17 Giugno 2024
L’apparato urinario è composto dai reni, i depuratori veri e propri del sangue, e dalle vie urinarie, che sono composte dai calici (minori e maggiori), le pelvi, gli ureteri, la vescica e l’uretra.

 

ANATOMIA RENI

Generalità
L’apparto urinario svolge una funzione emuntoria,essendo adibito all’eliminazione dal circolo sanguigno dei prodotti del catabolismo organico come i prodotti derivati dalla degradazione delle proteine (urea, acido urico, creatinina, etc); è adibito poi all’eliminazione dell’acqua in eccesso e  di molti ioni (sodio, potassio, etc), nonché di sostanze estranee introdotte nell’organismo, come farmaci.

L’apparato urinario è composto dai reni, i depuratori veri e propri del sangue, e dalle vie urinarie, che sono composte dai calici (minori e maggiori), le pelvi, gli ureteri, la vescica e l’uretra.

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Rene e nefrone

Reni

I reni, destro e sinistro, sono posizionati, retro peritonealmente, nella parte superiore dell’addome, oltre alla produzione di urina hanno attività endocrine per la secrezione di alcuni ormoni (renina, eritropoietina, etc.).

In proiezione posteriore essi si estendono dal margine inferiore della 11° vertebra toracica a quello superiore della 3° lombare anche se il rene destro risulta più in basso, di circa 2 cm, rispetto a quello sinistro per il rapporto che contrae col fegato e pertanto il polo inferiore disterà dalla cresta iliaca 5 cm a sinistra e 3 cm a destra.

Il rene ha forma di fagiolo, schiacciato in senso anteroposteriore, con l’asse maggiore orientato in basso e lateralmente. È lungo circa 12 cm, largo 6,5 cm e spesso 3 cm; il peso è invece di 150-160 g. Di colorito rosso bruno e consistenza abbastanza dura la superificie del rene appare liscia ma può essere segnata anche da solchi che delimitano lobi (rene lobato caratteristico del rene fetale).

 

Nel rene si distinguono pertanto:

Faccia anteriore: convessa, guarda in avanti e un poco lateralmente.

  •  Faccia posteriore: pianeggiante, rivolta indietro e un poco all’interno.
  •  Polo superiore: arrotondato.
  •  Polo inferiore: appuntito.
  •  Margine laterale: convesso.
  •  Margine mediale: è incavato nella sua parte di mezzo dove è presente una fessura verticale, di 3-4 cm, che prende il nome di ilo renale che da passaggio ai vasi sanguigni e linfatici, ai nervi e alla pelvi renale.

Con la pelvi in posizione posteriore, le arterie in mezzo e le vene anteriormente.

Dall’ilo si accede al seno renale una cavità, schiacciata in senso anteroposteriore, che accoglie i calici minori e maggiori, la pelvi, le diramazioni dell’arteria e della vena renale, i vasi linfatici e i nervi tutti immersi in tessuto adiposo che continua con la capsula adiposa perirenale.

Le pareti del seno sono rese irregolari da alcune sporgenze, le papille renali, corrispondenti agli apici delle papille renali tra le quali ve ne sono altre, meno accentuate, determinate dalle colonne renali.

Ogni rene risulta poi avvolto da una capsula adiposa ed è contenuto in una loggia fibrosa (loggia renale) delimitata dalla fascia connettivale renale, che si differenzia dal connettivo retroperitoneale in vicinanza del rene risultando più inspessita di esso.

Essa in prissimità del margine laterale del rene si sdoppia in due foglietti:

  • Uno anteriore o prerenale, molto sottile, è coperto dal peritoneo parietale posteriore. Passa davanti al rene e al suo peduncolo e si unisce con l’analogo foglietto controlaterale a livello della colonna vertebrale davanti ai grandi vasi. A destra nella zona corrispondente al colon il foglietto è rinforzato da una lamina connettivale formando la fascia di Toldt.

