I reni sono organi pari parenchimatosi secretori[1] (nello specifico, emuntori) dei vertebrati. Insieme alle vie urinarie costituiscono l'apparato urinario, che filtra dal sangue i prodotti di scarto del metabolismo e li espelle tramite l'urina. Il settore della medicina che studia i reni e le loro malattie è chiamato nefrologia. Il loro compito principale è quello di mantenere il corretto equilibrio idro-salino nell'organismo, nonché di assicurare ogni giorno, per mezzo delle loro unità funzionali, i nefroni, una costante depurazione del nostro sangue.
| Rene | |
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 1. Piramide renale 10. Capsula renale inferiore | |
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| Anatomia del Gray | (EN) Pagina 1215 |
| Sistema | apparato urinario e apparato endocrino |
| Nervo | Plesso renale |
| Identificatori | |
| MeSH | Kidney A05.810.453 |
| TA | A08.1.01.001 |
| FMA | 7203 |
Anatomia macroscopica
I reni sono due organi parenchimatosi retroperitoneali, pari e simmetrici, posti nella cavità addominale.
Forma del rene
Sono simili a due grossi fagioli. Ogni rene presenta:
- una faccia anteriore, lievemente convessa;
- una faccia posteriore, quasi pianeggiante;
- un margine laterale, convesso, regolare;
- un margine mediale, concavo nella parte di mezzo a causa della presenza dell'ilo renale;
- un ilo renale, una fessura che vista di fronte ha una forma di losanga con asse maggiore obliquo infero-posteriormente;
- un seno renale, una cavità prossima medialmente al rene che fa subito seguito all'ilo renale;
- un polo o estremità superiore, arrotondata, più largo del polo inferiore in rapporto con la ghiandola surrenale, da cui è separato da un sottile strato capsulare fibroso;
- un polo o estremità inferiore, arrotondata, più appuntita del polo superiore ed è immerso nel tessuto adiposo perirenale.
Forma dell'ilo renale
Rispetto all'ilo renale, c'è da specificare che l'uretere occupa l'angolo postero-inferiore della losanga. Inoltre ogni ilo renale è limitato:
- il labbro anteriore, obliquo in basso e medialmente; è più sporgente in alto;
- il labbro posteriore, obliquo in basso e lateralmente; è più sporgente in basso
Date le loro sporgenze, le due labbra si incrociano ad X.
Posizione
I reni occupano la regione topografica posteriore dell'addome: sono infatti organi retroperitoneali. Si trovano posti subito ai lati della colonna vertebrale tra T11- T12 e L3.
Il rene destro è posto un po' più in basso (circa 2 cm, cioè mezza vertebra) di quello sinistro, a causa dell'ingombro del fegato nell'ipocondrio destro, ed è leggermente più corto e tozzo, il sinistro più allungato e leggermente più piatto.
Direzione degli assi dei reni
Il grande asse dei reni (che congiunge il polo superiore con quello inferiore, detto anche asse longitudinale) non è parallelo all'asse mediano, è invece obliquo in basso e lateralmente. Neanche risulta parallelo al piano frontale, poiché essi si adagiano alla parete dell'addome. La faccia posteriore è più rivolta medialmente, mentre quella anteriore più lateralmente.
Dimensioni e peso
In media i reni sono lunghi 12 cm, larghi 6 cm e spessi 3 cm. Pesano in media 140 g (mediamente circa 150 g negli uomini e 135 g nelle donne) con il rene sinistro tendenzialmente più lungo del destro di 1-1,5 cm, anche se i due reni possono risultare di dimensioni molto simili. Entrambi contengono al loro interno circa 30 g di sangue. Il rene di sinistra è solitamente un po' più voluminoso.
Il rene raggiunge il volume massimo a 25-30 anni. Il rene dell'anziano si atrofizza e si modifica nell'aspetto.
Aspetto superficiale del rene nell'adulto e nel neonato
Nell'adulto la superficie risulta liscia e uniforme, tranne nell'ilo dove è presente un solco medialmente circondato da diverse incisure. La superficie liscia è il risultato di un processo di fusione, in quanto nel feto (agli ultimi mesi), nel neonato e nell'infante ai suoi primi anni il rene presenta un aspetto lobato, ed è pieno di solchi disposti a rete. L'aspetto lobato scompare di solito alla fine del quinto anno di vita. Può permanere in maniera anomala anche tra gli adulti.
Il seno renale: topografia
Il seno renale è una profonda cavità del rene, che contiene i vasi renali (arterie e vene interpapillari) e i canali di origine dell'apparato escretore (calici di primo e secondo ordine e una parte del bacinetto), circondati da un grasso molle, dipendenza della capsula adiposa renale.
Se si eliminano tutte queste parti il seno appare come una cavità rettangolare, appiattita dall'avanti all'indietro e limitata da tutte le parti, eccetto a livello dell'ilo, dal parenchima renale. Riproduce quindi la forma esterna del rene.[2] Le sue dimensioni, secondo Grégoire et al., sono 7 cm x 3,25 cm.
