Fisiologia del Reni: Ansa di Henle (Fisiologia 66)

IL NEFRONE DISTALE: RIASSORBIMENTO FACOLTATIVO E REGOLAZIONE FINE

• Il nefrone distale si concentra sul riassorbimento di calcio e sulla composizione del fluido tubulare dopo l'ansa di Henle.
• Il riassorbimento di calcio avviene sia per via paracellulare (circa metà) che tramite trasportatori specifici.
• La permeabilità paracellulare al calcio è influenzata dalla concentrazione di calcio extracellulare.
• Un'alta concentrazione di calcio riduce la permeabilità paracellulare, diminuendo il riassorbimento.
• Questo meccanismo di feedback previene un eccessivo riassorbimento di calcio.
• Alla fine dell'ansa di Henle, le concentrazioni di sodio, potassio e cloro sono significativamente inferiori al plasma.

RIASSORBIMENTO NELL'ANSA DI HENLE E EFFETTO DI MOLTIPLICAZIONE IN CONTRONCORRENTE

• Il cotrasportatore NKCC (Na+-K+-2Cl-) è fondamentale per il riassorbimento di questi ioni nel tratto ascendente dell'ansa di Henle.
• Questi soluti vengono trasportati nell'interstizio midollare, contribuendo a creare un gradiente osmotico.
• I Vasa Recta, capillari che circondano l'ansa di Henle, hanno un percorso a spirale che contribuisce all'effetto di moltiplicazione.
• Assorbono soluti durante la discesa e li cedono durante la risalita.
• Questo processo, combinato con diverse permeabilità all'acqua dei tratti ascendente e discendente dell'ansa di Henle, crea un gradiente osmotico progressivamente crescente lungo la midollare renale.
• Questo gradiente osmotico è fondamentale per il riassorbimento facoltativo dell'acqua nel dotto collettore.

IL NEFRONE DISTALE: RIASSORBIMENTO FACOLTATIVO E REGOLAZIONE ORMONALE

• Il nefrone distale, composto dal tubulo distale e dal dotto collettore, regola il riassorbimento facoltativo di acqua ed elettroliti.
• L'ADH (ormone antidiuretico) regola il riassorbimento di acqua nel dotto collettore.
• L'aldosterone regola il riassorbimento di sodio e la secrezione di potassio.
• Ormoni regolatori della calcemia modulano il riassorbimento di calcio, fosfato e magnesio.
• I meccanismi di trasporto nel tubulo distale includono l'ATPasi sodio/potassio, canali ENaC e del calcio e il cotrasportatore sodio-cloruro (NCC).

AZIONE DELL'ALDOSTERONE

• L'aldosterone è un ormone steroideo che agisce a livello genomico e non genomico.
• Aumenta l'attività dell'ATPasi sodio/potassio.
• Aumenta il riassorbimento di sodio attraverso i canali ENaC.
• Aumenta la secrezione di potassio attraverso i canali del potassio.
• Gli stimoli per la secrezione di aldosterone comprendono l'angiotensina II, l'ACTH, l'iposodiemia e l'iperpotassiemia.

RIASSORBIMENTO DI SODIO, CLORO E CALCIO NEL TUBULO DISTALE

• La maggior parte del sodio viene riassorbita tramite i canali ENaC e il cotrasportatore sodio-cloruro (NCC).
• Il cloro viene riassorbito sia per via paracellulare che transcellulare.
• Il calcio viene riassorbito sia per via paracellulare che transcellulare, regolato dal paratormone.
• I diuretici come le tiazidi e l'amiloride inibiscono questi trasportatori, aumentando la diuresi.

SECREZIONE DI POTASSIO NEL TUBULO DISTALE

• Il potassio viene secreto attraverso i canali ROMK e Maxi-K, regolati dall'aldosterone.
• È presente un cotrasportatore K+/Cl -.
• Il bilancio della secrezione mantiene la concentrazione di potassio urinaria superiore a quella plasmatica.

