uscire e di ristabilire un equilibrio.
Nei dotti collettori si verifica anche il riassorbimento dell’urea,quando entrando in gioco l’ADH si ha assorbimento dell’acqua per osmosi.
Quando viene riassorbita l’acqua dai tubuli distali la concentrazione dell’urea nel tubulo si alza. Poichè la concentrazione dell’urea diviene più alta all’altezza del tratto distale dei dotti collettori rispetto all’interstizio,l’urea diffonde all’esterno dei dotti collettori,concorrendo a mantenere alta la concentrazione del soluto nella midollare. Meno della metà dell’urea che lascia i dotti viene riassorbita tramite i vasi retti e molta di essa diffonde nella midollare verso il tratto ascendente dell’ansa di Henle,quindi l’urea prende parte ad un meccanismo contro corrente,che mantiene alta la pressione osmotica necessaria per formare urina concentrata.
Secrezione
Oltre a provvedere alla secrezione le cellule tubulari concorrono alla formazione di molte sostanze,la secrezione tubulare,infatti,porta numerose sostanze dal sangue al liquido tubulare.
I tubuli distali e i dotti collettori secernono sostanze come potassio,idrogeno e ammonio.
C’è a questo livello un vero e proprio scambio in cui si acquistano ioni potassio(K+) e idrogeno(H+) in cambio di ioni sodio (Na+) che ritorna al sangue.
REGOLAZIONE DEL VOLUME DELL’URINA
Nella regolazione del volume dell’urina entrano in gioco numerosi ormoni tra i quali:
Ormone antidiuretico (ADH)
come abbiamo visto,se non viene riassorbita acqua dai tubuli si avrebbe non solo un aumento del volume dell’urina,ma anche una perdita continua di acqua da parte dell’organismo,L’ADH agisce sulle pareti dei tubuli rendendoli permeabili e favorendo il riassorbimento dell’acqua.
Aldosterone
Questo ormone aumenta il riassorbimento del sodio a livello dei tubuli,causando uno squilibrio osmotico che porta di conseguenza al riassorbimento dell’acqua.
Ormone natiuretico atriale (ANH)
è secreto dalle cellule specializzate delle pareti degli atri, promuove la natiuresi (eliminazione di Na+ con l’urina) agisce indirettamente come antagonista, promuovendo la secrezione di sodio nei tubuli renali, in sintesi l’ANH inibisce la secrezione di aldosterone e contrasta il meccanismo aldosterone-ADH
COMPOSIZIONE DELL’URINA
Per circa il 95% l’urina è composta da acqua nella quale sono disciolte una serie di sostanze:
Scorie azotate
Dal metabolismo proteico come l’urea,acido urico,ammoniaca,creatinina
Elettroliti
Ioni sodio,potassio,ammonio,cloro,bicarbonato,fosfato e solfato.
Tossine
Durante le malattie,le tossine batteriche lasciano l’organismo attraverso l’urina.
Pigmenti
Il colore giallognolo deriva dalla degradazione delle emazie invecchiate
Ormoni
Elevati livelli ormonali hanno come risultato quantità di ormoni nel filtrato glomerulare.
- Funzione emuntoria: Eliminare i prodotti azotati dal catabolismo proteico
- Equilibrio idrosalinico: Trattiene ed elimina acqua e alcuni joni
- Funzione secretiva: Produca renina ,eritopoietina,prostraglandine
- Funzione di regolazione: Regola la produzione di ADH e aldosterone
FORMAZIONE URINA
L’urina è formata tramite una serie di fattori che constano di tre fasi principali:
Filtrazione
Come abbiamo già spiegato in precedenza il foglietto viscerale della capsula è formato da delle cellule chiamate podociti,la parte liquida del sangue filtra attraverso di essi per tre motivi:
- Osmosi
passaggio spontaneo di un liquido di una soluzione attraverso una membrana semipermeabile,dalla parte più diluita a quella più concentrata.