Il seno renale può essere esaminato con due sezioni del rene:
- sezione orizzontale: qui possiamo apprezzare il seno come cavità e l'ilo come orifizio topologicamente collegato al seno. È largo circa 10-12mm; profondo la metà della larghezza del rene, cioè 30-35mm;
- sezione frontale: qui si possono apprezzare la parete superiore e inferiore del seno, molto simili a dei margini. Qui l'altezza dell'ilo cresce in senso latero-mediale, cioè mano mano che si va dall'ilo fino al fondo della cavità. I margini si assottigliano in senso medio-laterale, quindi il margine superiore è obliquo in alto e lateralmente; il margine inferiore è obliquo in basso e lateralmente.
Nell'ilo dei reni, localizzato presso il suo margine mediale, penetrano i vasi di maggior calibro diretti a quest'organo, l'arteria renale e la vena renale, rispettivamente, ramo dell'aorta e affluente della vena cava inferiore, vasi linfatici e nervi. Nell'ilo, lungo 3–4 cm, entrano, dalla più superficiale (anteriore) alla più profonda (posteriore) le seguenti strutture: la vena renale e i tronchi linfatici che la affiancano, l'arteria renale e la pelvi renale.
Colore e consistenza
I reni sono di colore bruno-rossastro, e se meno vascolarizzati possono anche raggiungere una colorazione grigio-rossastra.
Sono di consistenza dura e pertanto resistono meglio ad azioni traumatiche e trazioni rispetto alla milza e al fegato.
Alterazioni di consistenza (più duro o più molle) e colore sono indice di alterazione parenchimale.
Mezzi di fissità del rene
Il rene si sposta sensibilmente durante atti fisiologici, con uno spostamento verticale fino a 3 cm. Ad esempio:
- si abbassa durante l'inspirazione;
- risale durante l'espirazione
Il motivo di questa mobilità risiede nel fatto che risiedono in una loggia più grande della loro dimensione.
Questo spazio viene riempito dal primo mezzo di fissità, il grasso. Gli altri mezzi di fissità sono rappresentati da altri parti fisse, quali vasi, peritoneo e visceri circostanti.
Vasi
I vasi mantengono fisso il rene in misura minore rispetto agli altri mezzi di fissità. Il peduncolo renale infatti è estensibile, fino a qualche centimetro. Questa peculiarità del peduncolo renale è utilizzata dai chirurghi per sezionare i vasi del rene senza minimamente muoverlo.[3]
Peritoneo
Il peritoneo contribuisce in piccola parte a mantenere fisso il rene. Tuttavia esso contribuisce indirettamente, premendo sul rene a causa della pressione positiva esercitata dai visceri addominali.
Loggia fibrosa del rene e fascia di Gerota
Il rene contrae stretti rapporti con la sua capsula connettivale. Assieme alla sua capsula propria, è racchiuso in un'ulteriore capsula detta capsula fibroadiposa o fascia perirenale. La capsula fibroadiposa delimita una loggia (loggia renale) tra la parete addominale posteriore e il peritoneo parietale posteriore. All'interno della loggia, delimitata anteriormente dalla fascia di Gerota, troviamo, oltre al rene e ai suoi vasi, anche l'adipe perirenale (grasso perirenale) - di maggior spessore ai margini del rene - e che si estende fino al seno renale approfondendosi nell'ilo.
La fascia perirenale si distingue in due parti:
- fascia posteriore di Zuckerkandl
- fascia anteriore di Gerota
Originariamente ritenute due entità distinte, poi fuse lateralmente per formare la fascia lateroconale. Successivi lavori tuttavia dimostrano come la fascia perirenale non sia un'unica entità, ma sia multilaminata ed inoltre questa:
- si fonde postero-medialmente con le fasce del muscolo grande psoas e quadrato dei lombi;
- si estende antero-lateralmente, dietro al rene, come un foglio multilaminato e qui si divide, formando:
- una sottile lamina anteriore (la fascia perirenale anteriore) che passa anteriormente al rene;
- una spessa lamina posteriore (la fascia lateroconale) che si fonde con il peritoneo parietale.
La fascia lateroconale continua antero-lateralmente, posteriormente al colon, per fondersi col peritoneo parietale.
Composizione
Il rene è ricoperto da una sottile capsula fibrosa costituita da collagene in cui sono immerse anche fibre elastiche e cellule muscolari lisce. Una volta sezionato frontalmente a circa metà spessore, è possibile distinguere nel parenchima due parti, anche servendosi di una semplice lente d'ingrandimento:
- La corticale, una parte esterna di colore più cupo e più granulosa;
- La midollare, più interna, più chiara e dall'aspetto striato.
