Anatomia dell'Apparato Urinario PDF

ANATOMIA dell’APPARATO URINARIO  APPARATO URINARIO RENI Insieme di organi il cui compito e’ quello di filtrare il sangue dai cataboliti che vi si accumulano e di eliminarli all’esterno RENI URETERE...

ANATOMIA dell’APPARATO URINARIO  APPARATO URINARIO RENI Insieme di organi il cui compito e’ quello di filtrare il sangue dai cataboliti che vi si accumulano e di eliminarli all’esterno RENI URETERE alte VIE URINARIE VESCICA basse URETRA  APPARATO URINARIO esofago ghiandola surrenale pancreas RENE duodeno RENE SINISTRO DESTRO vena cava aorta addominale inferiore retto uretere vescica urinaria da: Artico M, Anatomia Umana-Principi, Edi-Ermes, Milano  RENE Definizione: è l’organo principale dell’apparato urinario. Aspetto Macroscopico: ha la forma di un fagiolo, con un polo superiore, uno inferiore, una faccia anteriore ed una posteriore, un margine laterale ed uno mediale. Nell’ilo renale si trova una depressione, il seno renale, in cui sono inserite le parti iniziali delle vie renali. da: Sbarbati A, Anatomia Umana Normale, Sorbona, Napoli  RENE - Posizione rene Corpo adiposo Fascia renale I reni si trovano nella parte retroperitoneale dell’addome, lateralmente alla colonna vertebrale, in uno spazio al di sotto del diaframma, denominato loggia renale. Il rene destro è spostato leggermente più in basso rispetto al rene sinistro, per la presenza del fegato.  RENE - Rapporti polmone fegato milza pancreas ghiandola surrenale duodeno stomaco flessura duodenodigiunale rene rene destro sinistro colon trasverso colon ascendente Il RENE DESTRO prende rapporto con fegato, colon (flessura destra) e duodeno. Il RENE SINISTRO prende rapporto con stomaco, pancreas, flessura duodeno-digiunale e milza, e con colon (flessura sinistra). I reni prendono rapporto, superiormente, con la rispettiva ghiandola surrenale, e posteriormente con i muscoli della parte addominale posteriore.  RENE - Funzioni - Produzione dell’urina con conseguente regolazione del volume e della pressione osmotica dei fluidi extracellulari. - Eliminazione dei prodotti finali del catabolismo azotato (urea, acido urico, creatinina, solfati, ecc.), detossificazione ed eliminazione di alcuni composti tossici. - Regolazione del pH plasmatico e sua omeostasi attraverso il riassorbimento di ioni bicarbonato. - Regolazione in ambiti ottimali della concentrazione ematica di importanti metaboliti e ioni. - Produzione di ormoni (eritropoietina e vitamina D3).  RENE – Conformazione interna ZONA MIDOLLARE cortex corticis colonna renale capsula fibrosa forami papillari ZONA CORTICALE piramide renale (o midollare o del Malpighi) calici minori calici maggiori papilla renale lobo renale pelvi renale (comprende: piramide midollare, parte delle colonne renali adiacenti, corticale adiacente) lobulo renale (comprende: un singolo raggio uretere midollare con la corticale adiacente) da: Artico M, Anatomia Umana-Principi, Edi-Ermes, Milano  RENE – Conformazione interna Nefrone superficiale capsula C O cortex corticis R T parte Raggi midollari I convoluta C A P L I E R midollare A esterna M I Corpuscolo D renale E iuxtamidollare D E L midollare M interna Corpuscolo renale A Tubulo contorto prossimale L P Ansa di Henle I Tubulo contorto distale G Tubulo contorto distale H Dotto collettore I  RENE – Vascolarizzazione Arteria Arteriole interlobulare afferenti Arteria Arteria segmentale arcuata Vena arcuata Arterie interlobari Piramide renale Nefrone Arteria renale Arterie interlobulari Vene Vena Vena interlobare renale interlobari Arteria interlobare Vene arcuate Arterie arcuate  RENE – Vascolarizzazione Arteria renale Arterie segmentali Vena renale Vene interlobari Arterie interlobari Vene arcuate Arterie arcuate Vene interlobulari Arterie interlobulari Venule