Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
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Gerard Tortora, Brian Derrickson
Conosciamo
il corpo umano
Capitolo 15. L’apparato urinario e
l’equilibrio idrosalino
1. Panoramica dell’apparato urinario
2. La struttura del rene
3. Le funzioni dei nefroni
4. Il percorso dell’urina
5. L’equilibrio dei fluidi corporei
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Capitolo 12. L’apparato respiratorio
6. Gli elettroliti nei fluidi corporei
7. L’equilibrio acido-base dell’organismo
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1. Panoramica dell’apparato
urinario
L’ apparato urinario è costituito da diversi organi
•due reni;
•due ureteri;
•vescica urinaria;
•uretra.
I reni filtrano il sangue e restituiscono la maggior parte
dell’acqua e dei soluti al circolo sanguigno. L’acqua e i
soluti residui costituiscono l’urina.
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1. Panoramica dell’apparato
urinario
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1. Panoramica dell’apparato
urinario
La nefrologia è lo studio dell’anatomia, della fisiologia e
delle patologie dei reni.
L’urologia si occupa del sistema urinario maschile e
femminile e del sistema riproduttivo maschile.
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1. Panoramica dell’apparato
urinario
Le funzioni dei reni sono molto diversificate e riassumibili
in cinque punti.
1. regolazione dei livelli di ioni nel sangue tra cui Ca2+,
Na+, K+, Cl-, HPO42-;
2. regolazione del volume e della pressione del sangue;
3. regolazione del pH sanguigno;
4. produzione di ormoni quali il calcitriolo e
l’eritropoietina;
5. escrezione di rifiuti attraverso la produzione di urina;
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2. La struttura del rene
I reni sono una coppia di organi a forma di fagiolo, allineati
lungo la colonna vertebrale a livello intermedio fra le
vertebre toraciche e le lombari.
Ogni rene è avvolto dalla capsula renale, un tessuto
connettivo trasparente che fornisce contenimento e
protezione. Internamente sono distinguibili
•corteccia o zona corticale più esterna;
•zona midollare, più interna.
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2. La struttura del rene
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2. La struttura del rene
La midollare è organizzata in diverse piramidi renali; gli
spazi fra una e l’altra sono occupati da un’estensione
della corticale chiamate colonne renali.
L’urina defluisce dai calici minori ai calici maggiori e
viene poi convogliata in una cavità imbutiforme detta
pelvi renale, per essere espulsa.
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2. La struttura del rene
Ogni rene è irrorato dalle arterie renali che si dividono in
vasi sempre più piccoli, le arteriole afferenti, ognuna
delle quali si ramifica in una rete di capillari chiamata
glomerulo, da cui si diparte una arteriola efferente
suddividendosi nei capillari peritubulari che convergono
infine nella vena renale.
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2. La struttura del rene
Le unità funzionali del rene sono i nefroni ognuno dei
quali è costituito da un corpuscolo renale, dove viene
filtrato il plasma sanguigno, e da un tubulo renale, in cui
fluisce il fluido filtrato (filtrato glomerulare).
Ogni corpuscolo renale è a sua volta costituito da un
•glomerulo;
•capsula glomerulare (o di Bowman).
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2. La struttura del rene
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2. La struttura del rene
Il tubulo renale attraverso cui passa il filtrato glomerulare
sono il tubulo convoluto prossimale, l’ansa di Henle e il
tubulo convoluto distale.
I tubuli convoluti distali di più nefroni riversano il loro
contenuto in un dotto collettore comune.
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3. Le funzioni dei nefroni
Per produrre l’urina, i nefroni e i dotti collettori svolgono
tre processi di base
1.la filtrazione glomerulare: la pressione sanguigna
spinge l’acqua e la maggior parte dei soluti attraverso la
parete dei capillari glomerulari, formando un filtrato
glomerulare;
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3. Le funzioni dei nefroni
2. il riassorbimento tubulare: avviene mentre il fluido
filtrato scorre lungo il tubulo renale e il dotto collettore;
3. la secrezione tubulare: ha luogo quando il fluido
scorre lungo il tubulo e attraverso il dotto collettore
con la rimozione delle sostanze inutili e dannose.