La differenza tra corticale e midollare non è così netta in quanto:
- propaggini di corticale (le colonne del Bertin) si spingono nella midollare, suddividendola in piramidi;
- propaggini longitudinali di midollare si spingono della corticale (sono i raggi midollari o del Ferrein);
Corticale
- La corticale si trova alla periferia dell'organo, ed è sottocapsulare: si estende ad arco sulla base delle papille renali e forma le colonne renali (del Bertin) – che si interpongono tra una piramide e l'altra dirigendosi verso il seno renale – e gli archi che sovrastano la base di ciascuna piramide, dette piramidi di Malpighi. Gli archi corticali sono attraversati dai raggi midollari, delle striature di colore più chiaro che si assottigliano procedendo dalle piramidi da cui hanno origine verso la capsula renale. La stessa sostanza corticale è divisibile in una zona esterna ed in una interna. La zona esterna è quella sottocapsulare, mentre quella interna dove si dispongono i vasi tangenziali alla base delle piramidi ed è appena soprastante la base delle piramidi; tale zona è detta anche sostanza corticale iuxtamidollare. Nella corticale troviamo due porzioni, una è la parte radiata, a contatto con la base delle piramidi e l'altra è la parte convoluta, più superficiale, sede dei corpuscoli renali di Malpighi e dei tubuli contorti.
Midollare
La midollare è posta in profondità dell'organo e circonda in maniera discontinua il seno renale. È costituita da 8-18 piramidi renali (del Malpighi).
Piramidi renali del Malpighi
Le piramidi renali sono delle formazioni coniche con la base rivolta verso la superficie del rene e l'apice smusso che sporge nel seno renale. Sono di colore rosso-scuro e hanno un aspetto striato in senso longitudinale: ciò è dovuto al fatto che sono costituite da tubuli rettilinei decorrenti dalla base fino all'apice
Le piramidi renali del Malpighi sono raggiunte in tre file principali, disposte lungo l'asse longitudinale:
- una fila anteriore corrispondente alla faccia anteriore del rene;
- una fila intermedia, corrispondente al margine laterale del rene;
- una fila posteriore, corrispondente alla faccia posteriore dell'organo.
Tra una fila e l'altra riscontriamo le colonne del Bertin, dei prolungamenti di sostanza corticale che si spingono fino al seno renale. Ogni papilla è costituita da:
- un corpo, che occupa i 2/3 del volume della papilla, con la sua base che volge verso la sostanza corticale e che lateralmente confina sempre con la corticale, stavolta con i suoi stessi prolungamenti (le colonne del Bertin). È più scura della parte apicale. Possiede una zona limitante, periferica, che mostra striature chiare (dovute ai tubuli uriniferi) e scure (dovute ai vasi venosi, i vasi retti), pieni di sangue.
- Un apice, detto papilla renale, che sbocca nel seno renale. Talvolta due o tre papille sono fuse insieme. Nell'estremità apicale della papilla sono presenti dei piccoli fori, che formano l'area cribrosa. Questi piccoli fori rappresentano gli sbocchi dei dotti collettori del rene (i dotti papillari). L'urina prodotta dal parenchima del rene fuoriesce dall'area cribrosa che è avvolta dalla base di un calice renale. La capsula renale penetra nell'ilo e va a fondersi con la tonaca avventizia dei calici minori. Un calice minore si unisce agli adiacenti per formare cavità più ampie, i calici maggiori, che drenano negli infundiboli renali, generalmente due per rene, nel superiore drenano tre paia di calici maggiori, nell'inferiore quattro paia. I due infundiboli costituiscono presso l'ilo la pelvi renale, un grosso imbuto biancastro che medialmente si restringe formando un unico dotto che prosegue inferiormente, l'uretere
Lo spazio presente tra la fascia e Il rene contiene il tessuto adiposo perirenale, in cui sono immersi il rene, la ghiandola surrenale e i vasi renali e surrenali, oltre a vasi linfatici e nervi. Postero-medialmente la fascia renale è fusa con lo strato fasciale che avvolge i muscoli grande psoas e quadrato dei lombi, ma poi si sdoppia formando due foglietti, uno anteriore ed uno posteriore al rene che lateralmente si fondono continuandosi nella fascia trasversale, cialmente al peritoneo. Il foglietto anteriore ricopre anteriormente il rene e tra questo e l'organo il tessuto adiposo è scarso, mentre è più abbondante medialmente, lateralmente e posteriormente a ciascun rene, dopodiché si dirige posteriormente verso il foglietto posteriore, senza tuttavia fondersi con esso. Il foglietto posteriore ricopre posteriormente il rene da cui è separato da tessuto adiposo, poi si fonde con la fascia del muscolo grande psoas e prende inserzione sulla superficie anteriore del corpo delle vertebre lombari. Dal momento che le due fasce non si fondono, lo spazio perirenale mette in comunicazione i due reni che non si trovano in due compartimenti fasciali separati. Superiormente i foglietti posteriori sono fusi con quelli anteriori, chiudendo lo spazio fasciale. Tale versione non è però universalmente accettata e taluni sostengono che superiormente le fasce non si fondano tra loro ma che la posteriore si fonda con quella dei muscoli grande psoas e quadrato dei lombi, mentre quella anteriore con il legamento coronario del fegato e con il legamento gastrolienale. Inferiormente taluni sostengono che le fasce si fondano tra loro e con la fascia iliaca chiudendo lo spazio perirenale, altri, supportati da esperimenti su cadavere, ritengono che non si fondano.