Arteriole afferenti Nefrone (glomerulo, arteriole efferenti, capillari peritubulari, vasa recta)  RENE – Lobo renale arteriola efferente arteriola afferente Capillari peritubulari ansa di Henle arteriola retta vera arteriola retta spuria ansa di Henle dotti collettori da: Artico M, Anatomia Umana-Principi, Edi-Ermes, Milano  RENE – Nefrone Il NEFRONE è l’unità corpuscolo renale funzionale del rene. arteriola efferente Il NEFRONE consiste di una parte filtrante, il capsula CORPUSCOLO RENALE, di Bowman e di una parte assorbente arteriola afferente e secernente, il TUBULO dotto collettore RENALE, che presenta caratteristiche tubulo contorto strutturali e funzionali prossimale differenti nelle sue tre tubulo contorto porzioni, tubulo contorto distale prossimale, ansa di Henle e tubulo contorto distale. ansa di Henle da: Artico M, Anatomia Umana-Principi, Edi-Ermes, Milano RENE – Nefroni Corticali e Iuxtamidollari Nefroni Corticali – ~85% di tutti i nefroni – Localizzati nella Corticale corticale Nefroni iuxtamidollari – Più vicini alla midollare – L’ansa di Henle si Midollare estende in profondità nella piramide renale dotto collettore papilla renale  RENE – Formazione dell’URINA La formazione dell’ deriva da tre processi: 1. Ultrafiltrazione Glomerulare 2. Riassorbimento Tubulare 3. Secrezione Tubulare Corpuscolo Tubulo renale e dotto collettore renale arteriola afferente ULTRAFILTRAZIONE arteriola efferente capillari RIASSORBIMENTO SECREZIONE peritubulari TUBULARE dal TUBULARE dal filtrato al sangue sangue al filtrato  RENE – Formazione dell’URINA Nel corso delle 24 ore, i corpuscoli renali estraggono dal sangue (Ultrafiltrazione Glomerulare) circa 160-180 litri di pre-urina. Al suo passaggio nei tubuli renali, questa viene in gran parte riassorbita e riportata nel sangue (Riassorbimento Tubulare) e la sua composizione è regolata in modo da soddisfare le esigenze di omeostasi idrica e salina del corpo (Secrezione Tubulare). Si passa da 160-180 L/giorno di pre-urina a circa 1,5 L/giorno di urina escreta. RENE – Corpuscolo Renale (di Malpighi) sezione sagittale macula densa tubulo contorto distale cellule iuxtaglomerulari arteriola efferente mesangio extraglomerulare arteriola afferente polo vascolare glomerulo renale podociti endotelio fenestrato anse glomerulari foglietto parietale della capsula di Bowman polo urinifero tubulo contorto prossimale da: Artico M, Anatomia Umana-Principi, Edi-Ermes, Milano RENE – Corpuscolo Renale (di Malpighi) sezione trasversale arteriola afferente tubulo mesangio extraglomerulare contorto distale foglietto parietale della capsula di Bowman mesangio macula densa intraglomerulare glomerulo cellule granulari renale arteriola efferente capillari glomerulari cellule iuxtaglomerulari da: Artico M, Anatomia Umana-Principi, Edi-Ermes, Milano  RENE – Capillari Glomerulari e Podociti pedicello diaframma membrana proteico fra i basale pedicelli endotelio fenestrato membrana basale podocita fessure di filtrazione endotelio podocita fenestrato pedicello  RENE – Membrana Basale Glomerulare (MBG) Al microscopio elettronico, la MBG mostra un lato epiteliale (versante podocitario, lamina rara esterna), un lato endoteliale (versante capillare, lamina rara interna) e uno strato intermedio (lamina densa). La MBG ha una forte carica elettrica negativa per via della presenza di componenti polianionici. Questa caratteristica comporta una filtrazione selettiva per carica elettrica delle molecole elettricamente neutre o cationiche e l’esclusione delle molecole cariche negativamente come l’albumina. La MBG discrimina tra le molecole anche sulla base delle loro dimensioni.  