Definizione

Il rene è un organo vitale accoppiato che rimuove i prodotti di scarto dal sangue e regola i livelli di liquidi ed elettroliti all’interno del corpo. Solo uno è necessario, ma l’importanza di quest’organo fa sì che ne abbiamo due; se uno si spegne, c’è una riserva. I reni contengono numerosi nefroni – sistemi di filtrazione in miniatura che regolano i livelli di sale, acqua, glucosio e aminoacidi nel filtrato del plasma sanguigno che alla fine diventa urina. Il rene secerne anche due ormoni, la renina e l’eritropoietina.

Posizione dei reni

I reni si trovano all’altezza della vita e sulla parete posteriore (posteriore) dell’addome. Sono parzialmente coperti dalle costole. In circa il 95% dei casi il rene sinistro è posizionato leggermente più in alto del destro. Quando il destro è più alto del sinistro, possono essere presenti altre patologie.

Ogni rene è protetto dalla gabbia toracica, dal grasso perirenale (perinefrico), dalla capsula renale e dai muscoli della schiena. Questi organi vitali non si trovano nella cavità addominale ma dietro il peritoneo – sono retroperitoneali.

Anatomia dei reni

L’anatomia dei reni descrive quasi sempre questi organi come a forma di fagiolo – da qui il nome del fagiolo dei reni; sia la forma che il colore sono simili.

I reni umani sono lunghi circa dieci centimetri e larghi cinque. Insieme agli ureteri, l’uretra e la vescica formano il sistema urinario.

Ogni organo è coperto da una membrana dura chiamata capsula renale. Questa membrana mantiene il tessuto morbido interno al suo posto e fornisce un ulteriore strato di protezione. All’esterno di questa capsula c’è uno strato di grasso – la capsula di grasso perirenale. Questo strato di grasso è coperto dalla fascia renale.

L’anatomia del rene inizia dall’ilo renale, chiamato anche ilo renale o peduncolo. Questa è la rientranza che produce la forma a fagiolo. È dove le arterie renali, le vene renali e il tubo cavo e muscoloso dell’uretere accedono al tessuto interno.

Se si taglia verticalmente il rene di qualsiasi animale si trovano le stesse strutture di base che si possono vedere in un campione umano. Vicino all’ilo c’è un’area bianca di tessuto. Questa è circondata da macchie quasi triangolari. Il bordo esterno di un rene appena dissezionato è un profondo marrone rossastro.

Pelvis

Il tessuto bianco come si può vedere nell’immagine sopra è chiamato pelvi renale, pelvis renalis, o pyelum. La parola pelvi significa bacino – in questo caso, un punto di raccolta e drenaggio dei fluidi. La pelvi è un sistema ad imbuto che porta l’urina appena creata all’uretere dai calici.

Medulla

Il midollo renale è la prossima area funzionale ed è riconoscibile dalla forma delle piramidi renali. Le anse del nefrone, porzioni dei tubuli convoluti e i dotti collettori sono alloggiati all’interno delle piramidi. Le piramidi drenano l’urina nei calici e questi portano l’urina nella pelvi renale; tutta l’urina lascia il rene attraverso l’uretere.

Corteccia

La terza struttura funzionale è la corteccia renale che contiene le capsule di Bowman, il glomerulo (rete capillare), e porzioni dei tubuli convoluti dei nefroni. Le cellule interstiziali della corteccia renale producono anche l’ormone eritropoietina (EPO).

Le cellule produttrici di renina si trovano sia nel midollo che nella corteccia, vicino ai nefroni. Queste secernono un ormone chiamato renina che gioca un ruolo importante nella regolazione della pressione sanguigna.

Fornitura di sangue

Il sangue arriva ai reni destro e sinistro attraverso le arterie renali destra e sinistra rispettivamente; queste sono rami dell’aorta addominale (l’arteria spessa e centrale nell’immagine sotto). L’aorta porta sangue ossigenato e ricco di nutrienti all’organo; tuttavia, questo sangue contiene anche prodotti di scarto.

All’ilo, l’arteria renale si divide in arteriole e poi innumerevoli capillari. I capillari sono sparsi fittamente in tutti i reni e formano anche reti strettamente avvolte (glomeruli) all’inizio di ogni nefrone.

I nefroni

I nefroni sono sistemi filtranti individuali; il rene umano medio contiene tra 200.000 e più di 2,5 milioni di nefroni. Nessun nuovo nefrone si forma a partire dalla 36a settimana di gestazione.

