Rinichii

Aceasta loja este delimitata de fascia renala care are o portiune prerenala si alta retrorenala. În interiorul lojei, rinichii sunt înconjurati de un strat de grasime : grasimea perirenala, iar în afara lojei se gaseste grasimea pararenala. Cele doua straturi de grasime au rol protector împotriva traumatismelor. Rinichiul prezinta doua fete : anterioara si posterioara, doua margini si doi poli. Fata anterioara, în dreapta are raporturi cu ficatul, duodenul (portiunea descendenta), colonul ascendent, unghiul colic drept si cu ansele intestinale, iar în sânga cu splina (fata renala), stomacul (fata posterioara), coada pancreasului, colonul descendent, unghiul colic stâng, ansele intestinale în partea inferioara. Fata posterioara vine în raport cu peretele posterior al cavitatii abdominale, mai exact cu m. psoas si patratul lombar, dar mai are raport si cu n. ilioinghinal si iliohipogastric.

Cele doua margini sunt: externa (convexa) si interna care este concava doar în portiunea mijlocie datorita hilului renal (locul de intrare si de iesire a elementelor vasculo-nervoase si bazinetului). Polul superior al rinichiului are raport cu glanda suprarenala.

Structura rinichiului.

Rinichiul este format dintr-o capsula renala, fibro-elastica si din parenchim. Parenchimul, la rândul lui, este alcatuit din doua zone: medulara si corticala.

Medulara este zona centrala si prezinta pe sectiune niste fromatiuni triunghiulare numite piramidele lui Malpighi, în numar de 7 pâna la 14. Ele sunt orientate cu baza spre corticala si vârful spre centru. Vârfurile acestor piramide se numesc papile renale. Acestea sunt rotunjite si strabatute de un numar variabil de orificii , alcatuind aria cribrosa. Prin aceste orificii trece urina prin tubii colectori Bellini în calicele renale mici. Între piramide se gasesc coloanele Bertin (prelungiri ale corticalei în medulara). Fiecare piramida Malpighi are semnificatia unui lob renal.

Corticala, aflata la periferie, prezinta pe sectiune piramidele Ferrein, în numar de 300-500 pentru fiecare piramida Malpighi. Piramidele Ferrein au o orintare inversa decât cea a piramidelor Malpighi, si anume: baza spre centru si vârful spre periferie. Fiecare piramida Ferrein are semnificatie unui lobul renal si sunt de fapt prelungiri ale medularei în corticala. Între ele se gasesc corpusculii renali , vase sangvine si tubi uriniferi.

Nefronul este unitatea anatomica si functionala a rinichiului. Este alcatuit din doua parti: capsula Bowman si un sistem tubular.

> Capsula Bowman reprezinta portiunea initiala a nefronului, este situata în corticala si are forma unei cupe cu pereti dubli. Ea prezinta doi poli:

- polul vascular este locul pe unde patrunde arteriola aferenta, se capilarizeaza, formând glomerulul renal Malpighi si prin care iese arteriola eferenta.

- polul urinar este opus celui vascular.

Foita externa a capsulei Bowman se continua cu tubul contort proximal, în timp ce foita interna se muleaza intim de glomerulul renal.

Capsula Bowan împreuna cu glomerulul renal formeaza corpusculul renal Malpighi.

> Sistemul tubular este format din trei segmente:

- tubul contort proximal continua foita externa a capsulei Bowman si este situat în corticala. Rol în resorbtie.

- ansa Henle se gaseste în continuare TCP si este formata din doua ramuri: descendent (trece din corticala în medulara, formând o bucla), respectiv ascendent (se reîntoarce din corticala în medulara). Rol în procesul de concentratie si dilutie.

- tubul contort distal format din doua portiuni separate de macula densa, structura care face parte din aparatul juxtaglomerular. Aparatul juxtaglomerular intervine în reglarea activitatii rinichiului, la nivelul lui se secreta renina si eritropoietina.

Tipuri de nefroni:

> corticali (85%) au glomerulul situat în cortexul renal si ansa Henle în stratul extern al medularei renale;

> juxtamedulari, au glomerulul situat la limita dintre corticala si medulara, iar ansa Henle, lunga, coboara adânc în medulara.