Uno posteriore o retrorenale, spesso e resistente, passa dietro il rene aderendo in parte alla fascia dei muscoli quadrato dei lombi e psoas, per poi fissarsi ai corpi e ai dischi vertebrali delle vertebre corrispondenti.
Superiormente i due foglietti si riuniscono al di sopra della ghiandola surrenale e si fissiano al diaframma, inferiormente invece si perdono nel connettivo retroperitoneale. Le logge renali saranno pertanto chiuse superiormente e lateralmente, ma aperte inferiormente e medialmente dove le due logge comunicano.
Oltre che dalla fascia renale i reni sono tenuti in sede dal peduncolo vascolare che li ancora ai grandi vasi e dalla positività della pressione addominale, essi si possono comunque abbassare di 2-3 cm durante l’inspirazione.
Per quanto riguarda i rapporti, mediati dalla capsula adiposa e dalla fascia renale, posteriormente sono uguali in tutti e due ireni.

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anatomia del rene

La faccia posteriore è incrociata a metà altezza dalla 12° costa superiormente alla quale il rene poggia sul diaframma
corrispondendo al seno pleurale costodiaframmatico con cui, talvolta, la fascia renale può essere in diretto contatto attraverso un’apertura di dimensioni variabili (trigono lombocostale). Sotto l’ultima costa invece trae rapporto in direzione mediolaterale con i muscoli psoas, quadrato dei lombi e trasverso dell’addome incrociando anche tra importanti nervi che in direzione supero inferiore sono il ramo anteriore del 12° nervo intercostale, il nervo ileoipogastrico e ileoinguinale.

La faccia anteriore, con l’interposizione del peritoneo parietale, contrae rapporti diversi a destra e a sinistra:

  •  Rene destro: nei due terzi superiori è in rapporto con la superficie inferiore del lobo destro del fegato su cui lascia l’impronta renale, nel terzo inferiore con la flessura destra del colon mentre a livello del margine mediale trae rapporto con la porzione discendente del duodeno. Il polo inferiore corrisponde invece a piccola parte delle anse digiunali mentre quello superiore è coperto dalla ghiandola surrenale che si spinge sulla faccia anteriore e mediale.
  • Rene sinistro: in alto e lateralmente corrisponde alla faccia posteriore della milza, in mezzo invece alla coda del pancreas e i vasi lienali mentre inferiormente alla flessura duodeno digiunale (medialmente) e alla flessura sinistra del colon (lateralmente). La parte mediale e superiore corrisponde, attraverso la borsa omentale, allo stomaco. Il polo superiore è coperto dalla ghiandola surrenale.

Il rene è rivestito da una capsula fibrosa connettivale che a livello dell’ilo si porta a rivestire il seno renale fondendosi poi con l’avventizia dei calici e dei vasi. Tra questa tonaca e il parenchima renale si trova inoltre una tonaca muscolare liscia.

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Il parenchima renale risulta composto di due parti:

  • Una zona midollare, interna, di colorito rossastro aspetto finemente striato, è organizzata in 8-18 formazioni coniche, le piramidi renali, che con la loro base si continuano la parte corticale, mentre con il loro apice arrotondato sporgono nel seno renale determinando le papille renali la cui base è circondata da un calice minore.Talvolta due o più papille si fondono, pur appartenendo a piramidi diverse, prendendo il nome di cresta renale.
    L’estremità libera delle papille, detta area cribrosa, presenta 15-30 forellini, i forami papillari, che corrispondono allo sbocco dei dotti papillari che, attraversando assialmente le piramidi, ne determinano l’aspetto striato.
  • La zona corticale, di colorito giallastro, è situata tra la base delle piramidi renali e la superficie esterna dell’organo anche se si spinge profondamente tra le piramidi stesse costituendo le colonne renali che, raggiunto il seno renale, vi determinano le sporgenze interpapillari.
    Può essere a sua volta suddivisa in due parti: una parte radiata, costituita dai raggi midollari, propaggini sottili che si estendono dalla base delle piramidi e si portano fin quasi alla superficie del rene; ed una parte convoluta, di aspetto granuloso, che si trova negli spazi tra i raggi midollari, nelle colonne renali e costituisce la fascia periferica
    di sostanza corticale tra l’apice dei raggi midollari e la superficie del rene prendendo il nome di cortex corticis.