I prodotti di scarto rimangono nel filtrato del plasma sanguigno mentre si fa strada attraverso la lunghezza di un nefrone. La soluzione finale – l’urina – passa nelle reti di dotti collettori che si fondono in singole aperture (papille renali) alla base di ogni piramide. Da queste papille, l’urina passa nei calici.

I nefroni sono divisi in due unità – il corpuscolo e il tubulo renale. Il corpuscolo descrive il gruppo capillare (glomerulo) e la capsula di Bowman. Questi sono posizionati all’interno della corteccia renale. La capsula di Bowman assorbe il filtrato dal glomerulo tramite trasporto passivo. Questa è la fase di filtrazione della produzione di urina.

I tubuli del nefrone assorbono e secernono diverse piccole molecole e ioni in punti specifici. L’azione in cui le molecole entrano nei tubuli attraverso la capsula di Bowman e il tessuto interstiziale è chiamata assorbimento. Le molecole che ritornano al fluido interstiziale dal filtrato sono chiamate riassorbimento. La secrezione è l’aggiunta di altri prodotti nel fluido tubulare che aiutano i reni a regolare il pH e i livelli di elettroliti. L’escrezione è il trasferimento di acqua, ioni, creatinina, tossine e urea – i componenti dell’urina – nei dotti collettori.

La capsula di Bowman è collegata al tubulo convoluto prossimale. Questa zona permette agli ioni sodio e cloro, all’acqua, agli aminoacidi, al glucosio e alle vitamine di essere riassorbiti nel sangue. Gli ioni idrogeno e potassio, il fosfato, l’acido citrico, l’ammoniaca (NH3) e l’urea sono assorbiti nel tubulo dal tessuto interstiziale.

L’ansa discendente e ascendente di Henlé è situata nel midollo renale. L’ansa discendente permette principalmente il riassorbimento dell’acqua. L’ansa ascendente assorbe gli ioni cloro e sodio, così come l’urea dai dotti collettori vicini. L’ansa ascendente di Henlé è impermeabile alle molecole d’acqua.

Il tubulo convoluto distale esce in un condotto di raccolta e permette il riassorbimento di sale (NaCl), ioni di calcio e acqua. Il tubulo assorbe bicarbonato, ioni idrogeno e potassio, e ammoniaca. L’idrogeno e il bicarbonato devono essere ben bilanciati per garantire il pH del corpo. Il pH del sangue arterioso è compreso tra 7,35 e 7,45 – un intervallo estremamente ristretto.

L’assorbimento e il riassorbimento richiedono meccanismi di trasporto sia passivi che attivi.

Funzione renale

La funzione renale non è solo la rimozione dei prodotti di scarto, anche se questo è incredibilmente importante. Senza almeno un rene funzionante moriremmo senza intervento medico.

Equilibrio dei fluidi

Come già detto, l’anello di Henlé è importante per la regolazione dei fluidi (omeostasi idrica). Tutto il nostro sangue viene filtrato – in media – quindici volte al giorno. Quando siamo disidratati, l’ansa discendente di Henlé assorbe meno acqua e lascia riassorbire le molecole d’acqua nel tessuto interstiziale. L’urina avrà un aspetto più scuro.

L’omeostasi dell’acqua nel rene è regolata dall’ormone antidiuretico (ADH) secreto dalla ghiandola pituitaria. Quando i livelli di acqua sono bassi, l’ADH aumenta il riassorbimento dell’acqua nell’ansa discendente di Henlé.

Regolazione della pressione sanguigna

I reni fanno parte del sistema renina-angiotensina-aldosterone (RAAS) che controlla la pressione sanguigna e l’equilibrio dei liquidi. La regolazione della pressione sanguigna ha molto a che fare con i livelli di liquidi; tuttavia, a differenza dell’equilibrio dei fluidi che è prevalentemente sotto l’influenza dell’ADH, la regolazione della pressione sanguigna dipende da altri ormoni.

La renina è il primo passo nel sistema RAAS. Bassi livelli di sodio o un basso volume di sangue innescano il rilascio di renina dalla corteccia renale. La renina è necessaria per convertire l’angiotensinogeno nel fegato in angiotensina I. Un altro enzima – l’enzima di conversione dell’angiotensina – è prodotto nei polmoni e converte l’angiotensina I in angiotensina II. L’angiotensina II provoca una vasocostrizione nei vasi sanguigni periferici per aumentare la pressione sanguigna.