- Pressione osmotica
Forza (misurata in mmHg) esercitata contro le pareti della membrana semipermeabile dalle molecole di una soluzione a maggior concentrazione,che attrae il solvente della soluzione a minor concentrazione.
- Pressione idrostatica
Forza (misurata in mmHg) di un liquido che preme contro una superficie.
Quando arriva il sangue dall’arteriola la pressione idrostatica del glomerulo è pari a 60 mmHg mentre la p.osmotica della capsula è pari a 0.
Poi c’è la pressione osmotica del glomerulo che è di 32 mmHg e la p. idrostatica della capsula che è pari a 18 mmHg.
La filtrazione dai glomeruli alla capsula avviene in base alla stessa modalità per cui si ha filtrazione dagli altri capillari nello spazio interstiziale.
Il principale fattore che stabilisce un gradiente pressorio tra il sangue dei glomeruli e il filtrato della capsula è la p. idrostatica del sangue glomerulare.
La pressione effettiva di filtrazione è data dalla p. idrostatica glomerulare che è influenzata dalla pressione arteriosa sistemica ed all’opposizione della p. osmotica del plasma glomerulare e la p. idrostatica del filtrato della capsula,quindi la pressione di filtrazione netta è uguale alla p. idrostatica del glomerulo – la somma della p. osmotica del glomerulo + la p. idrostatica della capsula.
P.idrostatica g. + P. osmotica della capsula
Forze che tendono a far uscire acqua fuori dal glomerulo.
P. osmotica g. + P. idrostatica della capsula
Forze che tendono a far entrare acqua nel glomerulo.
Riassorbimento
Dal glomerulo il filtrato passa:
nel tubulo prossimale
essenzialmente il riassorbimento è tra i tubuli e i capillari,ci sono da calcolare nel tubulo quattro spazi lume del tubulo,cellule epiteliali del tubulo,interstizio,papillare peritubulare.
L’acqua deve passare tutti questi spazi,lo ione sodio NA+ è molto importante per il riassorbimento delle sostanze,ogni cellula possiede la sua pompa del sodio che richiede energia (ATP) per trasportare il sodio nell’interstizio che si accumulerà per grosse quantità da lì per diffusione passera nei capillari peritubulari,per osmosi dove và il sodio viene trasportata anche l’acqua e quindi si ha anche il riassorbimento dell’acqua.
Le altre sostanze vengono trasportate a cavallo del sodio. Il glucosio ad esempio si lega al sodio tramite un carrier che lo trasporta,una volta entrato nella cellula si divide dal sodio e per diffusione passerà prima nell’interstizio e poi nel sangue,(i diabetici hanno quantità di glucosio nelle urine perché non ci sono abbastanza carrier per trasportare una quantità di glucosio eccessiva) L’urea viene riassorbita per diffusione,tutte le altre sostanze(cloruro potassio) sono cariche negativamente perciò si legano al sodio che è positivo.
Ansa di Henle
L’ansa è formata da due tratti:
- discendente
in cui abbiamo una parete molto permeabile che permette all’acqua e all’urea di poter uscire a seconda dei gradienti di concentrazione,infatti in questa branca dell’ansa c’è una forte concentrazione di sodio e cloro che dal tubulo passano nell’interstizio,l’acqua,naturalmente, per osmosi passa nell’interstizio,per questo meccanismo si ha una concentrazione della pre-urina di 12 volte superiore,le cose cambiano quando arriviamo nel tratto ascendente.
- ascendente
normalmente gli ioni sodio e cloro dovrebbero tornare nel tubulo per ristabilire un gradiente di concentrazione,ma questo non avviene perché la membrana della parte ascendente è molto più ispessita e limita la diffusione di molte sostanze,in circostanze normali l’acqua per osmosi dovrebbe passare nell’interstizio ma il tratto ascendente è relativamente permeabile all’acqua.
