Rene e sistema urinario

rene e sistema urinario

Un filtro per purificare il sangue

Il sangue deve continuamente essere ripulito da tutte le sostanze di scarto che derivano dal metabolismo cellulare e da altre sostanze tossiche che vengono introdotte nell’organismo. Deputati a questo compito sono due organi localizzati nell’addome, i reni. In ogni rene lavorano un milione e più unità indipendenti, i nefroni, attraverso i quali il sangue subisce un complesso processo di filtrazione, dal quale deriva da un lato sangue ripulito e dall’altro un liquido che deve essere eliminato, l’urina. Il rene, inoltre, produce alcuni importanti ormoni, come l’eritropoietina e la renina

Eliminare gli scarti

Il nutrimento introdotto nel nostro corpo non è tutto utilizzabile e spesso eccede le necessità dell’organismo; l’acqua, che costituisce quasi i 4/5 della massa corporea, deve essere accuratamente regolata; e infine il corpo deve eliminare una quantità di sostanze di scarto che derivano dal metabolismo cellulare o di sostanze tossiche introdotte col cibo, i farmaci, le droghe e così via.

I cibi non utilizzati e alcune sostanze tossiche vengono eliminati attraverso le feci e la bile mentre il gas di scarto, l’anidride carbonica, viene allontanato con l’espirazione. Il resto del lavoro, ovvero la purificazione del sangue, il controllo della quantità di sali in esso disciolti, e la regolazione dell’acqua viene compiuto da un altro organo, il rene, che agisce come un complesso filtro.

Vie in entrata e in uscita

I reni sono due organi a forma di fagiolo, con la parte convessa rivolta all’esterno. Pesano circa 150 g, sono adagiati nella parete posteriore dell’addome, ai due lati della colonna vertebrale, e vengono mantenuti nella loro sede da una capsula fibrosa e dal peritoneo (quella membrana che avvolge tutti gli organi addominali e al cui esterno si trovano i reni). Al centro della faccia del rene rivolta verso la colonna (ilo renale) si immette una grossa arteria renale che si dirama direttamente dall’aorta addominale; attraverso questa via giungono a ogni rene più di 30 litri di sangue all’ora. Dall’ilo si diparte anche la vena renale, che porta alla vena cava inferiore il sangue in uscita dal rene. Inoltre, dall’ilo renale parte un tubicino muscolo-fibroso (uretere) che porta alla vescica l’urina prodotta.

Un milione di lavoratori: i nefroni

Ogni rene è costituito da circa un milione di unità anatomico-funzionali chiamate nefroni, nelle quali avviene la purificazione del sangue. Ogni nefrone comprende un corpuscolo renale (o del Malpighi) e un tubulo che da esso fuoriesce e che forma numerose anse (tubuli contorti di primo e secondo ordine) prima di immettersi in un tubicino di maggior diametro detto tubo collettore (cioè raccoglitore). Nel corpuscolo renale si immette una piccola arteria (afferente, cioè che porta) che deriva da diramazioni dell’arteria renale; l’arteriola afferente si suddivide in capillari che formano una specie di gomitolo (glomerulo); i capillari poi confluiscono a formare una arteriola efferente (cioè che porta via) di diametro un po’ inferiore. Questa si dirama successivamente in normali capillari arteriosi che, dopo avere irrorato i vari tubuli della zona, si riuniscono in vene via via più grandi che alla fine danno luogo alla grossa vena renale. Il glomerulo presente nel corpuscolo è come inguantato dalla parte terminale del tubulo, che è a fondo cieco e gli forma intorno una sorta di capsula a doppia parete, detta capsula di Bowman. Il corpuscolo renale è quindi formato dall’insieme del glomerulo arterioso e della capsula di Bowman.