Al tempo stesso, l’angiotensina II provoca la secrezione di aldosterone dalle ghiandole surrenali. Anche se le ghiandole surrenali sono posizionate sopra i reni, sono organi separati. L’aldosterone dice ai nefroni di far riassorbire il sodio e l’acqua nel tessuto interstiziale e di espellere il potassio nelle urine.

Electrolyte Balance

Gli atleti sono spesso visti consumare bevande con elettroliti aggiunti. La sudorazione espelle minerali essenziali disciolti in acqua (elettroliti). Questa perdita si verifica anche durante attacchi di vomito o diarrea.

Gli elettroliti più comuni nel corpo sono sodio, cloruro, potassio, magnesio, fosfato e bicarbonato. Ognuno di questi minerali ha molteplici ruoli essenziali.

Il sodio e il cloruro hanno una forte affinità con l’acqua e i reni sani sono molto bravi a rimuovere il sale in eccesso dal corpo. Se si mangia un pasto molto salato è probabile che si senta la sete e il bisogno di andare in bagno entro breve tempo. Questo perché i reni espellono i componenti del sale e il sale porta con sé molta acqua. L’acqua in più riempie la vescica e la mancanza di acqua riassorbita stimola il rilascio dell’ormone antidiuretico che ti fa sentire la sete.

Sodio e cloruro sono anche essenziali per la segnalazione cellulare e la contrazione muscolare. Il sodio e il potassio hanno effetti opposti e quando sono sbilanciati sono associati a malattie cardiovascolari. Il fosfato è un minerale importante per le ossa, i denti, i nervi e i muscoli. Il magnesio è associato a più di 300 diverse reazioni biochimiche nel corpo.

Il bicarbonato è un alcali naturale che aiuta a regolare il pH del corpo. L’anidride carbonica e gli ioni idrogeno sono acidi; mentre possiamo espellere l’anidride carbonica, gli altri acidi devono essere neutralizzati o rimossi. Gli ioni bicarbonato alcalini e gli ioni idrogeno acidi formano la base dell’omeostasi del pH nel corpo; questi possono essere assorbiti o riassorbiti dalle urine.

Rimozione delle tossine

Insieme al fegato, i reni fanno del loro meglio per proteggerci dalle tossine. I morsi di serpenti velenosi causano la coagulazione del sangue; i componenti del meccanismo di coagulazione si raccolgono nei condotti di raccolta dei reni. Anche se prontamente trattato, l’avvelenamento può portare a un danno renale acuto o a un’insufficienza renale permanente.

Le tossine possono essere molecole piccole, medie o grandi. Le grandi molecole e la maggior parte delle cellule sono troppo grandi per passare in una capsula di Bowman sana; invece rimangono nel sangue. Il fegato scompone queste molecole in molecole più piccole.

Le tossine possono essere qualsiasi prodotto di scarto – per esempio, cellule morte scomposte e sottoprodotti della respirazione cellulare. Una vasta gamma di tossine lascia il corpo attraverso le urine.

I nefroni danneggiati sono altamente permeabili – la comparsa di molecole proteiche più grandi nelle urine come albumina e/o globuli rossi spesso ci dice che uno o entrambi i reni sono danneggiati.

Produzione di eritropoietina

L’eritropoietina o EPO è un ormone che aumenta la produzione di globuli rossi.

Quando il corpo rileva minori livelli di ossigeno nel corpo, vengono prodotti più globuli rossi per trasportare l’ossigeno disponibile ai tessuti. A livello del mare, l’aria contiene circa il 21% di ossigeno; a 6.000 piedi questo è ridotto a solo il 9,5%. Le persone che vivono in alta quota hanno più globuli rossi.

Alcuni atleti professionisti usano illegalmente EPO per aumentare l’apporto di ossigeno ai muscoli. Nel 2009, il corridore marocchino Mariem Alaoui Selsouli è stato bandito dallo sport per due anni per aver assunto EPO. Il maratoneta italiano, Roberto Barbi, è stato bandito a vita dopo essere risultato positivo all’EPO nel 2001 e nel 2008.

Attivazione della vitamina D

Il rene gioca un ruolo essenziale nella via di attivazione della vitamina D. Ottenuta dalla dieta o dopo l’esposizione al sole, la vitamina D viene trasportata al fegato dove viene convertita in calcidiolo. I reni sani hanno molti recettori per il calcidiolo e lo convertono in una forma attiva e utilizzabile di vitamina D chiamata calcitriolo.