Rapporti
Il rene destro ha rapporto anteriormente con la seconda porzione del duodeno, superiormente con la ghiandola surrenale ed il fegato, medialmente con i vasi renali, antero-lateralmente con la flessura colica destra, inferiormente con l'intestino tenue, posteriormente con i muscoli grande psoas, quadrato dei lombi, l'aponeurosi del muscolo trasverso dell'addome e il diaframma. I rapporti posteriori del rene sinistro sono simili, anteriormente è in rapporto con stomaco, milza e pancreas, con la flessura colica sinistra, il colon discendente e inferiormente con il digiuno. In generale però, s'intende che i rapporti del rene con gli altri organi sono mediati dal rivestimento peritoneale.
Arterie
I reni necessitano di un grande apporto ematico e pertanto presentano una ricca vascolarizzazione che si sviluppa nel suo complesso per circa 160 chilometri di lunghezza. Per ogni gettata cardiaca, circa il 20% del sangue fluisce attraverso questi organi; da ciò risulta che nei reni circolano in media 1 100 ml di sangue al minuto. I principali vasi arteriosi del rene sono le due arterie renali, sinistra e destra, due vasi di grosso calibro (5–7 mm) che si distaccano quasi ad angolo retto dall'aorta addominale, poco sotto l'arteria mesenterica superiore e decorrono dietro le vene renali. L'arteria renale destra è più lunga della sinistra, dato che l'aorta è spostata a sinistra rispetto alla linea mediana e si trova leggermente più in alto. Dalle arterie renali si distaccano superiormente dei vasi di piccolo calibro, le arterie surrenali inferiori, che vascolarizzano la parte inferiore delle ghiandole surrenali.
Ciascuna arteria renale si divide in un ramo anteriore alla pelvi renale, detto prepielico e in uno posteriore, detto retropielico. Il ramo prepielico si divide in ulteriori quattro rami, dette arterie segmentali, che irrorano le porzioni apicale, superiore, media ed inferiore di ciascun rene, mentre l'arteria retropielica si divide in rami che vascolarizzano tutti un unico segmento, quello posteriore. È bene sapere che il segmento apicale della rene comprende la regione superiore del rene, sia anteriore che posteriore, il segmento superiore comprende la regione al di sopra di un'ipotetica linea retta trasversale tracciata dall'ilo al margine laterale e si estende sulla faccia anteriore e su metà di quella laterale, il segmento medio comprende la regione sottostante la linea trasversale e metà della porzione laterale (cioè la parte antero-laterale), il segmento inferiore comprende il polo inferiore del rene e la porzione che gli è superiore, sia sulla faccia anteriore che su quella posteriore, mentre il segmento posteriore comprende tutta la faccia posteriore e la faccia postero-mediale esclusi il segmento apicale e l'inferiore.
Vi sono perciò cinque arterie segmentali per ciascun rene. Ogni arteria segmentale si divide in alcune arterie lobari, di norma una per ciascuna piramide renale verso cui si dirigono, ma prima di giungervi ciascuna di queste si divide in 2-3 arterie interlobari, che decorrono attorno alla corrispondente piramide renale dirigendosi dall'apice alla base, verso la corticale all'interno delle colonne del Bertin. Giunte a livello della sostanza corticale iuxtamidollare, o corticale interna, ogni arteria interlobare si sdoppia ad angolo retto in due arterie arcuate, che decorrono alla base delle piramidi renali. Ogni arteria arcuata emette ulteriori rami che si portano superiormente e quindi si distaccano da essa ad angolo retto, queste sono le arterie interlobulari, che si dispongono radialmente nella corticale iuxtamidollare ed esterna del rene. Alcune arterie interlobulari non originano dalle arterie arcuate ma direttamente dalle arterie interlobari. La maggior parte delle arterie interlobulari si dirige verso un glomerulo, ma alcune perforano la corticale vascolarizzando la capsula renale dove formano il plesso capsulare.
Un'arteria interlobulare non entra direttamente in un glomerulo ma rilascia rami laterali, le arteriole glomerulari afferenti; tali rami si distaccano obliquamente verso la capsula nella parte più superficiale della corticale (corticale esterna) e obliquamente verso la midollare nella corticale interna. Un'arteriola glomerulare afferente penetra in un corpuscolo renale formando il glomerulo, per poi uscirne sotto il nome di arteriola glomerulare efferente. Le arteriole glomerulari efferenti, che raccolgono il sangue filtrato nei glomeruli, formano un plesso di capillari arteriosi attorno ai tubuli renali. La midollare del rene è vascolarizzata da arteriole glomerulari efferenti o aglomerulari provenienti dalla corticale interna e talvolta anche da porzioni più superficiali della corticale. Giunte nella midollare, le arteriole efferenti danno origine a 10-25 arteriole rette che discendono nei raggi midollari formando un plesso capillare a livello della papilla. Seguono quindi in generale il percorso dei tubuli contorti prossimali e distali e dei dotti collettori. Alcune arteriole rette originano direttamente dalle arterie arcuate e sono chiamate arteriole rette "vere".