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3. Le funzioni dei nefroni
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3. Le funzioni dei nefroni
La capsula che circonda i capillari glomerulari è costituita
da due strati di cellule.
La pressione che permette la filtrazione è la pressione del
sangue che scorre nei capillari glomerulari.
Il filtrato glomerulare passa nello spazio capsulare e poi
nel tubulo prossimale.
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3. Le funzioni dei nefroni
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3. Le funzioni dei nefroni
Il riassorbimento tubulare, cioè il recupero della
maggior parte del’acqua, è svolta dai nefroni e dai dotti
collettori.
Le cellule epiteliali lungo l’intero decorso dei tubuli renali
e dei dotti collettori effettuano il riassorbimento tubulare.
Le cellule localizzate lungo i tubuli convoluti distale e
prossimale effettuano il riassorbimento selettivo per
mantenere il bilancio omeostatico.
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3. Le funzioni dei nefroni
La terza funzione dei nefroni e dei dotti collettori è la
secrezione tubulare, cioè il trasferimento di sostanze dal
sangue nelle cellule e nel fluido tubulare.
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3. Le funzioni dei nefroni
Alcuni ormoni (l’angiotensina II e l’aldosterone)
influiscono sull’entità del riassorbimento degli ioni Na+ e
Cl- e dell’acqua così come sulla secrezione di K+.
Il peptide natriuretico atriale aumenta la velocità di
filtrazione glomerulare.
L’ormone antidiuretico (ADH) regola il riassorbimento di
acqua attraverso un meccanismo a feedback negativo.
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4. Il percorso dell’urina
I due ureteri trasportano l’urina dalla pelvi renale alla
vescica urinaria.
Le loro pareti sono costituite da tre strati
•tonaca mucosa: all’interno;
•muscolatura liscia: come strato intermedio;
•tessuto connettivo lasso più esterno contenente vasi
sanguigni, vasi linfatici e nervi (tonaca avventizia).
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4. Il percorso dell’urina
La vescica urinaria è un organo muscolare cavo, situato
nella cavità pelvica dietro la sinfisi pubica, di dimensione
e forma variabile in relazione alla quantità di urina in essa
contenuta.
La tonaca muscolare della parete della vescica è
costituita da tre strati di muscolatura liscia che prendono il
nome di muscolo detrusore.
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4. Il percorso dell’urina
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4. Il percorso dell’urina
L’uretra è il tratto terminale dell’apparato urinario che
collega il pavimento della vescica all’esterno del corpo.
Lo sfintere uretrale interno è costituito da muscolatura
liscia per cui si apre e si chiude involontariamente,
mentre lo sfintere uretrale esterno, composto da
muscolatura scheletrica, si può controllare
volontariamente.
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4. Il percorso dell’urina
La vescica urinaria immagazzina l’urina prima di
eliminarla e la spinge nell’uretra con un’azione combinata
di contrazioni muscolari volontarie e involontarie: la
minzione.
Il riflesso di minzione parte quando i recettori sensibili
allo stiramento trasmettono impulsi nervosi al midollo
spinale, determinando la contrazione della vescica e il
rilasciamento degli sfinteri.
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5. L’equilibrio dei fluidi corporei
I liquidi presenti nell’organismo sono raccolti in due
distretti principali,
•l’interno delle cellule: circa i 2/3 rappresentano il liquido
intracellulare;
•l’esterno delle cellule: circa 1/3 è il liquido
extracellulare e comprende tutti i fluidi corporei.
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5. L’equilibrio dei fluidi corporei
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5. L’equilibrio dei fluidi corporei
Si parla di equilibrio dei fluidi quando nell’organismo
sono presenti le quantità necesarie di acqua e di soluti e
sono distribuite equamente nei vari compartimenti.
I processi di filtrazione, riassorbimento, diffusione e
osmosi permettono lo scambio continuo di acqua.
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5. L’equilibrio dei fluidi corporei
Normalmente sia la
perdita sia l’introduzione
quotidiana di acqua
ammontano a circa
2500 mL.