RENE – Ultrafiltrazione glomerulare FENESTRATURE DELL’ENDOTELIO GLOMERULARE lume capillare GLOMERULO pedicelli dei MBG podociti FESSURE DI spazio della capsula FILTRAZIONE L’ULTRAFILTRAZIONE GLOMERULARE è il passaggio di materiale liquido dal capillare glomerulare all’interno della capsula di Bowman, attraverso un filtro rappresentato da tre elementi principali: FENESTRATURE DELL’ENDOTELIO GLOMERULARE, MBG e FESSURE DI FILTRAZIONE  RENE – Ultrafiltrazione glomerulare FESSURE DI proteina FILTRAZIONE sangue plasmatica GLOMERULO piccole particelle di soluto L’acqua, gli ioni e piccole molecole (glucosio, aminoacidi, alcune vitamine, piccoli peptidi) possono raggiungere la capsula di Bowman, passando attraverso il filtro renale. Questo filtro impedisce il passaggio di molecole più grandi di 7 nm o con un peso molecolare superiore a 40000 dalton o cariche negativamente. La maggior parte delle proteine plasmatiche non supera il filtro.  RENE – Ultrafiltrazione glomerulare Pressione nel capillare Pressione nello glomerulare spazio capsulare Pressione oncotica delle proteine del sangue arteriola afferente La formazione Tubulo dell’ultrafiltrato glomerulare prossimale dipende da un gradiente di pressione (pressione di filtrazione) che spinge il plasma a passare dall’interno dei capillari glomerulari allo spazio arteriola efferente della capsula di Bowman attraverso il filtro renale. Capsula di Bowman Spazio pressione pressione pressione pressione capsulare di = nel capillare - nello spazio filtrazione glomerulare capsulare - oncotica delle proteine del sangue La pressione di filtrazione si può stabilire soltanto in presenza di un’elevata pressione nel capillare glomerulare, che viene mantenuta anche dalla differenza di calibro tra l’arteriola afferente (maggiore) e l’arteriola efferente (minore).  RENE – Nefrone glomerulo arteriola efferente capsula di Bowman arteriola afferente dotto collettore TUBULO CONTORTO PROSSIMALE TUBULO CONTORTO DISTALE ANSA DI HENLE da: Artico M, Anatomia Umana-Principi, Edi-Ermes, Milano RENE – Tubulo Contorto Prossimale Istologia: epitelio cilindrico semplice con lunghi microvilli al polo luminale e invaginazioni della membrana plasmatica basale, dove sono presenti numerosi mitocondri allungati. Funzione: riassorbimento attivo (pompe di membrana) di Na+ e di Cl-, cui segue quello dell’acqua. Riassorbimento anche di glucosio, degli ioni bicarbonato, e di proteine a basso peso molecolare, peptidi e aminoacidi ultrafiltrati. Riduzione del 65% del volume dell’ultrafiltrato RENE – Ansa di Henle Istologia: cellule piatte con pochi mitocondri Funzione: tratto discendente- riassorbimento di acqua e soluti; tratto ascendente- riassorbimento attivo di Na+, seguito da Cl- Riduzione del 15% del volume dell’ultrafiltrato  RENE – Tubulo Contorto Distale Istologia: epitelio cubico con radi e corti microvilli, numerose invaginazioni della membrana plasmatica basale, e numerosi mitocondri. Funzione: riassorbimento attivo di Na+ cui segue quello dell’acqua, regolato dall’aldosterone (prodotto dalla corticale del surrene sotto lo stimolo del sistema renina-angiotensina). RENE – Apparato Iuxtaglomerulare arteriola afferente MESANGIO tubulo EXTRAGLOMERULARE contorto distale capsula di Bowman mesangio MACULA intraglomerulare DENSA cellule granulari tubulo prossimale arteriola efferente capillari glomerulari CELLULE IUXTAGLOMERULARI da: Artico M, Anatomia Umana-Principi, Edi-Ermes, Milano  RENE – Apparato Iuxtaglomerulare Insieme di formazioni situate in vicinanza del polo arterioso del corpuscolo renale CELLULE CELLULE DEL MESANGIO DELLA MACULA DENSA EXTRAGLOMERULARE (osmocettori) si trovano nell’angolo presenti nella parete del formato dalle arteriole tubulo contorto distale a afferente ed efferente e contatto con l’arteriola sono in continuità con le afferente CELLULE cellule del mesangio IUXTAGLOMERULARI intraglomerulare (meccanocettori) presenti nella