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La disposizione delle zone midollare e corticale permette di distinguere nei reni:

  • Lobi: costituiti da una piramide renale con la corrispondente parte corticale avendo per limiti linee passanti per la parte centrale delle colonne renali (numero lobi = numero piramidi).
  • Lobuli: che constano della sola parte corticale costituita da un raggio midollare e dalla parte convoluta che lo circonda delimitato dai vasi sanguigni radiali della zona.
    Vascolarizzazione:
  • Arterie: per svolgere la loro azione di filtrazione del sangue, i reni, necessitano di un abbondante apporto ematico, tanto che ogni minuto circolano nel rene circa 1.1 litri di sangue. Ciascun rene riceve dall’aorta addominale un’arteria renale, del calibro di 7 mm (la destra più lunga passa dietro vena cava inferiore e testa del pancreas mentre la sinistra è coperta dalla coda pancreatica) che, dopo aver fornito diramazioni per la surrenale e per la
    capsula adiposa, entra nella compagine del rene attraverso l’ilo (dietro la vena renale) e qui si divide in due rami, situati rispettivamente al di dietro (ramo principale posteriore) e al davanti (ramo principale anteriore) della pelvi renale, spesso dal ramo principale parte una diramazione per il polo superiore (arteria polare superiore). Nel seno renale queste si dividono nelle arterie interlobari, che penetrano ognuna in una colonna renale; risalendo verso la base delle piramidi renali dove si biforcano decorrendo parallelamente alla base della piramide stessa, senza anastomizzarsi tra di loro, divenendo arterie arcuate. Dalla convessità delle arterie arcuate si dipartono le arterie inter lobulari che si addentrano nella parte convoluta della corticale segnando il limite tra i lobuli e risolvendosi, a livello della cortex corticis, nelle arterie perforanti per la tonaca fibrosa. Dalle arterie inter lobulari si distaccano a loro volta le arteriole afferenti che costituiscono i glomeruli dei corpuscoli renali circostanti da cui emergono le arteriole efferenti che si vanno a risolvere in una rete capillare peritubulare o nel caso dei corpuscoli più vicini alla midollare, alla midollare stessa, col nome di arterie rette spurie. L’ultimo tipo di vaso arterioso sono le arterie rette
    vere che si distaccano dalla concavità delle arterie arcuate portandosi fino all’apice delle piramidi renali.
  • Vene: ripete quella arteriosa: dalla porzione più esterna della corticale originano le vene intralobulari per convergenza di quelle stellate che, costeggiando le omonime arterie, scendono nella corticale fino alla base delle piramidi dove sboccano nelle vene arcuate. In quest’ultima sboccano anche le corticali profonde, dalla parte più profonda della corticale, e le vene rette della midollare. Le vene arcuate si anastomizzano confluendo nelle vene intralobari che risalendo la midollare convergono tutte in una sola vena renale che esce dall’ilo, davanti all’arteria omonima, per sboccare nella vena cava inferiore. A sinistra durante questo tragitto riceve la vena surrenale e la genitale.
  • Linfatici: formano una rete superficiale e una perivascolare che confluiscono in collettori che decorrendo nel peduncolo renale drenano ai linfonodi pre e paraaortici.

Innervazione:

  • Plesso renale dipendente da quello celiaco ed in parte dai nervi splancnici. Raggiunge il rene seguendo l’arteria renale e qui si distribuisce ai nefroni e alle diramazioni dei vasi renali.
    Struttura: i reni risultano costituiti da:
  • Parenchima: rappresentato dalle unità renali elementari, i nefroni, a cui è legata la funzione uropoietica e che sono contenuti nella parte convoluta della corticale; e da un sistema di dotti escretori che convogliano l’urina verso l’apice delle piramidi renali modificandone la composizione, che invece si trovano nei raggi midollari.
  • Stroma: connettivale, contiene i vasi sanguigni, linfatici e le terminazioni nervose del plesso renale, è esiguo nella corticale e abbondante nella midollare dove esiste una popolazione cellulare stellata che assume intimi rapporti con vasi e tubuli, esse regolano la concentrazione urinaria e secernono prostaglandine.
    I nefroni, formando l’urina, sono l’unità funzionale del rene presenti nel numero di circa un milione per ognuno dei due;
    ognuno di essi è formato da un corpuscolo renale e da un tubulo renale. I nefroni si distinguono in corticali (85% del totale), siti nella parte più esterna della corticale, che hanno corpuscolo più piccolo e iuxtamidollari caratterizzati da un corpuscolo
    più voluminoso e situato vicino alla midollare.

rene
Il corpuscolo renale è costituito da un glomerulo vascolare rivestito dall’estremità prossimale del tubulo che si dilata rivestendolo e formando la capsula glomerulare di Bowman in cui si riconoscono un foglietto esterno ed uno interno separati da uno spazio capsulare che continua con il lume del tubulo; a livello del corpuscolo si ha la filtrazione del plasma sanguigno a filtrare l’ultrafiltrato glomerulare in quantità di 180 litri al giorno.

La capsula di Bowman non riveste completamente il glomerulo ma solo il suo polo urinario, manca infatti il rivestimento a livello del polo vascolare dove penetra un’arteriola afferente da cui inizia il glomerulo vascolare i cui capillari si riuniscono poi in un arteriola efferente che
fuoriesce dallo stesso polo formando così una rete mirabile arteriosa; a livello del polo vascolare il foglietto parietale della capsula si riflette in quello viscerale.

Nei glomeruli iuxtacorticali esiste un’anastomosi tra arteriola afferente ed efferente
che permette, in caso di necessità, di escludere quel glomerulo dal circolo sanguigno.

Da un punto di vista ultrastrutturale il foglietto parietale della capsula è rappresentato da un epiteli pavimentoso semplice, che si fa più alto nel passaggio al tubulo prossimale, che poggia su una lamina basale spessa che lo separa dal connettivo circostante. Il foglietto viscerale è invece costituito da uno strato di elementi epiteliali, i podociti, che delimitano da un lato il lume dello spazio capsulare e dall’altro si addentrano tra i capillari glomerulari avvolgendoli mediante processi citoplasmatici maggiori che rimangono separati dallo stroma capillare solo mediante un sottile spazio subpodocitico, questo spazio è suddiviso poi in fessure (di filtrazione) da piccoli processi (pedicelli) che si staccano da quelli maggiori e che si fissano alla lamina basale dei capillari.

rene
Il glomerulo è invece costituito da 3-5 ciuffi capillari che si anastomizzano singolarmente ma non tra contigui che poi si riuniscono a formare una arteriola efferente più sottile dall’afferente. L’endotelio capillare si presenta sottile e riccamente fenestrato ed è sotteso da una lamina basale continua costituita da una parte centrale densa e da due periferiche, interna ed esterna, meno evidenti. Intorno agli endoteli capillari si dispongono poi, immerse in una matrice mesangiale prodotta da podociti e cellule endoteliali, le cellule del mesangio di forma irregolarmente stellata e più numerose in corrispondenza del polo vascolare dove contraggono rapporti con elementi analoghi situati fuori dal corpuscolo tra le due arteriole (mesangio extraglomerulare); hanno funzione fagocitaria e contrattile in quanto regolano il calibro dei capillari.

Tutti questi elementi formano la barriera sangue urina; una prima azione di filtraggio è operata dalle piccole fenestrature dell’endotelio capillare, a questo fa seguito lo strato più spesso fornito dalla lamina basale del capillare che risulta continua e penetrabile solo all’acqua e agli ioni mentre è impermeabile agli elementi figurati del sangue; solo l’albumina può in alcuni casi essere reperita nell’urina primaria ma viene comunque riassorbita nel tubulo prossimale. Il processo di filtrazione avviene per trasporto passivo vista l’elevata pressione a cui il sangue è sottoposto all’interno dei capillari glomerulari.

