Glomerulus

Glomerulul este porțiunea vasculară a corpusculului renal al lui Malpighi și reprezintă o bilă vasculară formată dintr-o rețea arterială (sau sistem portal arterial) deoarece este formată din capilare interpuse între două arteriole , aferentă și eferentă. Glomerulul, împreună cu tubul renal , alcătuiesc nefronul , unitatea funcțională a rinichiului. Există aproximativ 2.000.000 de nefroni în corpul uman, adică 1.000.000 pentru fiecare rinichi.

Structura

Un corpuscul renal , care prezintă aparatul juxtaglomerular cu: celule juxtaglomerulare (celule granulare), celule macula densa și mezangiu (celule extraglomerulare).

Arteriola aferentă pătrunde în capsula lui Bowman prin polul său vascular și se ramifică în numeroase capilare fenestrate care descriu o structură a cărei formă seamănă cu o bilă.

Suprafața externă a capilarelor este căptușită cu podocite , celule cu proeminențe citoplasmatice (numite pediceli) care se interdigitează reciproc pentru a forma un filtru în corespondență cu fenestrațiile.

Între căptușeala interioară a capilarelor și pedicelii se află lamina densă , rezultată din confluența membranelor bazale ale podocitelor și celulelor endoteliale .

Buclele capilare sunt ținute pe loc de țesuturi de origine conjunctivă a căror componentă celulară este reprezentată de celulele mezangiului , în citoplasma cărora există filamente contractile.

Capilarele curg în arteriola eferentă renală, de dimensiuni mai mici decât cea aferentă, care părăsește capsula lui Bowman prin polul său vascular.

Membrana capilară glomerulară

Membrana capilară glomerulară este formată din trei straturi care, de la cel mai interior la exterior, sunt endoteliul capilarelor glomerulare, membrana bazală și un strat epitelial format din podocite . Deși această membrană este formată din trei straturi, în loc de cele două găsite în capilarele comune, constanta filtrării capilare $K_{f}$ ${\ displaystyle K_ {f}}$ $Ce faci}$ este mai mare și, prin urmare, sunt mai permeabile la molecule mici chiar dacă nu filtrează proteinele . Motivul pentru aceasta se datorează fenestrelor , un fel de pori sau fisuri din care este punctat endoteliul capilarelor glomerulare. Cele fenestrae sunt mult mai mari (70-100nm) decât majoritatea proteinelor care circula in plasma , dar sarcinile negative din care acestea sunt crampoane resping proteinele plasmatice, chiar și cele mai mici , cum ar fi cele albumina , deoarece ei sunt încărcate negativ.

Membrana bazală, cu grosimea de 250-350 nm, este alcătuită dintr-o rețea de fibre de colagen și proteoglicani la care sunt asociate sarcini negative suplimentare, este permeabilă apei și majorității moleculelor mici de plasmă. În cele din urmă, podocitele prin pedicelele lor, de asemenea încărcate negativ, acoperă capilarele glomerulare. Pedicelurile adiacente se interdigitează reciproc pentru a delimita fante de filtrare și împreună, podocite și pedicele, creează o membrană poroasă ai cărei pori au un diametru de 5 nm.

Se poate spune cu o bună aproximare că filtrabilitatea unei molecule prin capilarele glomerulare este invers proporțională cu greutatea moleculară și / sau dimensiunea sa, de fapt apă , glucoză și ioni, cum ar fi filtrul Na ⁺ liber (filtrabilitate 1.0), mioglobina (17.000 Da) are o filtrabilitate de 0,75 în timp ce albumina (69.000 Da) are o filtrabilitate de 0,006, aproape zero. Moleculele încărcate pozitiv, datorită sarcinilor negative ale membranei, sunt mai ușor de filtrat.