Vene
I capillari venosi che si formano da quelli arteriosi a livello della papilla renale si uniscono a formare le venule rette ascendenti, che risalgono lungo i raggi midollari seguendo le arteriole a cui sono accoppiate fino a drenare a livello della base delle piramidi renali nelle vene arcuate o nelle vene interlobulari. Le arteriole discendenti e le venule ascendenti sono perciò molto vicine tra loro e questo facilita fenomeni di scambio. Le venule ascendenti drenano direttamente nelle vene arcuate ma più spesso nel plesso venoso peritubulare che a sua volta drena nella vena interlobulare, così come fanno le vene stellate della capsula renale. Le vene interlobulari decorrono verso la corticale interna dove drenano nelle vene arcuate, le vene arcuate procedono trasversalmente e drenano nelle vene interlobari, che discendono lungo le colonne renali per formare infine le due vene renali che escono dall'ilo del rene. Le vene renali sono anteriori alle arterie renali, si portano medialmente verso la vena cava inferiore che drena il loro sangue. La vena renale sinistra è più lunga della destra (il triplo, circa 7,5 cm) che invece è molto corta data la stretta vicinanza con la vena cava inferiore. La vena renale sinistra è appena posteriore all'arteria mesenterica superiore che la scavalca e drena il sangue della vena gonadica sinistra che vi affluisce inferiormente, così come quello della vena surrenale sinistra che vi affluisce superiormente. La vena renale sinistra drena nella vena cava inferiore poco al di sopra della destra. Le vene renali possono essere doppie.
Linfa
I vasi linfatici del rene drenano in tre plessi, collocati nel tessuto adiposo perirenale, nella capsula renale e attorno ai tubuli renali. I vasi linfatici che decorrono lungo i dotti collettori seguono il decorso delle vene renali e drenano la linfa in vasi di calibro sempre maggiore sino a formare a livello dell'ilo 4-5 tronchi linfatici che seguono la vena renale, ricevono i vasi linfatici del plesso capsulare e terminano nei linfonodi aortici laterali. Il plesso nel tessuto adiposo perirenale, invece, drena direttamente nei linfonodi aortici laterali.
Innervazione
L'innervazione simpatica del rene è fornita da rami del plesso celiaco, aorticorenale, dal nervo piccolo splancnico (T10, T11), dal nervo splancnico minimo (T12) e dal I nervo splancnico lombare che seguono il decorso dell'arteria renale costituendo poi il plesso renale. Presso l'origine dell'arteria renale è presente almeno un ganglio nervoso. I nervi successivamente proseguono seguendo il decorso delle arterie e distribuendosi a tutto il rene. L'innervazione parasimpatica è data invece dal tronco vagale posteriore e, secondo alcuni testi, anche dai nervi splancnici pelvici (S2, S3, S4).Ciascun rene è rivestito da una membrana fibrosa che "appoggia" su un ampio strato di grasso.Il grasso serve per proteggere l’organo vero e proprio.In cima al rene si trova la ghiandola surrenale.
Anatomia microscopica
Capsula renale
La superficie del rene è coperta da un tessuto connettivo, detto capsula. Essa passa all'interno dell'ilo, dove forma il tessuto connettivo che copre il seno e diventa continuo con il tessuto connettivo che forma la parete dei calici e della pelvi renale.
La capsula consiste di due strati distinti:
- uno strato esterno, composto da fibroblasti e fibre collagene;
- uno strato interno, composto da miofibroblasti.
La contrattilità dei miofibroblasti potrebbe aiutare il rene a sopportare le variazioni di volume e pressione che il rene incontra durante la sua attività fisiologica. Il loro ruolo specifico è tuttavia sconosciuto.[4]
Glomerulo renale
I reni sono costituiti dal parenchima e dallo stroma. Il parenchima è formato da un insieme di nefroni e di unità elementari, i corpuscoli renali, che hanno la funzione uropoietica, e da un sistema di dotti escretori, i quali convogliano l'urina verso l'apice delle piramidi renali e provvedono anche a modificarne la composizione. Lo stroma, di natura connettivale, contiene i vasi sanguigni, i vasi linfatici e le terminazioni nervose del plesso renale che decorrono sempre vicine ai tubuli contorti e ai dotti collettori, facilitando gli scambi. I nefroni sono unità funzionali del rene e sono contenuti prevalentemente nella corticale, mentre lo stroma è più abbondante nella midollare dei dotti escretori. Il nefrone è suddivisibile in due parti, il corpuscolo renale, che filtra il sangue dell'arteriola glomerulare afferente e lo convoglia nell'arteriola glomerulare efferente, e il tubulo renale, deputato al riassorbimento selettivo del filtrato che in ultima analisi formerà l'urina la quale si riversa nei dotti collettori che sboccano nell'area cribrosa di una papilla renale e quindi nelle vie urinifere superiori.
- Il corpuscolo renale ha la funzione di filtrazione (movimento di acqua e soluti dal plasma dei glomeruli nel lume della capsula di Bowman); è una struttura tondeggiante con un diametro di circa 0,2 mm, visibile anche ad occhio nudo, ed è presente solo nella corticale. Il corpuscolo consta di un glomerulo vascolare centrale ricoperto da una capsula glomerulare (o capsula di Bowman), ed è in continuità con un tubulo contorto prossimale. In ogni rene ci sono almeno un milione di corpuscoli renali, ma il loro numero diminuisce con l'età diminuendo parallelamente l'efficienza del rene nel filtrare il sangue. Il glomerulo è una struttura convoluta formata da capillari sanguigni fenestrati derivanti dall'arteriola glomerulare afferente che penetra nella capsula di Bowman a livello del polo vascolare del corpuscolo renale; essi sono continui con un'arteriola glomerulare efferente che esce dal corpuscolo renale accanto al punto di entrata dell'afferente, dunque sempre dal polo vascolare. I capillari glomerulari, essendo compresi tra due arterie, rappresentano una rete mirabile arteriosa. Nel punto opposto al polo vascolare origina il tubulo contorto prossimale; tale zona è detta polo urinifero.
