I reni sono organi a forma di fagiolo e rivestono un ruolo fondamentale nelle vie urinarie. Ciascun rene misura circa 12 centimetri di lunghezza e pesa circa 150 grammi. Ne è presente uno su ciascun lato della colonna vertebrale, immediatamente dietro la cavità addominale, che contiene gli organi digestivi.
Entrambi i reni ricevono il sangue da un ramo dell’aorta, denominato arteria renale. Il sangue scorre dall’arteria renale in vasi sempre più piccoli, sino alle arteriole. Dalle arteriole, il sangue passa nei glomeruli, “gomitoli” di vasi microscopici che vengono denominati capillari. Il sangue fuoriesce da ogni glomerulo attraverso un’arteriola, collegata a una piccola vena. Le piccole vene si uniscono sino a formare un’unica grande vena renale, che drena il sangue da ciascun rene.
Struttura delle vie urinarie
I nefroni sono unità microscopiche che, filtrando il sangue, producono urina. Ciascun rene contiene circa un milione di nefroni. Ogni nefrone contiene un glomerulo circondato da una struttura di forma sferica e dalle pareti sottili (capsula di Bowman). Il nefrone è dotato inoltre di un tubicino (tubulo) che drena il liquido (che poi diventa urina) dall’interno della capsula di Bowman (spazio di Bowman). Ogni tubulo è composto da tre parti connesse tra loro: il tubulo contorto prossimale, l’ansa di Henle e il tubulo contorto distale. Una terza parte del nefrone è rappresentata da un dotto di raccolta del liquido in arrivo dal tubulo. Una volta che il liquido lascia il dotto di raccolta, è considerato urina.
I reni sono costituiti da una parte esterna (corticale) e una interna (midollare). Tutti i glomeruli sono localizzati nella parte corticale, mentre i tubuli sono presenti sia nella regione corticale sia in quella midollare. L’urina passa dai dotti collettori di molte migliaia di nefroni in una struttura caliciforme (calice). Ciascun rene possiede diversi calici, che confluiscono tutti in un unico bacinetto centrale (pelvi renale). L’urina passa dalla pelvi di ciascun rene nell’uretere.
Funzioni dei reni
Tutte le funzioni normalmente svolte dai due reni possono essere svolte adeguatamente da un unico rene sano. Alcune persone nascono con un unico rene e altre scelgono di donarne uno per il trapianto a un’altra persona con insufficienza renale. In altri casi, un rene può rimanere gravemente compromesso in seguito a una malattia o trauma.
La funzione principale dei reni è
mantenere l’equilibrio corretto tra acqua e sali minerali (inclusi gli elettroliti) nell’organismo.
Altre funzioni renali sono
Filtrare ed eliminare i prodotti di scarto derivanti dall’elaborazione del cibo, dei farmaci e delle sostanze nocive (tossine)
Regolazione della pressione arteriosa
Secrezione di taluni ormoni
Equilibrio elettrolitico e idrico
Per continuare a vivere è necessario consumare regolarmente acqua. Altra acqua viene prodotta dall’elaborazione del cibo consumato (metabolismo). Se la quantità di acqua ingerita non corrisponde a un’eguale quantità eliminata, l’acqua si accumula rapidamente, causando malattie e perfino la morte. Una quantità eccessiva di acqua provoca la diluizione degli elettroliti nel corpo, mentre al contrario un deficit di acqua li concentra. Gli elettroliti organici devono essere mantenuti a concentrazioni molto precise. I reni regolano e aiutano a mantenere il bilanciamento corretto tra acqua ed elettroliti.
Il sangue entra in un glomerulo a pressione elevata. La maggior parte della componente liquida del sangue viene filtrata attraverso i piccoli pori del glomerulo, tralasciando le cellule ematiche e la maggior parte delle molecole più grandi, come le proteine. Il liquido chiaro e filtrato entra nello spazio di Bowman e passa nel tubulo che parte dalla capsula di Bowman. Nei soggetti adulti sani, i tubuli renali filtrano circa 180 litri di liquidi ogni giorno. La quasi totalità di questi liquidi (e degli elettroliti in essi contenuti) viene riassorbita dal rene. Solo l’1,5%-2% dei liquidi circa viene escreto attraverso l’urina. Affinché si verifichi il riassorbimento, parti diverse del nefrone sono impegnate attivamente nella secrezione e nel riassorbimento di diversi elettroliti che trasportano l’acqua, mentre altre parti del nefrone variano la loro permeabilità all’acqua in modo da consentire a una quantità minore o maggiore di inserirsi nuovamente in circolo. I dettagli di tali processi sono piuttosto complicati.