Fluxul sanguin renal

Fluxul sanguin renal (FER sau RBF) este raportul dintre gradientul de presiune al vaselor renale și rezistența vasculară renală totală.
Vasele renale de referință sunt artera renală , a cărei presiune este similară cu cea sistemică, și vena renală , a cărei presiune este de 3-4 mmHg. Rezistențele vasculare renale constau în principal din artere interlobulare , arteriole aferente și arteriole eferente ; toate celelalte nave aduc o contribuție minoră. Dacă rezistența vasculară în orice parte a rinichiului scade, fluxul renal va tinde să crească și invers dacă acesta din urmă crește, rezistența va tinde să scadă, dacă presiunile din artera și vena renală rămân constante.

Fluxul sanguin renal este de 1.100 ml / min la un bărbat de 70 kg, sau aproximativ 22% din debitul cardiac, făcând rinichii unul dintre cele mai vascularizate organe din întregul corp în raport cu greutatea lor. Fluxul renal este mult mai mare decât ceea ce ar fi necesar pentru hrănirea rinichilor și îndepărtarea metaboliților toxici sau reziduali; de fapt, servește pentru a furniza suficientă plasmă, având în vedere rata de filtrare ridicată pentru a regla echilibrul electrolitic și volumul fluidelor corporale.

Cea mai vascularizată porțiune a rinichiului este cortexul , care primește 98-99% din debitul total, în timp ce medulla rămâne doar 1-2%. Consumul de oxigen de către rinichi este direct proporțional cu rata de reabsorbție a sodiului, deci dacă există un flux renal mai mic, va exista un GFR mai mic, se va filtra mai puțin sodiu și se va consuma mai puțin oxigen. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că există încă un consum bazal de oxigen de către celulele renale care nu influențează reabsorbția sodiului.

Filtrare glomerulară

Filtrarea glomerulară este primul proces realizat de rinichi în formarea urinei și are loc în fiecare nefron . Tensiunea arterială crescută provenind dall'arteriola aferentă intră în rete mirabile ale capilarelor fenestrate din glomerul renal și acest lucru permite structurii să o filtreze în capsula Bowman , dând naștere unui lichid, filtratului glomerular, practic lipsit de proteine , eritrocite și celule sanguine, sărace în calciu și acizi grași, dar cu o compoziție similară cu cea a plasmei . Odată ajuns în capsula Bowman, filtratul glomerular pătrunde în interiorul tubului proximal cu care se află în continuitate și apoi continuă în sistemul tubular al nefronului, unde suferă alte modificări, în principal reabsorbția unor substanțe din tubuli în plasmă și secreția altora. de la aceasta la tubuli.

Rată de filtrare glomerulară

Rata de filtrare glomerulară (VFG sau GFR, rata de filtrare glomerulară ) este volumul de fluid filtrat de capilarele glomerulare ale rinichiului în capsula Bowman pe unitate de timp.

VFG=K_{f}\times \left(P_{G}-P_{B}-\Pi _{G}-\Pi _{B}\right)\

{\ displaystyle VFG = K_ {f} \ times \ left (P_ {G} -P_ {B} - \ Pi _ {G} - \ Pi _ {B} \ right) \}

VFG = K_ {f} \ times \ left (P_ {G} -P_ {B} - \ Pi _ {G} - \ Pi _ {B} \ right) \

$V. F. G.$ ${\ displaystyle VFG}$ $VFG$ este rata de filtrare glomerulară .
$K_{f}$ ${\ displaystyle K_ {f}}$ $Ce faci}$ este constanta filtrării capilare, adică produsul permeabilității pentru suprafața capilarului, este de aproximativ 12,5 ml / min * mmHg.
$P_{G}$ ${\ displaystyle P_ {G}}$ $P_ {G}$ este presiunea hidrostatică din interiorul capilarelor glomerulare, de aproximativ 60 mmHg.
$P_{B}$ ${\ displaystyle P_ {B}}$ $P_ {B}$ este presiunea hidrostatică din interiorul capsulei Bowman, 18 mmHg.
$\Pi _{G}$ ${\ displaystyle \ Pi _ {G}}$ $\ Porc}$ este presiunea coloid-osmotică din interiorul capilarelor glomerulare, 32 mmHg.
$\Pi _{B}$ ${\ displaystyle \ Pi _ {B}}$ $\ Pi _ {B}$ este presiunea coloid-osmotică din interiorul capsulei Bowman, 0 mmHg în condiții normale.