- La capsula di Bowman è un calice a doppia parete, è il rivestimento del plesso glomerulare ed è l'estremità espansa e a fondo cieco di un tubulo renale; troviamo un polo vascolare a ridosso del glomerulo e un polo urinario, parte che si continua con il sistema tubulare. I capillari del glomerulo vascolare sono rivestiti da podociti, delle caratteristiche cellule dendritiche con un corpo centrale da cui si dipartono prolungamenti (processi primari) che vanno ad avvolgere l'endotelio, facendo rassomigliare la cellula ad una piovra avvolgente un tubo. I pedicelli (processi secondari) di ciascun podocita formano una vera e propria guaina perivascolare adesa alla membrana basale; ciascun processo secondario si divide poi in processi terziari e processi terminali, sempre più piccoli, che si interdigitano con quelli dei podociti adiacenti in una giunzione "a pettine" i cui spazi (fessure di filtrazione) tra un pedicello terminale e quello della cellula adiacente sono larghi 25 nm. Il rivestimento podocitico costituisce il foglietto viscerale della capsula di Bowman. Il foglietto esterno della capsula è costituito da un epitelio pavimentoso semplice. Lo spazio tra i due foglietti della capsula è detto spazio urinario (di Bowman). Il filtrato del sangue deve oltrepassare la lamina basale glomerulare e quella podocitica (insieme vengono definite membrana basale glomerulare) per entrare nello spazio urinario; tale membrana ha uno spessore di soli 330 nm, per cui è una barriera contro le proteine più grandi (ma l'emoglobina può penetrarvi) e generalmente fa passare solo le molecole piccole e gli ioni. È composta da proteoglicani ricchi di eparan-solfato, laminina, collagene di tipo IV. Il glomerulo renale ricoperto dai podociti è immerso in una matrice composta da cellule mesangiali. Esse hanno forma irregolare, capacità fagocitarie e nel contempo contrattili, secernono inoltre la matrice del mesangio e la membrana basale glomerulare. Sono più propriamente definite cellule mesangiali intraglomerulari, dato che esiste una popolazione di cellule mesangiali extraglomerulari presso il polo vascolare del corpuscolo renale. Tali cellule mesangiali funzionano anche da sostegno per le anse glomerulari.
Tubulo renale
Il tubulo renale veicola il filtrato dallo spazio urinario sino al dotto collettore. Origina dal polo urinifero della capsula di Bowman tramite il tubulo contorto prossimale. Nel suo percorso si distinguono un tubulo contorto collocato nella corticale esterna o intermedia che si continua in un tubulo retto prossimale il quale scende inferiormente sino alla corticale interna per poi penetrare nelle piramidi midollari con la porzione tubulare chiamata ansa di Henle (tratto discendente) che forma una curva a U con la concavità rivolta verso la corticale per poi risalire (tratto ascendente) e continuarsi nel tubulo retto distale che risale nella corticale interna fino a costituire il tubulo contorto distale che si immette nel dotto collettore. Il dotto collettore è una struttura tubulare che accoglie l'urina da più tubuli renali, quindi non è parte del nefrone; esso discende di nuovo in un raggio midollare, sino a sboccare in un dotto di calibro maggiore detto dotto papillare, il quale sbocca nell'area cribrosa della papilla renale. La capsula è un'espansione del tubulo contorto prossimale e si continua con esso mediante una breve zona che forma un colletto.
- Il tubulo contorto prossimale ha la funzione di riassorbimento di circa 80% dell'ultrafiltrato glomerulare (movimento di acqua e molecole di soluto che il corpo deve recuperare dal lume del tubulo nel sangue peritubulare). È rivestito da un epitelio cubico o cilindrico basso (l'altezza dipende dalla pressione), semplice per permettere gli scambi, le cui cellule presentano nel polo luminale dei microvilli che aumentano la superficie di assorbimento della membrana plasmatica. Queste cellule possiedono nuclei ovalari in posizione centrale, un citoplasma acidofilo e numerosi mitocondri soprattutto nella porzione basale della cellula, oltre a numerosi perossisomi; la membrana plasmatica basale presenta profonde invaginazioni, mentre quella laterale si interdigita con le cellule adiacenti. Notevole l'attività pinocitotica per internalizzare grandi molecole come le proteine. L'acqua passa liberamente tra queste cellule.