Vascularizatie. Sursa sângelui arterial este reprezentata de a.renala, ramura din aorta abdominala. Artera renala patrunde în rinichi prin hil si se împarte în ramuri prepielice care trec anterior de bazinet, respectiv retropileice, posterior de bazinet. De aici pornesc ramurile interlobare, care traverseaza medulara printre piramidele renale Malpighi, iar la baza lor devin artere arcuate. Arterele arcuate merg la limita dintre medulara si corticala si au un caracter terminal, adica nu se anastomozeza între ele.

Din arterele arcuate se desprind arterele interlobulare, care trec printre piramidele Ferrein si vascularizeaza corticala, în timp ce medulara este vascularizata de a.drepte sau " în ploaie". Din a.interlobulare se deprind arteriolele aferente care se capilarizeza la nivelul capsulei Bowman, din care ia nastere apoi arteriola eferenta. Aceasta din urma iese din capsula Bowman tot prin polul vascular, dupa care se recapilarizeaza în peretii tubului urinifer.

Sângele venos este colectat de capilare numite stelele Verheyen dispuse sub capsul renala. Din aceasta retea, venele au traiect invers arterelor si în final se varsa în vena cava inferioara.Limfa dreneaza în ganglionii aortici.

Inervatie. Inervatia rinichiului este vegetativa simpatica si parasimpatica si este asigurata de plexul celiac, mezenteric superior si aortico-renal, care contin fibre din lantul simpatic (n.splanhnici) si fibre vagale. Nervii au rol vasomotor, reglând, astfel, debitul sangvin al rinichiului.

EMBRIOLOGIE

În ontogeneza si filogeneza rinichiului se succed trei etape: pronefrosul, mezonefros si metanefros sau rinichiul definitiv. Rinichiul este definitivat în saptamâna 16.

HISTOLOGIE

1) Capsula Bowman are doua foite : externa (parietala) si interna (viscerala) una în continuarea celeilalte la polul vascular. Între cele doua foite se gaseste spatiul urinar ce colecteaza prima urina formata (filtratul) ce trece apoi prin polul urinar în tubul contort proximal.

Foita externa delimiteaza fiecare corpuscul la periferie, prezinta membrana bazala ce se continua la polul urinar cu membrana bazala a tubului contort proximal si la polul vascular cu membrana bazala a capsulei bazale; pe fata ei interna se gaseste un rând de celule epiteliale turtite (orientate spre spatiul urinar).

Foita interna o continua pe cea externa la nivelul polului vascular, membrana sa bazala se uneste cu membrana bazala a capilarului glomerular (lamina densa); epiteliul asezat pe fata dinspre spatiul urinar este alcatuit din podocite (celule cu picioruse asezate pe un singur rând).

Podocitul are citoplasma bogata în organite celulare, de pe fata interna pornesc prelungiri celulare ramificate, se prind pe lamina densa (ultimile ramuri) si rezulta un spatiu anfractuos(între lamina densa si podocite): labirintul subpodocitar.

2) Tubul contort proximal

Organizare: membrana bazala conjunctiva(continuarea membranei bazale a foitei externe a capsulei Bowman), 7-8 celule nefrocite ce delimiteaza lumenul tubului.

Nefrocitul este o celula înalta, cu membrana celulara, nucleu, citoplasma, la polul apical are microvili care formeaza marginea în perie. Pe aceasta margine se afla enzime ce produc energie: ATP-aza de membrana, fosfataza alcalina etc. Marginea microvilara e marginea de resorbtie. Segmentul lateral al membranei celulare prezinta jonctiuni GAP, zonula adherens, zonula desmozomala. Domeniul bazal prezinta învaginari adânci ce creeaza compartimente citoplasmatice ce contin mitocondrii. Nucleul este rotund, mare, cu nucleol central, bogat în eucromatina. Citoplasma este abundenta, cu multe organite celulare: supranuclear se afla lizozomii, aparatul Golgi, centrul celular ; în toata citoplasma avem reticul endoplasmatic rugos si ribozomi liberi, iar bazal avem mitocondrii.Mitocondriile sunt foarte lungi, cu axurile mari paralele între ele, perpendiculare pe membrane bazala cu aspect de palisada. Au creste mitocondriale abundente si sunt foarte active.