Acolo $P_{G}$ ${\ displaystyle P_ {G}}$ $P_ {G}$ este determinată de diferența de presiune dintre sângele arteriolei aferente și cel al arteriolei eferente. Modificările presiunii hidrostatice în capilarele glomerulare sunt principalul sistem de reglare a GFR, care crește odată cu creșterea $P_{G}$ ${\ displaystyle P_ {G}}$ $P_ {G}$ . Aceste variații de presiune sunt determinate de vasoconstricția sau vasodilatația arteriolelor care le modifică rezistența.

$P_{a}-P_{G}=R_{a}\times Q_{a}$ ${\ displaystyle P_ {a} -P_ {G} = R_ {a} \ times Q_ {a}}$ $P_ {a} -P_ {G} = R_ {a} \ ori Q_ {a}$

$P_{G}-P_{e}=R_{e}\times Q_{e}$ ${\ displaystyle P_ {G} -P_ {e} = R_ {e} \ times Q_ {e}}$ $P_ {G} -P_ {e} = R_ {e} \ ori Q_ {e}$

$P_{a}$ ${\ displaystyle P_ {a}}$ $P_ {a}$ este presiunea arteriolei aferente.
$P_{e}$ ${\ displaystyle P_ {e}}$ $P_ {e}$ este presiunea arteriolei eferente.
$R_{a}$ ${\ displaystyle R_ {a}}$ $R_ {a}$ este rezistența arteriolei aferente.
$R_{e}$ ${\ displaystyle R_ {e}}$ $Rege}$ este rezistența arteriolei eferente.
$Q_{a}$ ${\ displaystyle Q_ {a}}$ $Q_ {a}$ este fluxul arteriolei aferente.
$Q_{e}$ ${\ displaystyle Q_ {e}}$ $Q_ {e}$ este fluxul arteriolei eferente.

Acolo $P_{B}$ ${\ displaystyle P_ {B}}$ $P_ {B}$ este presiunea hidrostatică din capsula Bowman și este determinată de diferența dintre presiunea capsulei Bowman și cea a tubului descendent.

$P_{B}-P_{d}=R_{d}\times (Q_{a}-Q_{e})$ ${\ displaystyle P_ {B} -P_ {d} = R_ {d} \ times (Q_ {a} -Q_ {e})}$ $P_ {B} -P_ {d} = R_ {d} \ times (Q_ {a} -Q_ {e})$

$P_{d}$ ${\ displaystyle P_ {d}}$ $P_ {d}$ este presiunea tubului descendent.
$R_{d}$ ${\ displaystyle R_ {d}}$ $R_ {d}$ este rezistența tubului descendent.

Într-un nefron sănătos $\Pi _{B}$ ${\ displaystyle \ Pi _ {B}}$ $\ Pi _ {B}$ este neglijabil și poate fi omis deoarece nu există proteine în interiorul capsulei Bowman.

Suma presiunilor hidrostatice și coloid-osmotice se numește presiune netă de filtrare și este egală cu 10 mmHg. Trebuie remarcat faptul că valorile descrise pentru fiecare presiune sunt estimări supuse variațiilor fiziologice și patologice și că nu au fost niciodată măsurate direct la oameni, dar au fost deduse din modele animale.