Dal polo urinario inizia quindi il tubulo renale che ha la funzione di modificare l’urina primaria concentrandola e modificandone la composizione chimica per ottenere l’urina definitiva; dai 180 litri di urina primaria si otterranno, giornalmente, 1,5 litri di urina definitiva. Il tubulo renale può essere suddiviso in tre porzioni con struttura e funzioni diverse:

  •  Tubulo prossimale: lungo 14 mm e di 40-60 μm di diametro, origina dal polo urinario del corpuscolo renale presentando un restringimento, o colletto, dopo il quale assume un decorso tortuoso (segmento contorto) nella parte convoluta della corticale attraversata la quale penetra in un raggio midollare facendosi rettilineo (segmento rettilineo) per poi continuare nella seconda porzione. Il tubulo prossimale è rivestito da epitelio cilindrico semplice le cui cellule hanno forma di piramide tronca con nucleo centrale dotato di nucleolo, mitocondri disposti in fila nella porzione basale, tra i quali si addentrano pieghe del plasmalemma che costituiscono il labirinto basale, e numerosi microvilli nella superficie apicale, rivestiti dal glicocalice; microvilli e labirinto basale sono meno
    sviluppati nel segmento rettilineo.
  • Queste strutture sono necessari per la funzione del tubulo prossimale che riduce dell’80% il volume dell’urina primaria assorbendone acqua, urea, elettroliti e altre sostanze come glucoso, fruttoso, aminoacidi e albumina con trasporto attivo (ioni sodio), attivo mediato da proteine di trasporto (aminoacidi e zuccheri), passivo (ioni cloro e acqua) e per endocitosi (emoglobina e albumina). Il prodotto di questa prima filtrazione prende il nome di liquido tubulare.
  • Ansa del nefrone o di Henle: lunga 0,25 μm nei nefroni corticali e 10 mm in quelli iuxtamidollari, è costituita da un tubulo ripiegato ad U in cui si distinguono un braccio discendente, che continua col tubulo prossimale, un’ansa vera e propria ed un braccio ascendente che decorre parallelo ed in senso contrario al primo braccio. Il passaggio
    dal segmento rettilineo del tubulo prossimale e il braccio discendente dell’ansa è segnato da una brusca diminuzione del calibro tubulare e da una diversa struttura dell’epitelio. L’ansa risulta rivestita da un epitelio pavimentoso semplice; le sue cellule, rigonfie nel mezzo per la presenza del nucleo, sono povere di organuli e sono quasi assenti microvilli e labirinto basale. Il liquido tubulare viene qui ulteriormente modificato: nel braccio
    discendente prosegue il riassorbimento dell’acqua mentre vengono secreti ioni sodio, cloro ed urea che verranno riassorbiti nel braccio ascendente che risulta però impenetrabile all’acqua.
  •  Tubulo distale: lungo 13-14 mm e di 30-50 μm di diametro, continua col braccio ascendente dell’ansa del nefrone da cui si differenzia per un calibro maggiore ed un epitelio più alto, ha decorso iniziale rettilineo (segmento rettilineo) durante il quale risale un raggio midollare portandosi al corpuscolo originario contraendo intimi rapporti
    con il suo polo vascolare. Dopo essere passato tra arteriola afferente ed efferente continua con una parte contorta (segmento contorto) dopo la quale, mediante un breve tratto riunente, si getta in un dotto collettore che raccoglie più tubuli renali. Il tubulo renale ha lume abbastanza ampio ed è delimitato da un epitelio cubico semplice più basso rispetto a quello prossimale e con elementi spesso a due nuclei posti apicalmente; l’orletto a spazzola è poco sviluppato mentre è più accentuato, rispetto al tubulo prossimale, il labirinto basale; solo i mitocondri sono riccamente rappresentati. Nella parete del tubulo che si mette in rapporto con polo vascolare del corpuscolo renale
    di origine le cellule epiteliali si modificano formando la macula densa. Nel segmento rettilineo del tubulo continua il riassorbimento di sodio mentre in quello convoluto si può avere, per influenza dell’ormone antidiuretico della neuroipofisi, un ulteriore riassorbimento di acqua che concentra ulteriormente l’urina oppure, per azione
    dell’aldosterone, il proseguimento dell’assorbimento di sodio e la secrezione di potassio.
    I tubuli di vari nefroni si riversano poi in un dotto collettore, formato da epitelio cubico semplice con rari microvilli e poco sviluppato labirinto basale, dove per azione del fattore antidiuretico può essere assorbita ulteriore acqua per far raggiungere all’urina concentrazione e volume definitivo; alcuni tipi cellulari della parete del condotto inoltre, le cellule scure, sembra abbiano la funzione di acidificare l’urina assorbendo bicarbonato e immettendovi ioni idrogeno. I dotti collettori risalgono i raggi midollari fino alle piramidi renali dove, a vario livello, convergono formando 15-20 dotti di calibro maggiore, i dotti
    papillari formati da epitelio cilindrico semplice in cui sono assenti microvilli e labirinto basale, che sboccano agli apici piramidali rilasciando l’urina nei calici minori.