La maggior parte di sodio, acqua, glucosio e le altre sostanze filtrate vengono in gran parte riassorbite nel tratto iniziale del tubulo (il tubulo contorto prossimale) e reimmesse nel sangue. Nella parte successiva del tubulo (l’ansa di Henle) avviene lo scambio di sodio, potassio e cloro (riassorbimento). Il liquido rimanente viene perciò fortemente diluito. Il liquido diluito passa attraverso la porzione successiva del tubulo (il tubulo contorto distale), dove avviene lo scambio tra la maggior parte del sodio residuo da una parte e potassio e acido dall’altra.
Il liquido proveniente dai tubuli di diversi nefroni passa nel dotto collettore. Qui, il liquido può proseguire con la stessa diluizione o l’acqua può essere assorbita dal liquido ed essere reimmessa in circolo, rendendo l’urina più concentrata. Il riassorbimento dell’acqua è regolato dall’ormone antidiuretico (prodotto dall’ipofisi) e da altri ormoni. Questi ormoni aiutano a regolare la funzionalità renale e a controllare la composizione dell’urina, in modo da mantenere l’equilibrio elettrolitico.
Panoramica sull’apparato urinario
Filtrazione ed escrezione
Durante il metabolismo del cibo si creano determinati prodotti di scarto che devono essere eliminati dal corpo. L’urea è uno dei principali prodotti di scarto derivanti dal metabolismo delle proteine. L’urea scorre liberamente attraverso il glomerulo nel liquido tubulare e, poiché non viene riassorbita, passa nell’urina.
Anche altre sostanze indesiderate, come i prodotti di scarto metabolici quali acidi e molte altre tossine e farmaci, vengono secreti attivamente nell’urina dalle cellule del tubulo renale (conferendo all’urina il suo odore caratteristico).
Regolazione della pressione arteriosa
Un’altra funzione renale consiste nel contribuire alla regolazione della pressione arteriosa corporea, mediante l’escrezione del sodio in eccesso. Nel caso in cui venga eliminata una quantità insufficiente di sodio, la pressione arteriosa tende ad aumentare. Inoltre, i reni contribuiscono alla regolazione della pressione arteriosa producendo un enzima chiamato renina. Quando la pressione arteriosa scende al di sotto dei livelli normali, i reni liberano renina nel torrente ematico, attivando quindi il sistema renina-angiotensina-aldosterone, che determina un aumento della pressione arteriosa. I reni producono anche urotensina, che induce la costrizione dei vasi sanguigni contribuendo all’aumento della pressione arteriosa. Un soggetto con insufficienza renale presenta una ridotta capacità di regolare la pressione arteriosa e tende a essere iperteso.
Secrezione di ormoni
Mediante la secrezione ormonale, i reni contribuiscono alla regolazione di altre importanti funzioni, come la produzione di globuli rossi, la crescita e il mantenimento delle ossa.
I reni producono un ormone, chiamato eritropoietina, che stimola la produzione di globuli rossi nel midollo osseo. Il midollo osseo a sua volta rilascia i globuli rossi nel flusso sanguigno.
Lo sviluppo e il mantenimento di uno scheletro sano è un processo complesso che dipende da diversi organi e apparati dell’organismo, compresi i reni. I reni contribuiscono alla regolazione dei livelli di calcio e fosforo, minerali fondamentali per la salute ossea. Lo fanno convertendo la forma inattiva della vitamina D, prodotta a livello cutaneo e presente anche in molti alimenti, in una forma attiva di vitamina D (calcitriolo) che funge da ormone per la stimolazione dell’assorbimento di calcio e fosforo da parte dell’intestino tenue.