- L'ansa di Henle è un segmento sottile del tubulo renale, appena 30 µm di diametro nella sua parte sottile, che ne forma la maggior parte e tutta la porzione a U e 60 µm nel segmento spesso ascendente. La sua porzione sottile è costituita da cellule epiteliali piatte con nucleo tondeggiante centrale ma scarsi organelli, mentre la porzione spessa è rivestita da cellule epiteliali cubiche con nucleo tondeggiante centrale, numerosi mitocondri nella zona basale, profonde introflessioni nella membrana plasmatica basale e microvilli nella sua porzione luminale, anche se più corti rispetto a quelli del tubulo contorto prossimale. Nell'ansa di Henle si ha la concentrazione dell'urina.
- Il tubulo contorto distale ha la funzione di riassorbimento e secrezione ed è rivestito da cellule cubiche con nucleo centrale tondeggiante, introflessioni basolaterali della membrana plasmatica, scarsi mitocondri, corti microvilli sul lato luminale. Quando il tubulo contorto distale si avvicina al tubulo reuniente (il rettilineo distale), cioè presso l'incrocio dell'arteriola glomerulare afferente con quella efferente, la parete del tubulo è formata da cellule tubulari che formano una struttura chiamata macula densa. Essa è coinvolta nella regolazione di flusso sanguigno e nella velocità di filtrazione del tubulo renale.
- Il dotto collettore è un tubulo in cui sboccano numerosi tubuli reunienti da vari nefroni, ha un calibro decisamente maggiore di questi ed è rivestito da un epitelio cubico o cilindrico semplice. Generalmente l'epitelio, inizialmente cubico, si fa sempre più alto procedendo dalla corticale in profondità verso la midollare. Le cellule della parete hanno un nucleo centrale ovalare, un citoplasma acidofilo, pochi organuli, numerose interdigitazioni laterali con le cellule adiacenti, corti microvilli nella porzione corticale e rari e corti microvilli nella maggior parte della sua estensione nella midollare. Vi è un secondo tipo di cellule che forma la parete del dotto collettore, dette cellule intercalari, che possiedono microvilli più lunghi e secernono protoni nel filtrato equilibrando il pH. Tra i dotti collettori è presente una popolazione di cellule interstiziali midollari, generalmente fibroblasti modificati, che si inseriscono tra due dotti tangenzialmente come se fossero i pioli di una scala, la loro funzione, oltre che strutturale, è quella di secernere prostaglandine ed eritropoietina.
Apparato iuxtaglomerulare
L'apparato iuxtaglomerulare è un raggruppamento di varie popolazioni cellulari del tubulo contorto distale, tra cui cellule sensibili alla variazione di concentrazione di elettroliti nella pre-urina (osmocettori - trasmettono segnali alle cellule ilari e iuxtaglomerulari). Tali cellule si distribuiscono tutte nello spazio compreso tra la macula densa (parete del tubulo contorto distale che aderisce all'arteriola afferente) e le arteriole glomerulari afferente ed efferente. Questo spazio è occupato principalmente da cellule mesangiali extraglomerulari, dette cellule ilari. Si tratta di cellule dendritiche che mettono in comunicazione la macula densa con le cellule iuxtaglomerulari granulari e lo fanno mediante giunzioni comunicanti; sono anche cellule dalla funzione vasocostrittrice. La tonaca media delle due arteriole è qui costituita da cellule muscolari lisce modificate dette cellule iuxtaglomerulari granulari. Sono cellule tondeggianti e voluminose, con un citoplasma ricco di mitocondri e vescicole di 10-40 nm contenenti renina, dunque regolano la pressione sanguigna mediante il sistema renina-angiotensina, ma aiutano anche l'assorbimento di acqua e ioni. Sono collocate più precisamente tra la parete del tubulo distale (non la macula densa) e l'endotelio delle arteriole. Le cellule della macula densa, cioè cellule epiteliali modificate della parete mediale del tubulo contorto distale, hanno nuclei ovalari di notevoli dimensioni e mitocondri numerosi ma concentrati nella porzione apicale del citoplasma. La loro funzione è quella di regolare il contenuto di NaCl del filtrato. Le cellule ilari (o mesangio extraglomerulare) si trovano tra arteriola afferente, efferente e macula densa, hanno la funzione di ricezione e trasmissione di stimoli dalla macula densa alle cellule iuxtaglomerulari.
Pelvi renale
La parete dei calici minori e maggiori è costituita da tre strati ovvero una tonaca avventizia, il più esterno, una tonaca muscolare liscia ed una tonaca mucosa interna. La mucosa è costituita da urotelio, un epitelio specializzato sostenuto da una lamina propria formata da tessuto connettivo fibroelastico. La tonaca muscolare è formata da due strati dalla differente struttura, uno più interno e sottile che decorre nella parete dei calici minori e tra un calice minore e l'altro per poi continuarsi nei calici maggiori e nella pelvi terminando solo a livello dell'uretere e l'altro costituito da fibre muscolari ramificate e piuttosto distanziate (negli interstizi vi è tessuto connettivo) che si continuano anche a livello dell'uretere costituendone la tonaca muscolare. La tonaca avventizia è costituita da tessuto connettivo fibroelastico che si fonde con la capsula fibrosa del rene.