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Apparato iuxtaglomerulare: si costituisce al polo vascolare dei glomeruli ad opera di:

  • Cellule iuxtaglomerulari: si trovano nella parete dell’ultima parte dell’arteriola afferente, molto raramente anche i quella efferente, dove si trovano al posto dell fibrocellule muscolari della tonaca media sotto l’endotelio. Sono voluminose, ricche di microfilamenti contrattili, grosso apparato del Golgi e citoplasma è pieno di vescicole contenenti renina, la cui secrezione è sotto il controllo dell’ortosimpatico le cui terminazioni si insinuano tra le cellule iuxtaglomerulari. Di sicuro la secrezione è regolata anche dalla pressione presente nell’arteriola afferente, rilevata dalla cellula stessa grazie alla sua funzione di pressocettore. La renina agisce enzimaticamente sull’angiotensinogeno trasformandolo in agiotensina I su la cui maturazione definitiva ad angiotensina II è mediata dall’azione di una peptidasi polmonare. L’angiotensina II ha la funzione di stimolare la contrazione della
    muscolatura liscia riducendone il calibro e facendo aumentare la pressione arteriosa; agisce inoltra sulla zona glomerulare della corticale del surrene stimolandola a produrre aldosterone che induce il riassorbimento degli ioni sodio e l’escrezione di quelli potassio a livello del tubulo distale (sistema renina-angiotensina-aldosterone).
    Si pensa che le cellule iuxtaglomerulari producano anche eritrogenina che agisce sull’eritropoietinogeno trasformandolo in eritropoietina che stimola l’eritropoiesi.
  •  Macula densa: consiste nel tratto di parete del tubulo distale che è in rapporto con il polo vascolare del corpuscolo. Le cellule della macula si differenziano dalle altre della parete del tubulo per la scarsità di organuli, inuclei che si avvicinano dando alla zona una parvenza più scura ed è assente il labirinto basale; solo una sottilissima membrana basale le separa dal mesangio extreglomerulare e dalle cellule iuxtaglomerulari. Questo fatto favorisce l’ipotesi che vede la macula densa come un chemocettore in grado di captare le variazioni di composizione chimica del liquido tubulare, in particolare di ioni sodio, trasferendo poi l’informazione alle cellule iuxtaglomerulari e regolando di conseguenza i livelli di renina in base alle necessità.
  •  Mesangio extraglomerulare: si tratta di elementi piccoli, con citoplasma ricco di filamenti e nucleo allungato che si trovano nell’angolo compreso tra le due arteriole e delimitato esternamente dalla macula densa. Esse si trovano immerse in una matrice che si organizza in un sistema di lamine basali attraverso le quali, mediante processi mediati dalle cellule del mesangio stesso, la macula densa invia informazioni alle cellule extraglomerulari.




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