Capilarele din interiorul capsulei Bowman posedă o rată de filtrare mai mare decât cele din alte districte ale fluxului sanguin de când $P_{G}$ ${\ displaystyle P_ {G}}$ $P_ {G}$ în interiorul capilarelor este mult mai mare, precum și, în medie, este de 420 de ori mai mare $K_{f}$ ${\ displaystyle K_ {f}}$ $Ce faci}$ . La un adult cu rinichi funcționali, GFR este de 180 L / zi sau 125 mL / min. Rata de filtrare ridicată permite rinichiului să îndepărteze rapid produsele toxice sau reziduale din organism, de fapt, majoritatea acestora nu sunt reabsorbite sau sunt reabsorbite într-o parte foarte mică în comparație cu substanțe utile, cum ar fi glucoza, care sunt reabsorbite complet. În plus, acest lucru permite organului să filtreze întreaga plasmă a organismului de aproximativ 60 de ori pe zi, efectuând astfel o acțiune de control continuă.

Fracția fluxului de plasmă renală filtrată prin glomerul se numește fracția de filtrare (FF, fracția de filtrare) și corespunde raportului dintre rata de filtrare glomerulară (GFR) și fluxul de plasmă renală (RPF sau FPR, flux de plasmă renală).

FF={\frac {\textrm {VFG}}{\textrm {FPR}}}

{\ displaystyle FF = {\ frac {\ textrm {VFG}} {\ textrm {FPR}}}}

FF = {\ frac {{\ textrm {VFG}}} {{\ textrm {FPR}}}}

La om, fracția de filtrare este de aproximativ 0,2, adică 20% din plasma care curge în circulația renală.

Autoreglarea VFG și RES

Există mecanisme inerente de feedback care permit rinichilor să mențină relativ constant fluxul sanguin Renal și VFG în ciuda variațiilor tensiunii arteriale. Aceste mecanisme mențin acești doi parametri constanți atunci când tensiunea arterială este între 80 și 170 mmHg și îi fac să varieze ușor atunci când presiunea este puțin mai mare sau mai mică. Dacă aceste mecanisme de autoreglare nu ar exista, creșteri ușoare ale tensiunii arteriale ar fi suficiente pentru a determina creșteri ale GF care, plasând reabsorbția constantă, ar duce la o creștere a fluxului urinar de zeci de ori față de cel normal, egal cu 1.500 mL pe zi, ceea ce ar duce la o hipovolemie incompatibilă cu viața.
În rinichi, există atât autoreglare a GFR, cât și mecanisme de adaptare la nivelul tubului renal care modifică rata de reabsorbție pe baza variațiilor în GFR, rezultând așa-numitul feedback tubuloglomerular . Autoreglarea se bazează pe concentrația de clorură de sodiu din macula densa , care la rândul său este legată de modificările rezistenței arteriolelor renale aferente (în scădere) și eferente (în creștere). Dacă GFR scade, concentrația de clorură de sodiu în macula densa scade. Macula densa răspunde prin scăderea rezistenței în arteriola aferentă, crescând astfel presiunea hidrostatică glomerulară, precum și prin stimularea celulelor juxtaglomerulare (găsite în peretele arteriolelor aferente și eferente) pentru a secreta renină . Renina crește formarea angiotensinei I , care este apoi transformată în angiotensină II , care, după cum sa menționat, are o acțiune vasoconstrictoare asupra arteriolelor eferente și crește presiunea hidrostatică glomerulară.

O mică contribuție la menținerea GF constantă și a fluxului sanguin renal este probabil determinată de mecanismul miogen (sau miogen ), adică de capacitatea fiecărui vas de sânge de a răspunde la creșterea tensiunii arteriale (și, prin urmare, la întindere) prin contracția sa netedă. muscular., determinată de o creștere a trecerii Ca ²⁺ de la fluidul extracelular către celulele musculare netede ale vasului, prin canale ionice sensibile la întindere.

