Fisiologia Renale e Bilancio del Sodio

Il principale catione presente nel liquido extracellulare (LEC), composto da plasma e liquido interstiziale. La quantità di Na+ nel LEC determina il volume del LEC, che a sua volta influisce sul volume plasmatico, sul volume ematico e sulla pressione arteriosa.

Significa che l'escrezione di Na+ è inferiore al suo introito. In questo caso, il corpo trattiene una quantità extra di Na+, aumentando il volume del LEC. Questo porta a un aumento del volume ematico, della pressione arteriosa e a un potenziale edema.

Significa che l'escrezione di Na+ è superiore al suo introito. Ciò comporta una perdita di Na+ dal corpo, con conseguente diminuzione del contenuto di Na+ nel LEC, diminuzione del volume del LEC, volume ematico e pressione arteriosa.

La quantità totale di Na+ presente nel corpo, che influenza il volume del LEC.

La concentrazione di Na+ nel LEC, influenzata sia dalla quantità di Na+ presente che dal volume di acqua.

Un livello di Na+ nel sangue superiore a 145 mEq/L. Può essere causata da disidratazione o da un'eccessiva assunzione di Na+.

Un livello di Na+ nel sangue inferiore a 136 mEq/L. Può essere causata da un'eccessiva perdita di Na+ attraverso le urine, la diarrea o il vomito.

L'ADH aumenta la permeabilità all'acqua e il trasporto dell'urea (UT1) nei dotti collettori della midollare interna, facilitando la concentrazione delle urine.

Il riassorbimento dell'acqua nei dotti collettori crea un gradiente di concentrazione per l'urea, che viene poi trasportata nel liquido interstiziale grazie all'ADH.

Il ricircolo dell'urea contribuisce al gradiente osmotico cortico-papillare, aumentando la concentrazione dell'urina.

Alti livelli di ADH, come nella disidratazione, aumentano il ricircolo dell'urea e il gradiente osmotico cortico-papillare. Livelli bassi di ADH portano a una riduzione del ricircolo e a urine meno concentrate.

L'ADH si lega al recettore V2 nelle cellule principali del tubulo distale e del dotto collettore, attivando una cascata di segnali che portano all'inserimento di AQP2 nella membrana luminale. Questo aumento della permeabilità all'acqua facilita il riassorbimento dell'acqua.

Il passaggio di sostanze dal lume tubulare al liquido interstiziale può avvenire tramite due vie: transcellulare (attraverso la cellula) e paracellulare (tra le cellule).

Il riassorbimento del sodio, soprattutto a livello del tubulo prossimale, avviene tramite trasporto attivo primario, sfruttando la pompa Na+-K+ ATPasi.

La pompa Na+-K+ ATPasi, situata sulla membrana basolaterale delle cellule del tubulo renale, trasporta Na+ fuori dalla cellula verso l'interstizio, in scambio con K+.

Il gradiente elettrochimico creato dalla pompa Na+-K+ ATPasi permette al Na+ di entrare nella cellula dal lume tubulare, utilizzando trasportatori di simporto.

Il riassorbimento del Na+ permette il riassorbimento di altri soluti come glucosio e aminoacidi tramite il simporto.

Il riassorbimento di Na+ favorisce anche la secrezione di H+ nel lume tubulare, tramite l'antiporto.

Il riassorbimento del sodio favorisce il riassorbimento obbligatorio dell'acqua per osmosi, seguendo il movimento di soluti.

Il riassorbimento di Na+ dall'interstizio ai capillari peritubulari avviene grazie alle forze di Starling, come nei capillari periferici.

Il trasporto passivo è un tipo di trasporto che non richiede energia, ma si basa sul gradiente elettrochimico. Esempi sono la diffusione semplice e la diffusione facilitata.

Il tratto discendente sottile dell'ansa di Henle è altamente permeabile all'acqua e poco permeabile ai soluti, consentendo il riassorbimento osmotico del 20% dell'acqua filtrata, rendendo il liquido tubulare ipertonico.

Il tratto ascendente sottile dell'ansa di Henle è impermeabile all'acqua ma permeabile ai soluti, soprattutto sodio e cloro, che si muovono secondo il gradiente di concentrazione.

Il tratto ascendente spesso dell'ansa di Henle assorbe attivamente il 25% del carico di sodio, cloro e potassio, e altri ioni come calcio, magnesio e bicarbonati.

Il co-trasportatore 1Na+,2Cl-,1K+ (NKCC) nel tratto ascendente spesso dell'ansa di Henle utilizza l'energia rilasciata dalla diffusione del sodio per riassorbire potassio nella cellula contro il gradiente di concentrazione.

I diuretici dell'ansa come la furosemide bloccano il co-trasportatore NKCC nel tratto ascendente spesso dell'ansa di Henle, riducendo il riassorbimento di sodio e aumentando l'escrezione di urina.

Il meccanismo di moltiplicazione controcorrente nell'ansa di Henle crea un gradiente di concentrazione che consente al rene di regolare l'osmolarità dell'urina, rendendola più concentrata o diluita in base alle esigenze del corpo.

L'urina iper-osmotica è caratterizzata da una maggiore concentrazione di soluti rispetto al plasma sanguigno, a causa di un riassorbimento di acqua non accompagnato da riassorbimento di soluti.

L'urina ipo-osmotica è caratterizzata da una minore concentrazione di soluti rispetto al plasma sanguigno, a causa di un riassorbimento di soluti non accompagnato da riassorbimento di acqua.

Il riassorbimento di acqua e soluti nell'ansa di Henle dipende dalla diversa permeabilità dei suoi tratti: il tratto discendente è permeabile all'acqua e il tratto ascendente è permeabile ai soluti.

L'antiporto Na+-H+ nel tratto ascendente spesso dell'ansa di Henle facilita il riassorbimento di sodio e la secrezione di idrogeno, contribuendo all'equilibrio acido-base del corpo.

Il movimento di liquido tra il ramo discendente e quello ascendente dell'ansa di Henle che contribuisce alla creazione del gradiente osmotico cortico-papillare.

L'effetto del riassorbimento di NaCl dal ramo ascendente e la conseguente aumento dell'osmolarità del fluido interstiziale e del ramo discendente.

Il riassorbimento di NaCl dal ramo ascendente dell'ansa di Henle crea un gradiente osmotico tra il fluido all'interno dell'ansa e il fluido interstiziale.

Il passaggio di liquido con una osmolarità di 300 mOsm/L dal tubulo prossimale all'ansa discendente, spingendo il fluido ad alta osmolarità verso l'apice dell'ansa.

L'effetto del riassorbimento di NaCl dal ramo ascendente che porta a un aumento dell'osmolarità del fluido interstiziale e del ramo discendente e a una diminuzione dell'osmolarità del fluido nel ramo ascendente.

La dimensione del gradiente osmotico cortico-papillare è determinata dalla lunghezza dell'ansa di Henle.

I vasa recta sono i vasi sanguigni che circondano l'ansa di Henle, contribuendo a mantenere il gradiente osmotico attraverso lo scambio controcorrente.

Scambio passivo che avviene nei vasa recta, consentendo il movimento di acqua e soluti per mantenere il gradiente osmotico nel rene.

Il processo di concentrazione del fluido all'apice dell'ansa di Henle, che raggiunge una concentrazione di 1200 mOsm/L nell'uomo.

I due passaggi fondamentali (Fase 1 e 4) che si ripetono per creare il gradiente osmotico cortico-papillare completo.