Il nefrone è un filtro complesso

Che cosa avviene nel nefrone? Prima di tutto una particolare filtrazione del sangue attraverso la sottile parete dei capillari e quella interna della capsula, dovuta al fatto che la pressione del sangue è assai più alta nei capillari del glomerulo che nello spazio che li circonda (lo spazio di Bowman). Durante questo processo, nello spazio di Bowman dei due reni filtrano circa 150 litri di liquido al giorno che – se si escludono le cellule e le molecole di grosse dimensioni come le proteine, che non superano le membrane dei capillari – ha una composizione simile a quella del sangue. Perciò questo liquido contiene, oltre alle sostanze da eliminare con l’urina, anche molte sostanze utili all’organismo, che vanno recuperate. Per esempio, deve essere recuperata gran parte dell’acqua (il 99%), e poi il sodio, il potassio, il cloro, lo zucchero (glucosio), gli amminoacidi e altre sostanze disciolte.

A recuperarle ci pensano le varie parti specializzate dei tubuli contorti, che nelle loro pareti sono dotati di proteine trasportatrici selettive e pompe chimiche, incaricate di riassorbire dai tubuli tutto quello che non va buttato e di scaricarlo nei capillari che li circondano. Quello che avanza (urina) viene raccolto in tubi collettori sempre più grandi, che confluiscono in una sorta di ampolla (pelvi o bacinetto renale) situata nell’ilo del rene, da cui si diparte l’uretere.

La vescica e l’urina

I due ureteri scendono per circa 30 cm lungo la parete posteriore dell’addome, poi piegano verso l’avanti e penetrano nella parete posteriore della vescica, un organo cavo muscolare situato nella zona dietro al pube, davanti alla parte terminale dell’intestino (intestino retto). Dalla parete inferiore della vescica parte un canale (uretra) che, nell’uomo, attraversa la prostata, percorre il pene in tutta la sua lunghezza per poi sboccare all’esterno; nella donna sbocca, dopo un breve percorso, vicino alla vagina. Quando la vescica, riempiendosi di urina, si distende, invia attraverso i nervi un segnale al midollo spinale che, attraverso nervi del sistema nervoso parasimpatico invia stimoli ai muscoli della vescica inducendo la contrazione (riflesso della minzione). La vescica si svuota allora del suo contenuto, un liquido limpido, giallastro, leggermente acidulo: l’urina.

Il rene ha anche altre funzioni

A parte il lavoro svolto dai nefroni, il rene possiede anche cellule specializzate nella produzione di alcuni ormoni, come l’eritropoietina e la renina, due proteine responsabili rispettivamente della regolazione della eritropoiesi (formazione di globuli rossi) e della pressione del sangue. L’eritropoietina (nota anche come EPO) agisce sulle cellule progenitrici dei globuli rossi che si trovano nel midollo osseo, stimolandone la moltiplicazione e il differenziamento. Viene perciò utilizzata per curare certe forme di anemia. Purtroppo la EPO viene anche usata illegalmente da molti atleti per potenziare le proprie prestazioni, in quanto un numero maggiore di globuli rossi consente una maggiore ossigenazione dei muscoli e una maggiore resistenza alla fatica. Peraltro, provoca anche un aumento della viscosità del sangue e un rischio elevato di ictus e infarto. La renina è invece un enzima che permette la formazione di una sostanza proteica, l’angiotensina II, che regola la pressione arteriosa. Un eccesso di formazione di renina ha come conseguenza un aumento patologico della pressione.

Le malattie e il rene artificiale

Il rene può essere colpito da numerose malattie dovute a infezioni, intossicazioni, abbassamento eccessivo della pressione arteriosa. In tutti i casi si altera il funzionamento del nefrone, che non è più in grado di svolgere correttamente i suoi compiti. I glomeruli possono lasciar passare cellule del sangue e proteine, i tubuli possono non essere in grado di riassorbire le sostanze utili. Quando la funzionalità di entrambi i reni è fortemente compromessa, il malato può essere costretto a ricorrere all’aiuto di una macchina attraverso la quale viene fatto circolare il suo sangue per purificarlo. Questo processo si chiama dialisi, e la macchina rene artificiale.

In certe condizioni accade che i sali disciolti nell’urina non siano più solubili e formino concrezioni solide (come una sabbia o dei sassolini) che si possono fermare nel bacinetto renale o incunearsi nell’uretere. Sono i cosiddetti calcoli renali, fonte a volte di violentissimi dolori (coliche renali).