parete dell’arteriola afferente, dove questa viene in contatto con il tubulo contorto distale  RENE – Apparato Iuxtaglomerulare proteina le cellule angiotensinogeno plasmatica prodotta dal ABBASSAMENTO iuxtaglomerulari fegato PRESSIONE DEL rilasciano SANGUE RENINA angiotensina I Minore produzione di ACE ultrafiltrato (Angiotensin Stimolazione converting enzyme) Riduzione della delle cellule concentrazione di della macula angiotensina II Na+ nel tubulo densa Vasocostrizione Produzione e rilascio delle arteriole di ALDOSTERONE AUMENTO RIASSORBIMENTO DELLA di Na+ e di ACQUA a PRESSIONE livello dei TUBULI CONTORTI DISTALI RENE – Dotto Collettore Istologia: epitelio cubico Funzione: riassorbimento facoltativo dell’acqua, regolato dall’ADH (ormone antidiuretico o vasopressina, rilasciato dalla neuroipofisi). I dotti collettori sono permeabili all’acqua in presenza di ADH.  RENE – dal dotto collettore all’uretere calici minori calici maggiori pelvi renale papilla dotto renale collettore uretere dotti papillari  RENE – Funzione Endocrina Il rene ha anche importanti funzioni endocrine produzione di Stimolazione Ipossia dei ERITROPOIETINA (EPO) della tessuti (fibroblasti peritubulari della eritropoiesi corticale del rene) Eccesso di produzione di Dilatazione dei ormoni PROSTAGLANDINE vasi ematici vasocostrittori (midollare) della midollare produzione di IDROSSILASI Attivazione Paratormone (paratiroidi) (cellule del tubulo Vit. D prossimale) Riassorbimento di Ca2+ a livello del tub. cont. distale  VIE URINARIE – Pelvi e Uretere RENI calici minori calici maggiori ∼30 cm pelvi renale URETERE VESCICA uretere URETRA  VIE URINARIE – Vescica e uretra legamento ombelicale mediano uretere legamento ombelicale laterale pliche sbocchi degli ureteri centro del trigono sfintere uretrale collo interno prostata sfintere uretrale esterno uretra Vescica urinaria maschile  PATOLOGIA dell’APPARATO URINARIO Malattie Renali - Classificazione Patologica In base alla componente coinvolta in maniera prevalente, si distinguono malattie: glomerulari (da anticorpi e immunocomplessi) tubulari (necrosi tubulare da ischemia, da agenti tossici) interstiziali (malattie infettive) vascolari (arteriosclerosi in corso di diabete mellito; arteriosclerosi ipertensiva) miste (glomerulopatie avanzate che coinvolgono tubuli, interstizio, e vasi; tubulopatie avanzate che coinvolgono i glomeruli).  Malattie Renali - Principali Quadri Clinici 1. Sindrome nefritica acuta: quadro caratterizzato da un’ematuria iniziale, con proteinuria lieve e ipertensione (quadro tipico della glomerulonefrite acuta post- streptococcica). 2. Sindrome nefrosica: grave proteinuria (>3.5 g/dì) con edema, iperlipidemia e lipiduria (lipidi nelle urine). 3. Insufficienza renale acuta: oligo-anuria in pazienti con iperazotemia recente (può essere dovuta a patologie tubulari, ma anche glomerulari, vascolari, o interstiziali). 4. Insufficienza renale cronica: segni e sintomi dell’uremia; risultato finale di tutte le nefropatie croniche. 5. Infezioni del tratto urinario: batteriuria e leucocituria (nei quadri clinici di cistite e pielonefrite). 6. Urolitiasi (calcolosi renale): colica renale, ematuria e formazione ricorrente di calcoli.  Parametri di funzionalità renale Azotemia (> 10-20 mg %): l’urea è il prodotto finale del metabolismo degli aa (ciclo epatico dell’urea); viene filtrata nel glomerulo e parzialmente riassorbita nel tubulo prossimale. (Iperazotemia: aumento dei livelli di azotemia che si correla in larga misura a una diminuzione della velocità di filtrazione glomerulare). Creatininemia: la creatinina è il prodotto finale del metabolismo della creatina (metabolismo muscolare e accumulo P per sintesi di ATP); i livelli circolanti dipendono dalla massa muscolare. E’ filtrata a v costante senza riassorbimento né secrezione, quindi il livello ematico valuta la v di filtrazione glomerulare.  