Il calcitriolo è essenziale per la salute delle ossa, l’assorbimento del calcio, la crescita cellulare, la funzione muscolare e l’immunità. Le persone con malattia renale cronica a volte richiedono un’integrazione di calcitriolo – non ha senso dare loro la forma inattiva della vitamina D, perché sono i reni che trasformano la forma inattiva in quella attiva.

Malattia dei reni

Le malattie e i disturbi dei reni sono comuni – i molti piccoli componenti possono essere facilmente danneggiati e, essendo un organo vitale, qualsiasi problema con il sangue può portare a un disastro.

Infezione dei reni

Le infezioni dei reni sono di solito il risultato di infezioni del tratto urinario inferiore non trattate o resistenti. L’infezione riduce la funzione dei reni e causa un dolore estremo. Il trattamento dell’infezione renale è di solito antibiotici specifici (a spettro stretto).

I calcoli renali

I calcoli renali sono depositi minerali, spesso prodotti quando certi cibi sono consumati con troppo poca acqua o in combinazione con diuretici. I sintomi dei piccoli calcoli renali sono pochi; vengono espulsi durante la minzione. Il passaggio di un calcolo renale in questo caso è indolore.

Se non viene espulso, ulteriori strati minerali possono aumentare le dimensioni di un calcolo renale. I sintomi si sviluppano in un dolore lancinante alla schiena, al fianco e al basso addome su un lato (il lato interessato) del corpo. Questo dolore è il risultato del blocco e dell’alta pressione all’interno dell’organo; un’infezione renale dovuta al ristagno di urina è possibile. Un calcolo renale che blocca l’escrezione dell’urina è un’emergenza medica.

Quello che causa i calcoli renali, o almeno i colpevoli più comuni, sono calcio, ossalato e acido urico. In grandi quantità e senza acqua sufficiente per dissolverli, i cristalli si legano insieme per formare calcoli renali. Il trattamento per i cristalli più grandi è tramite onde sonore (litotripsia) che li rompe senza la necessità di azioni più complesse e invasive. Se questo non ha successo, è necessaria l’estrazione chirurgica. Dopo l’intervento chirurgico può essere inserito uno stent renale per mantenere dilatato l’uretere interessato; i calcoli futuri avranno meno probabilità di causare un blocco.

Gli alimenti che causano calcoli renali includono articoli ricchi di ossalato e fosfato come cola, noci, fagioli, birra, cioccolato, carne d’organo, pollame e verdure a foglia scura.

Malattia del rene policistico

Un altro disturbo associato a questi organi vitali è la malattia del rene policistico (PKD). La PKD è una malattia genetica autosomica dominante che colpisce fino a una persona su mille. La malattia policistica del rene descrive cisti piene di liquido che si formano sui e nei reni. I sintomi includono un’alta pressione sanguigna cronica e un eccesso di prodotti di scarto nel sangue. La PKD può portare a infezioni renali, lesioni, insufficienza o cancro. L’unica “cura” è un nuovo rene; molti pazienti entrano nelle liste d’attesa per il trapianto di rene.

Rene a ferro di cavallo

Un rene a ferro di cavallo è il risultato di reni uniti che producono una forma a ferro di cavallo. È relativamente comune – circa un bambino su 500 nasce con questo disturbo congenito. I sintomi del rene a ferro di cavallo includono dolore addominale, nausea e un maggior rischio di calcoli renali e infezioni renali. Si pensa anche che una persona con un rene a ferro di cavallo abbia un rischio maggiore di sviluppare il cancro ai reni.

Cancro ai reni

Il cancro ai reni è relativamente comune. L’American Cancer Society riferisce che c’è un rischio maggiore tra i 65 e i 74 anni. Gli uomini hanno più probabilità di sviluppare il cancro ai reni, specialmente se fumano, sono obesi o soffrono di ipertensione cronica.

Giunzione renale acuta

Le lesioni renali acute si sviluppano rapidamente, forse attraverso un trauma, un’infezione non trattata, e durano da poche ore a pochi giorni. Anche così, è spesso necessario assumere la funzione di filtrazione del rene per questo periodo attraverso l’emodialisi.

Infarto renale

L’insufficienza renale in entrambi i reni può essere causata da malattia renale acuta o cronica. Se solo un rene fallisce, il rene rimanente – quando è sano – può svolgere tutte le funzioni da solo. Se entrambi i reni sono danneggiati, la persona avrà bisogno di emodialisi o dialisi peritoneale. I tempi di attesa per un rene sano e compatibile con i tessuti sono di circa cinque anni. Durante questo periodo, è necessaria una dialisi regolare (tre volte alla settimana).

Quiz

Bibliografia

.