A questo punto troviamo nel il liquido tubulare una bassa concentrazione di soluto e nell’interstizio un alta concentrazione di soluto. Questo meccanismo serve per portare grandi quantità di sodio nell’intertizio che ci servirà in seguito quando entrerà in gioco l’ormone ADH sulle membrane del tubulo distale e del dotto collettore.
Tubuli distali e dotti collettori
Nel tubulo distale abbiamo ancora il riassorbimento di sodio,mediante il trasporto attivo.
Le cellule delle pareti sono impermeabili all’acqua,che non segue per osmosi il sodio quindi la concentrazione del soluto nel liquido continua a scendere,se non entrassero in gioco gli ormoni ci sarebbe la produzione di un’urina troppo diluita e quindi una facile disidratazione.
L’ormone antidiuretico (ADH) ha come bersaglio le pareti delle cellule di queste strutture,rendendole permeabili all’acqua,permettendo ad essa di poter uscire e di ristabilire un equilibrio.
Nei dotti collettori si verifica anche il riassorbimento dell’urea,quando entrando in gioco l’ADH si ha assorbimento dell’acqua per osmosi.
Quando viene riassorbita l’acqua dai tubuli distali la concentrazione dell’urea nel tubulo si alza. Poichè la concentrazione dell’urea diviene più alta all’altezza del tratto distale dei dotti collettori rispetto all’interstizio,l’urea diffonde all’esterno dei dotti collettori,concorrendo a mantenere alta la concentrazione del soluto nella midollare. Meno della metà dell’urea che lascia i dotti viene riassorbita tramite i vasi retti e molta di essa diffonde nella midollare verso il tratto ascendente dell’ansa di Henle,quindi l’urea prende parte ad un meccanismo contro corrente,che mantiene alta la pressione osmotica necessaria per formare urina concentrata.
Secrezione
Oltre a provvedere alla secrezione le cellule tubulari concorrono alla formazione di molte sostanze,la secrezione tubulare,infatti,porta numerose sostanze dal sangue al liquido tubulare.
I tubuli distali e i dotti collettori secernono sostanze come potassio,idrogeno e ammonio.
C’è a questo livello un vero e proprio scambio in cui si acquistano ioni potassio(K+) e idrogeno(H+) in cambio di ioni sodio (Na+) che ritorna al sangue.
REGOLAZIONE DEL VOLUME DELL’URINA
Nella regolazione del volume dell’urina entrano in gioco numerosi ormoni tra i quali:
Ormone antidiuretico (ADH)
come abbiamo visto,se non viene riassorbita acqua dai tubuli si avrebbe non solo un aumento del volume dell’urina,ma anche una perdita continua di acqua da parte dell’organismo,L’ADH agisce sulle pareti dei tubuli rendendoli permeabili e favorendo il riassorbimento dell’acqua.
Aldosterone
Questo ormone aumenta il riassorbimento del sodio a livello dei tubuli,causando uno squilibrio osmotico che porta di conseguenza al riassorbimento dell’acqua.
Ormone natiuretico atriale (ANH)
è secreto dalle cellule specializzate delle pareti degli atri, promuove la natiuresi (eliminazione di Na+ con l’urina) agisce indirettamente come antagonista, promuovendo la secrezione di sodio nei tubuli renali, in sintesi l’ANH inibisce la secrezione di aldosterone e contrasta il meccanismo aldosterone-ADH
COMPOSIZIONE DELL’URINA
Per circa il 95% l’urina è composta da acqua nella quale sono disciolte una serie di sostanze:
Scorie azotate
Dal metabolismo proteico come l’urea,acido urico,ammoniaca,creatinina
Elettroliti
Ioni sodio,potassio,ammonio,cloro,bicarbonato,fosfato e solfato.
Tossine
Durante le malattie,le tossine batteriche lasciano l’organismo attraverso l’urina.
Pigmenti
Il colore giallognolo deriva dalla degradazione delle emazie invecchiate
Ormoni
Elevati livelli ormonali hanno come risultato quantità di ormoni nel filtrato glomerulare.
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