3) Ansa Henle

Bratul descendent are lumen îngust, peretele este format din membrana conjunctiva ce are pe fata interna celule scurte, turtite, fara microvili apicali manifestând un proces de resorbtie redus.

4) Tubul contort distal este alcatuit dintr-un lumen mai larg, peretele are membrana bazala conjunctiva care spre lumen are un singur rând cu 8-10 celule ce delimiteaza lumenul, cu multi microvili apicali, aici având loc un proces de resorbtie mai activa (apa, H+, NH+4).

Partea convoluta se afla în dreptul polului vascular. Aici peretele se modifica zonal si se numeste macula densa. Modificarile constau în : celulele epiteliale devin înalte si asezate în palisada, nucleii sunt situati spre polul bazal, apar mai multe organite în citoplasma.

5) Tubii colectori Bellini au lumen larg, peretele format din membrana conjunctiva (15-20 celule epiteliale înalte cu microvili, asezate pe un singur rând. Aici se formeaza urina definitiva hipertonica.

FIZIOLOGIE

Rinichii au urmatoarele roluri:

> excretia produsilor finali de metabolism;

> mentinerea homeostaziei si a echilibrului acido-bazic;

> sinteza si secretia reninei;

> sinteza si secretia eritropoietinei;

> activarea vitaminei D;

> gluconeogeneza.

Urina finala se formeaza parcurgând urmatoarelor procese (vezi imaginea de jos):

A) Filtrarea glomerulara.

Formarea urinii debuteaza cu filtrarea unei cantitati mari de lichid prin capilarele glomerulare în capsula Bowman. Asemenea celorlalte capilare, capilarele glomerulare sunt relativ impermeabile pentru proteine, prin urmare, lichidul filtrat (numit si filtrat glomerular) nu contine proteine si nici elemente celulare sangvine, inclusiv hematii.

Concentratiile celorlalti constituienti ai filtratului glomerular (saruri sau molecule organice), sunt similare concentratiilor din plasma. Sunt excluse moleculele cu masa moleculara mica, cum ar fi calciul si acizii grasi, care nu filtreaza datorita legarii lor de proteinele plasmatice.

Debitul filtrarii glomerulare (RFG).

Reprezinta cantitatea de filtrat glomerular care se formeaza într-un minut prin toti nefronii ambilor rinichi. În mod normal, acesta este de 125 ml/min sau 180l/zi.

Fractia de filtrare.

Este procentul din debitul plasmatic renal care devine filtrat glomerular si este de aproximativ 20%. Aceasta se poate calcula în felul urmator:

Fractia de filtrare = Debitul filtrarii glomerulare/ Debitul plasmatic renal

Debitul plasmatic prin ambii rinichi este de 650ml/min.

Membrana capilarelor glomerulare.

Are câteva particularitati spre deosebire de celelalte membrane capilare, fiind alcatuita din trei straturi importante: endoteliul capilar, membrana bazala si un strat de celule epiteliale (podocite). În pofida numarului de straturi, permeabilitatea membranei glomerulare este de 100-500 ori mai mare dacât a capilarelor obisnuite. În plus, ea are o selectivitate foarte mare în ceea ce priveste dimensiunile moleculelor ce trec prin ea:

Factorii care influenteaza filtrarea glomerulara: cresterea debitului sangvin la nivel renal are ca rezultat cresterea debitului filtrarii glomerulare; constrictia arteriolei aferente scade debitul sangvin prin glomerul si ca urmare scade si debitul filtrarii; constrictia arteriolei eferente duce la cresterea debitului filtrarii, deoarece se creeaza un baraj la iesirea sângelui din glomerul si astfel presiunea glomerulara va creste.

Controlul debitului filtrarii glomerulare. Debitul sangvin renal si cel al filtrarii glomerulare sunt mentinute la nivele constante cu ajutorul unor mecanisme locale de control: un mecanism de feedback vasodilatator al arteriolei aferente si un mecanism de feedback vasoconstrictor al arterolei eferente. Cele doua mecanisme sunt posibile cu ajutorul complexului juxtaglomerular.