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5. L’equilibrio dei fluidi corporei
Un’area dell’ipotalamo chiamata centro della sete regola
l’impulso di bere.
Quando la perdita di acqua è maggiore dell’assunzione,
si va incontro a disidratazione con diminuzione del
volume e aumento della pressione osmotica del sangue;
si ha così lo stimolo della sete.
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5. L’equilibrio dei fluidi corporei
La quantità del sale NaCl eliminato con l’urina è il fattore
principale che determina il volume dei fluidi corporei.
La natriuresi è un’elevata perdita urinaria di Na+ e Clcon conseguente diminuzione del volume del sangue.
Gli ormoni che regolano il riassorbimento renale di Na+ e
Cl- sono:
•angiotensina II;
•aldosterone;
•peptide natriuretico atriale.
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6. Gli elettroliti nei fluidi corporei
Gli ioni derivanti dalla scissione degli elettroliti servono
per quattro funzioni fisiologiche
1.controllo dell’osmosi;
2.equilibrio acido-base;
3.conduzione nervosa;
4.come cofattori.
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6. Gli elettroliti nei fluidi corporei
Gli ioni sodio (Na+) sono i più abbondanti nel liquido
extracellulare e intervengono nell’equilibrio dei fluidi e
degli elettroliti oltre che nella generazione e conduzione
dei potenziali di azione nei neuroni e nelle fibre
muscolari.
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6. Gli elettroliti nei fluidi corporei
Gli ioni cloro (Cl-) sono gli anioni prevalenti nel liquido
extracellulare, si spostano facilmente fra i comparti intra
ed extra cellulari poiché la maggior parte delle membrane
plasmatiche presentano un gran numero di canali
specifici per il cloro.
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6. Gli elettroliti nei fluidi corporei
Gli ioni potassio (K+) sono i più abbondanti nel liquido
intracellulare.
Fondamentali nella conduzione nervosa e nella
contrazione muscolare, transitano facilmente fra i
comparti intra ed extra cellulari e spesso vengono
scambiati con ioni H+ contribuendo a regolare il pH dei
fluidi corporei.
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6. Gli elettroliti nei fluidi corporei
Gli ioni calcio (Ca2+) sono concentrati principalmente
nello scheletro e nei denti mentre nei fluidi corporei sono
soprattutto cationi extracellulari.
Hanno un ruolo primario nella coagulazione del sangue,
nel rilascio di neurotrasmettitori, nel mantenimento del
tono muscolare, nell’eccitabilità del sistema nervoso e del
tessuto muscolare.
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7. L’equilibrio acido-base
nell’organismo
Uno degli scopi fondamentali dell’omeostasi è di
mantenere il pH nei fluidi corporei fra 7,35 e 7,45.
I tamponi sono sostanze che agiscono in modo rapido
per legare temporaneamente gli ioni H+ rimuovendone
l’eccesso da una soluzione corporea.
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7. L’equilibrio acido-base
nell’organismo
• Il sistema tampone proteico è costituito dall’intero
complesso delle proteine presenti nei fluidi corporei.
• Il sistema tampone acido carbonico-bicarbonato
è basato sullo ione bicarbonato (HCO3-).
• Il sistema tampone fosfato presenta come
componenti gli ioni diidrogeno fosfato (H2PO4-) e
monoidrogenofosfato (HPO42-).
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7. L’equilibrio acido-base
nell’organismo
La respirazione gioca un ruolo importante nella
regolazione del pH dei fluidi corporei.
Se diossido di carbonio (CO2) aumenta, aumenta anche
la concentrazione di H+ con conseguente diminuzione del
pH e viceversa.
L’espirazione di CO2 abbassa la concentrazione di ioni H+
nel sangue, cioè ne aumenta la basicità.
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7. L’equilibrio acido-base
nell’organismo
La diminuzione del pH è rilevata dai chemiocettori nel
midollo allungato che, per un meccanismo a feedback
negativo, stimolano il centro inspiratorio del midollo
allungato. Di conseguenza, il diaframma e gli altri muscoli
associati alla respirazione si contraggono con più forza e
frequenza ed espirano più CO2 e viceversa.
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