Fisiologia
I reni non hanno solo il compito, tramite i nefroni, di eliminare i prodotti di scarto del catabolismo azotato e i prodotti tossici che vi giungono, ma anche quello di regolare il volume del liquido extracellulare e quindi il contenuto idrico dell'organismo e poi di regolare il pH ematico tramite riassorbimento ed eliminazione di bicarbonato HCO3-; hanno anche importanti funzioni endocrine, secernendo diversi ormoni ad azione sistemica (quali renina ed eritropoietina) ed attivando il calcitriolo.
Il rene è principalmente un organo escretore, ma svolge anche altre funzioni:
- regola l'equilibrio idrico ed elettrolitico nei liquidi corporei regolando la concentrazione di Na+, K+, Cl-, HCO3-, PO43-, Ca2+, glucosio, aminoacidi, acido urico, urea, mediante integrazione tra processi di filtrazione, riassorbimento, secrezione ed escrezione a livello del nefrone;
- partecipa al mantenimento dell'equilibrio acido base (controllo del pH ematico) agendo sul riassorbimento di HCO3- e sulla secrezione di H+;
- partecipa alla regolazione del volume dei liquidi corporei mediante meccanismi che permettono il recupero e l'eliminazione di acqua (clearance dell'acqua libera) con conseguente escrezione di un'urina che, a seconda delle esigenze dell'equilibrio idrico ed elettrolitico, può essere ipertonica, isotonica o ipotonica (cioè avente una concentrazione di soluti maggiore, uguale o minore rispetto a quella del sangue);
- svolge importanti funzioni endocrine mediante la secrezione di renina, eritropoietina, prostaglandine e la sintesi, a partire dalla vitamina D, di 1,25-diidrossicolecalciferolo, necessario per la regolazione ed il trasporto del calcio. La renina svolge un importante ruolo nel controllo della pressione sanguigna agendo nel Sistema renina-angiotensina-aldosterone, l'eritropoietina è un ormone indispensabile per la formazione e la maturazione dei globuli rossi nel processo detto eritropoiesi, mentre gli effetti fisiologici delle prostaglandine sono molti e svariati e si esercitano a diversi livelli;
- partecipa al metabolismo dei carboidrati poiché è una sede della gluconeogenesi.
Metabolismo
Le caratteristiche metaboliche del rene variano in base alla porzione che andiamo a considerare. La porzione corticale, ricca di mitocondri, presenta un accentuato metabolismo ossidativo: β-ossidazione degli acidi grassi (principalmente dell'acido palmitico), gluconeogenesi (a partire da acido lattico e da aminoacidi gluconeogenici) e chetogenesi (anche se in misura minore rispetto al fegato). La porzione midollare, povera di mitocondri, presenta soltanto la glicolisi, rigorosamente anaerobica. I reni sono avvolti dal più denso tessuto adiposo dell'organismo. Esso generalmente non viene usato come risorsa energetica ma ha la funzione di mantenerli in situ. In caso di dimagramenti eccessivi o gravi stadi di anoressia, tuttavia, questa adipe viene gradualmente a mancare, provocando lo spostamento verso il basso dei reni, noto come ptosi renale.
Anomalie congenite
- Idronefrosi congenita
- Ostruzione congenita delle vie urinarie
- Duplicazione renale. Questa anomalia, che interessa circa l'1% della popolazione, normalmente non causa problemi, ma in alcuni casi può essere causa di infezioni urinarie ricorrenti.[5][6]
- Doppio uretere: interessa circa uno su 100 nati vivi
- Rene a ferro di cavallo: circa uno su 400 nati vivi
- Nutcracker syndrome
- Rene policistico
- Rene policistico autosomico dominante: la malattia si manifesta in età adulta, interessando circa una persona su 1 000.
- Rene policistico autosomico recessivo: molto più raro rispetto alla forma con trasmissione dominante, può essere evidente alla nascita o già nella vita intrauterina.
- Agenesia renale. L'assenza congenita di un rene si verifica in circa uno su 750 nati vivi. L'assenza congenita di entrambi i reni, normalmente, non è compatibile con la vita; tuttavia, in alcuni casi, è possibile praticare trattamenti di amnioinfusione al feto in utero e di dialisi peritoneale dopo la nascita per consentire la sopravvivenza finché non sia possibile eseguire un trapianto renale.
- Displasia renale
- Ipoplasia monolaterale del rene
- Rene multicistico: interessa circa uno su 2 400 nati vivi
- Stenosi del giunto pieloureterale: può essere congenita o acquisita[7].
Statistiche sui trapianti renali
| Nazione | Trapianti da cadavere | Trapianti da donatore vivente | Trapianti totali | Fonte |
|---|---|---|---|---|
 Canada | 724 | 388 | 1 112 (nel 2000) | |
.svg){kind=small} Francia | 1 991 | 136 | 2 127 (nel 2003) | |
 Italia | 1 489 | 135 | 1 624 (nel 2003) | |
 Spagna | 1 991 | 60 | 2 051 (nel 2003) | |
 Regno Unito | 1 297 | 439 | 1 736 (nel 2003) | |
 Stati Uniti | 8 670 | 6 468 | 15 138 (nel 2003) | Archiviato il 4 febbraio 2005 in Internet Archive. |
Note
Bibliografia
Voci correlate
Altri progetti
Collegamenti esterni
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