De exemplu, o concentratie scazuta a ionilor de sodiu si clor,ca urmare a unui debit redus, va initia un semnal dilatator al arteriolei aferente, având ca punct de plecare macula densa. Astfel va creste debitul sangvin prin glomerul, ceea ce va readuce debitul filtrarii glomerulare la nivelul optim. Prin acest mecanism se realizeaza, concomitent, si autoreglarea fluxului sangvin renal.

În plus, o concentratie redusa a ionilor de sodiu si clor la nivelul maculei densa, va determina si eliberarea de renina, care va contribui la formarea angiotensinei ll. Aceasta este o substanta cu efect vasoconstrictor, în special la nivelul arteriolei eferente. Ca urmare se instituie cel de al doilea mecanism de feedback negativ cu mentinerea constanta a debitului de filtrare.

B) Reabsorbtia tubularã

Prin acest proces sunt recuperate substantele utile din urina primara. Reabsorbtia este posibila datorita celulelor tubilor uriniferi, celule care sunt adaptate, atât biochimic cât si morfologic pentru a realiza aceasta functie.

Transportul pasiv. Se realizeaza conform unor legi fizice, ale difuziunii si osmozei si a diferentelor de presiuni hidrostatice. Acest transport nu necesita consum de energie si prin acest mecanism se reabsoarbe apa, ureea si o parte din sodiu si clor.

Reabsorbtia apei. Este posibila pe toate segmentele nefronului, dar în proportii diferite. Astfel:

> 80% din apa filtrata se reabsoarbe la nivelul tubului contort proximal. Apa este atrasa osmotic în interstitiu datorita reabsorbtiei sarurilor, glucozei, dar si a altor compusi. Este o reabsobtie obligatorie.

> 15% la nivelul tubilor contorti distali, dar mai ales la nivelul tubilor colectori. Este o reabsorbtie facultativa, mai precis, permite adaptarea volumului diurezei la starea de hidratare a organismului. Acest proces se afla sub controlul ADH-ului, astfel, în absenta lui reabsorbtia nu se produce, iar în prezenta lui se elimina 1,8 l urina concentrata. În acest segment al nefronului intervin mecanismele de reglare a diurezei si a eliminarilor de sodiu si potasiu.

> 4% se reabsoarbe în restul nefronului.

Prin urmare, în urina definitiva se elimina numai 1% din apa filtrata.

C) Secretia tubularã

Procesul de secretie poate avea loc pe toata lungimea nefonului, completând functia de eliminare a unor substante acide sau toxice, precum si a unor medicamente. Mecanismele sunt similare reabsorbtiei: active si pasive, doar snesul transportului este inversat: din interstitiu înspre interiorul tubului.

i) Secretia de H+ se face prin mecanism activ predominant la nivelul tubului contort proximal. Prin acest proces rinichii participa la reglarea echilibrului acido-bazic, astfel, în acidoze, pH-ul urinar poate sa scada pâna la 4,5, iar în alcaloze poate creste pâna la 7,5. Si la nivelul tubului contort distal are loc secretie de protoni, dar printr-un mecanism de transport prin schimb ionic, în functie de pH-ul mediului intern. Acest mecanism este activat de aldosteron.

ii) Secretia de K are loc mai ales la nivelul tubului contort distal prin mecanisme pasive si active.

iii) Secretia de NH3 are un efect antitoxic, în plus amoniogeneza renala reprezinta o modalitate de excretie suplimentara de protoni, fara o acidifiere suplimentara a urinii.

Clearance-ul plasmatic. Este folosit pentru a analiza activitatea rinichilor si se defineste astfel: volumul plasmatic din care o substanta a fost complet eliminata de rinichi într-un anumit interval de timp (de obicei un minut). Ex: clearance-ul ureei este 65 ml/min ceea ce înseamna ca rinichiul a eliminat toata ureea din 65ml de plasma într-un minut.

Poate fi calculat dupa formula:

Clearance plasmatic (ml/min) = [ Debit urinar (ml/min) x Concentratie urinara (mg/ml)] / Concentratia plasmatica (mg/ml).

METODE DE INVESTIGATIE

> Examen urina, ultrasonografie, pielografie intravenoasa, radiografie abdominala, urografia intravenoasa, angiograma cu substractie digitala, renograma cu captopril, CT, RMN, biopsie renala.