FATTORI CHE MODIFICANO IL RIASSORBIMENTO E LA SECREZIONE

• I diuretici dell'ansa inibiscono il cotrasporto NKCC e aumentano la diuresi, anche con un aumento del carico di sodio e cloro in arrivo alla macula densa.
• Gli stimoli per il riassorbimento di sodio e acqua includono l'angiotensina II, le prostaglandine, l'aldosterone, e l'ADH.
• Fattori come la noradrenalina, l'adenosina, la bradichinina, l'endotelina e l'ATP possono inibire l'espressione di ENaC e acquaporine, riducendo il riassorbimento di sodio e acqua.
• L'aggiunta di soluzioni ipotoniche riduce l'osmolarità plasmatica, inibendo la secrezione di ADH e aumentando la diuresi.

IL DOTTO COLLETTORE: RIASSORBIMENTO FACOLTATIVO DI ACQUA E CONCENTRAZIONE URINARIA

• Il dotto collettore è l'ultimo segmento del nefrone, dove avviene il riassorbimento facoltativo di acqua sotto il controllo dell'ADH e la concentrazione dell'urina.
• Variazioni nella concentrazione di potassio, sodio e cloro si verificano prima di arrivare al dotto collettore.
• Peptidi natriuretici, come l'azione antagonista, contrastano l'azione di ADH e aldosterone diminuendo il riassorbimento di sodio e acqua.
• Meccanismi d'azione includono inibizione della secrezione di ADH e aldosterone, antagonismo dell'effetto dell'aldosterone nel tubulo distale, e inibizione della produzione di renina e canali ENaC nella membrana del tubulo distale.

RIASSORBIMENTO FACOLTATIVO DELL'ACQUA NEL DOTTO COLLETTORE

• L'ormone antidiuretico (ADH) regola il riassorbimento di acqua nel dotto collettore.
• Lo stimolo per la secrezione di ADH include l'aumento dell'osmolarità plasmatica e la diminuzione della volemia o volume atriale.
• L'ambiente iperosmotico della midollare, mantenuto dall'ansa di Henle, promuove il riassorbimento di acqua, proporzionale alla permeabilità della parete del dotto, dipendente dalla concentrazione di ADH.
• Le acquaporine sono inserite nella membrana delle cellule del dotto collettore, consentendo il passaggio dell'acqua, sotto stimolo di ADH.

RIASSORBIMENTO DI UREA NEL DOTTO COLLETTORE

• La permeabilità all'urea è massima nell'ultima parte del dotto collettore.
• Il trasporto è passivo attraverso la membrana.
• L'aumento della concentrazione di urea nel fluido del dotto collettore, dovuto al riassorbimento dell'acqua, contribuisce al mantenimento del gradiente osmotico nella midollare.
• La clearance dell'urea è dipendente dal flusso urinario, che diminuisce in presenza di ADH, permettendo una maggiore diffusione dell'urea.

RELAZIONE TRA LUNGHEZZA DELL'ANSA DI HENLE E RIASSORBIMENTO DI ACQUA

• Anse di Henle più lunghe creano un gradiente osmotico maggiore nella midollare, promuovendo un maggiore riassorbimento di acqua in presenza di ADH.
• Animali in ambienti aridi presentano anse di Henle più lunghe, permettendo un'elevata concentrazione di urina.

VOLUME MINIMO URINARIO

• Una quantità minima di soluti deve essere eliminata ogni giorno, legata a una quantità minima di acqua, definendo così un volume urinario minimo.
• Calcolo del volume urinario minimo (Vu) è dato dalla somma di acqua in eccesso (Vecc) e acqua legata ai soluti (Vosm).
• L'osmolarità urinaria (Uosm) è il rapporto tra il carico di soluti escreti e il volume urinario (Vu).
• Il carico osmotico giornaliero di soluti è di circa 600-1000 mOsm/die; un carico idrico giornaliero è di circa 1-1.5 L/die.

VARIAZIONE DELL'OSMOLARITA' URINARIA

• L'osmolarità delle urine può variare a seconda del volume urinario.
• L'osmolarità massima raggiunge i 1200 mOsm/L in condizioni di antidiuresi, mentre quella minima è di 50 mOsm/L in condizioni di diuresi.

Questo quiz esplora il riassorbimento di nutrienti e l'osmolalità nell'ansa di Henle. Si approfondiscono i ruoli di trasportatori specifici, come NKCC, e il controllo della permeabilità paracellulare. Inoltre, si discute l'importanza dell'ormone antidiuretico (ADH) nel mantenere l'equilibrio idrico.