Controlul VFG și RES

Fluxul renal de sânge și rata de filtrare glomerulară sunt determinate în principal de presiunea hidrostatică glomerulară și de presiunea coloid-osmotică glomerulară. Acestea, la rândul lor, sunt influențate de sistemul nervos ortosimpatic și de o serie de substanțe vasoconstrictoare sau vasodilatatoare. Acestea includ: adrenalină , noradrenalină , endotelină , angiotensină II , oxid nitric , bradikinină , prostaglandine .

Sistemul nervos ortosimpatic inervează toate vasele de sânge renale, de la artera renală la arteriolele aferente și eferente. Atunci când sistemul nervos ortosimpatic este slab sau moderat stimulat, de exemplu datorită unei ușoare scăderi a presiunii sistematice, nu există modificări mari ale fluxului sanguin sau GFR, dar când este puternic stimulat, de exemplu în timpul sângerărilor severe, acesta vasoconstruiește arterelor., rezultând o scădere a fluxului sanguin și a RFG.
Adrenalina și noradrenalina , eliberate de glanda suprarenală , sunt doi hormoni vasoconstrictori care acționează la nivelul arteriolelor aferente și eferente, reducând fluxul sanguin renal și VFG. Acțiunea lor se suprapune de obicei pe cea a ortosimpaticului, care eliberează acești hormoni în terminațiile sale postganglionare.
Endotelina este o puternică peptidă vasoconstrictoare care este eliberată din endoteliu după rănirea sa. Scade fluxul sanguin renal și GFR.
Angiotensina II este un hormon vasoconstrictor care se formează în plămâni, rinichi și circulația sistemică. Acțiunea sa vasoconstrictoare se exprimă la nivelul arteriolelor aferente, determinând o reducere a fluxului sanguin renal și o creștere a presiunii hidrostatice glomerulare și stabilizarea VFG după o scădere a presiunii arteriale sau a volumului sanguin. Deoarece fluxul renal este redus, fluxul peritubular este, de asemenea, redus în consecință și acest lucru permite o creștere a reabsorbției apei și sodiului care, la rândul său, tind să restabilească volumul de sânge.
Oxidul nitric este un puternic vasodilatator secretat de endoteliu . Se crede că este secretat continuu la nivel bazal. Ca vasodilatator, reduce rezistența vasculară și crește fluxul sanguin renal și VFG.
Bradichinina și prostaglandinele sunt autacoizi (hormoni localizați) cu efect vasodilatator care cresc fluxul sanguin renal și RFG. Acestea acționează în special la nivelul arteriolelor aferente, contracarând efectele ortosimpatice și angiotensinei II .

Există condiții patologice sau nepatologice care modifică GFR sau fluxul sanguin renal.

Nivelurile crescute de glucoză din sânge cresc GFR și fluxul sanguin renal. Explicația este că glucoza și sodiul sunt reabsorbite împreună în tubul proximal, iar concentrația mai mică de clorură de sodiu din macula densa determină activarea mecanismelor de autoreglare ale VFG și ale fluxului sanguin renal.
Un aport ridicat de proteine crește GFR și fluxul sanguin renal. Concentrația mai mare de aminoacizi din sânge determină o creștere a reabsorbției la nivelul tubului proximal, dar împreună cu aceasta există o reabsorbție crescută a sodiului. Concentrația mai mică de clorură de sodiu este apoi detectată de macula densa și aceasta activează mecanismul de autoreglare renală. O dietă în special proteică determină, de asemenea, o creștere a excreției de uree .

Bibliografie

Douglas M. Anderson, A. Elliot Michelle, Mosby's medical, nursing, and Allied Health Dictionary ediția a șasea , New York, Piccin, 2004, ISBN 88-299-1716-8 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Glomerulo , în Treccani.it - Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene.

Controlul autorității	Tezaur BNCF 44110 · LCCN (EN) sh85072250 · GND (DE) 4157648-2 · BNF (FR) cb12120356g (dată)

Portalul Anatomiei

Portalul Medicinii