Malattie Renali - Uremia Quando l’iperazotemia si associa a segni clinici, sintomi e alterazioni biochimiche, viene denominata UREMIA, una sindrome clinica caratterizzata da insufficienza della funzione escretoria renale, e da un gran numero di alterazioni metaboliche ed endocrine associate al danno renale (es. gastroenterite uremica, neuropatia periferica, pericardite fibrinosa uremica).  Malattie Glomerulari (Glomerulopatie) Principali modificazioni patologiche (1) Ipercellularità: cellule mesangiali, cellule endoteliali, leucociti, cellule epiteliali parietali. (2) Ispessimento della membrana basale: deposizione di immunocomplessi sul lato endoteliale, all’interno, o sul lato epiteliale della membrana basale glomerulare. (3) Ialinizzazione: accumulo extracellulare di proteine plasmatiche (in genere dovuto a danno endoteliale) con/senza (4) sclerosi (indurimento e obliterazione del lume vascolare).  Nomenclatura delle Malattie Glomerulari Primitive (limitate al rene) o secondarie (fanno parte di una malattia sistemica, es. LES, ipertensione, diabete mellito); Acute o croniche; Diffuse e focali (> 50 % e < 50 % dei glomeruli, rispettivamente); Proliferative (con ipercellularità: aumentano le cellule residenti); Membranose (ispessimento della MBG, per deposizione di complessi immuni o sintesi di nuova matrice); membrano- proliferative (proliferazione e ispessimento). Glomerulosclerosi (aumento della matrice extracellulare nel mesangio); Glomerulofibrosi (deposizione di collagene).  Patogenesi delle Malattie Glomerulari La maggior parte delle glomerulopatie ha PATOGENESI IMMUNITARIA (spesso autoimmunitaria) anticorpo- mediata (raramente cellulo-mediata): Immunocomplessi circolanti: si possono formare in corso di malattie autoimmunitarie (LES); di malattie infettive batteriche e virali; di malattie tumorali. Anticorpi contro Antigeni “in situ” normalmente presenti nel glomerulo (MBG, podociti) o che si sono “impiantati” a livello della MBG (DNA, prodotti batterici, farmaci). MBG= Membrana Basale Glomerulare Patogenesi delle Malattie Glomerulari Il danno glomerulare può derivare dalla deposizione di immunocomplessi circolanti (A) o dalla formazione in situ di complessi Ab/Ag a diversi livelli della GBM (B, C).  Patogenesi delle Malattie Glomerulari Il sito di sviluppo della reazione Ab/Ag è fondamentale per la patogenesi della glomerulopatia, perché condiziona lo sviluppo di una risposta infiammatoria o non infiammatoria. 1) spazio subendoteliale (e spazio spazio mesangio): risposta subepiteliale subendoteliale infiammatoria (sindrome nefritica) con infiltrato leucocitario e piastrinico. 2) spazio subepiteliale: risposta nefrosica (scarso infiltrato infiammatorio) da: Robbins e Cotran, Le basi patologiche delle malattie, 7a edizione  Sindrome Nefritica Molte malattie glomerulari determinano la SINDROME NEFRITICA, caratterizzata da: Oliguria (l’ostruzione endocapillare riduce il flusso di sangue e la filtrazione glomerulare). Edema (periorbitale) e ipertensione (la riduzione di flusso renale attiva il riassorbimento tubulare di sodio, e il sistema renina-angiotensina). Proteinuria lieve o moderata. Ematuria (lesioni capillari da reazione infiammatoria). Esempi: glomerulonefrite (GN) post-streptococcica.  Sindrome Nefrosica Alcune malattie glomerulari determinano la SINDROME NEFROSICA, caratterizzata da: Proteinuria massiva (> 3.5 g/dì) Ipoalbuminemia (< 3 g/dì) Edema generalizzato Iperlipidemia e lipiduria Maggiore vulnerabilità alle infezioni (da ipogammaglobulinemia) Anomalie coagulative e tendenza trombotica (per perdita di fattori anticoagulanti, alterazioni fibrinolisi, aumentata aggregabilità delle piastrine)  Sindrome Nefrosica Patogenesi Alterazione delle cariche negative della membrana basale glomerulare (perdita dei polianioni) e/o alterata permeabilità della membrana basale glomerulare alle proteine.  Malattie dei Tubuli e dell’Interstizio NECROSI TUBULARE ACUTA (NTA) La necrosi tubulare acuta è caratterizzata dalla morte delle cellule epiteliali tubulari e clinicamente dall’insufficienza renale acuta. La NTA può essere causata da: -Ischemia -Tossicità per l’epitelio tubulare (farmaci, mioglobina, emoglobina, radiazioni) -Ostruzione urinaria (insufficienza postrenale) Malattie dei Tubuli e dell’Interstizio NECROSI TUBULARE ACUTA (NTA) Necrosi tubulare di natura ischemica e tossica. Necrosi ischemica: danno segmentario nelle zone più vulnerabili (tratti lineari dei tubuli prossimali, PST, e della porzione ascendente di Henle, HL). Necrosi tossica: danno esteso al tubulo convoluto prossimale (PCT), a tratti lineari, e ansa di Henle. In entrambi i casi, nel lume dei tubuli convoluti distali (DCT) e dei dotti collettori (CD) si trovano cilindri. Infezioni del tratto urinario, e Pielonefrite Le vie attraverso le quali i batteri possono raggiungere il rene sono: Via ematogena (poco comune, in corso di setticemia o endocardite infettiva) Via ascendente (più frequente, deriva da una combinazione di infezione uretrale, vescicale, reflusso vescico-ureterale, e reflusso intrarenale). da: Robbins e Cotran, Le basi patologiche delle malattie  Infezioni del tratto urinario, e Pielonefrite Principali fattori patogenetici nella patologia infettiva urinaria (via ascendente) La vescica umana e le urine in essa contenute sono normalmente sterili; perciò affinché l’infezione renale possa manifestarsi deve avvenire una serie di passaggi: -Colonizzazione dell’uretra distale (fattori anatomici) -Colonizzazione della vescica (manovre strumentali e fattori anatomici) -Cistite (l’ostacolo al deflusso o disfunzioni della minzione possono determinare lo svuotamento incompleto, e i batteri possono moltiplicarsi con maggiore facilità). -Reflusso vescico-ureterale (un’insufficienza della valvola vescico- ureterale –su base congenita o neurogena acquisita- permette un reflusso che può risalire fino al rene; il reflusso è comune nei bambini con infezione del tratto urinario (30% dei casi)).  Infezioni del tratto urinario, e Pielonefrite Agenti Eziologici Escherichia Coli (più comune) Proteus Klebsiella Enterobacter Streptococcus faecalis Stafilococchi Qualsiasi altro germe o micete, soprattutto nei pazienti immunodepressi Segni e sintomi Disturbi vescicali (pollachiuria, disuria, tensione sovrapubica) e segni sistemici (febbre alta, nausea, vomito) indicano un interessamento parenchimale renale. Infezioni del tratto urinario, e Pielonefrite Si ha infezione quando si verifica la crescita di >105 microrganismi/ml urina Classificazione epidemiologica 1) Infezioni nosocomiali (cateterismi) 2) Infezioni associate a calcoli o altre anomalie delle vie urinarie 3) Infezioni spontanee (extraospedaliere, in assenza di alterazioni vie urinarie)  Urolitiasi (calcolosi renale) I calcoli possono formarsi a qualsiasi livello del tratto urinario, ma la maggior parte ha genesi nel rene. Circa il 70% dei calcoli contiene CALCIO, sotto forma di ossalato di calcio o di ossalato di calcio misto a fosfato di calcio. Principali cause: ipercalcemia e/o ipercalciuria (iperparatiroidismo, patologie ossee), disturbi del riassorbimento tubulare di Ca, aumentata secrezione di acido urico, nessuna particolare causa. I calcoli assumono importanza clinica quando ostruiscono il flusso urinario o producono ulcerazioni e sanguinamento. Generalmente i calcoli più piccoli sono più pericolosi perché, migrando nell’uretere, possono provocare una colica renale dovuta all’ostruzione generatesi.