Rinichii sunt organe perche, situate profund în cavitatea abdominală, simetric de o parte şi de alta a coloanei vertebrale, rinichiul drept fiind situat mai jos decât cel stâng datorită prezenţei ficatului.

Au o formă asemănătoare bobului de fasole şi ocupă o loja proprie, loja renală. Această lojă este delimitată de fascia renală care are o porţiune prerenală şi alta retrorenală. În interiorul lojei, rinichii sunt înconjuraţi de un strat de grăsime : grăsimea perirenală, iar în afara lojei se găseşte grăsimea pararenală. Cele două straturi de grăsime au rol protector împotriva traumatismelor.

Rinichiul prezintă două feţe : anterioară şi posterioară, două margini şi doi poli.

• Faţa anterioară, în dreapta are raporturi cu ficatul, duodenul (porţiunea descendentă), colonul ascendent, unghiul colic drept şi cu ansele intestinale, iar în sânga cu splina (faţa renală), stomacul (faţa posterioară), coada pancreasului, colonul descendent, unghiul colic stâng, ansele intestinale în partea inferioară.
• Faţa posterioară vine în raport cu peretele posterior al cavităţii abdominale, mai exact cu m. psoas şi pătratul lombar, dar mai are raport şi cu n. ilioinghinal şi iliohipogastric.
• Cele două margini sunt : externă (convexă) şi internă care este concavă doar în porţiunea mijlocie datorită hilului renal (locul de intrare şi de ieşire a elementelor vasculo-nervoase şi bazinetului).
• Polul superior al rinichiului are raport cu glanda suprarenală.

Structura rinichiului

Rinichiul este format dintr-o capsulă renală, fibro-elastică şi din parenchim. Parenchimul, la rândul lui, este alcătuit din două zone: medulara şi corticala.

Medulara este zona centrală şi prezintă pe secţiune nişte fromaţiuni triunghiulare numite piramidele lui Malpighi, în număr de 7 până la 14. Ele sunt orientate cu baza spre corticală şi vârful spre centru. Vârfurile acestor piramide se numesc papile renale. Acestea sunt rotunjite şi străbătute de un număr variabil de orificii , alcătuind aria cribrosa. Prin aceste orificii trece urina prin tubii colectori Bellini în calicele renale mici. Între piramide se găsesc coloanele Bertin (prelungiri ale corticalei în medulară). Fiecare piramidă Malpighi are semnificaţia unui lob renal.

Corticala, aflată la periferie, prezintă pe secţiune piramidele Ferrein, în număr de 300-500 pentru fiecare piramidă Malpighi. Piramidele Ferrein au o orintare inversă decât cea a piramidelor Malpighi, si anume: baza spre centru şi vârful spre periferie. Fiecare piramida Ferrein are semnificaţie unui lobul renal şi sunt de fapt prelungiri ale medularei în corticală. Între ele se găsesc corpusculii renali , vase sangvine şi tubi uriniferi.

Nefronul este unitatea anatomică şi funcţională a rinichiului. Este alcătuit din două părţi: capsula Bowman şi un sistem tubular.

Capsula Bowman reprezintă porţiunea iniţială a nefronului, este situată în corticală şi are forma unei cupe cu pereţi dubli. Ea prezintă doi poli:

• polul vascular este locul pe unde pătrunde arteriola aferentă, se capilarizează, formând glomerulul renal Malpighi şi prin care iese arteriola eferentă.
• polul urinar este opus celui vascular.

Foiţa externă a capsulei Bowman se continuă cu tubul contort proximal, în timp ce foiţa internă se mulează intim de glomerulul  renal.

Capsula Bowan împreună cu glomerulul renal formează corpusculul renal Malpighi.

Sistemul tubular este format din trei segmente:

• tubul contort proximal continuă foiţa externă a capsulei Bowman şi este situat în corticală. Rol în resorbţie.
• ansa Henle se găseşte în continuare TCP şi este formată din două ramuri: descendent (trece din corticală în medulară, formând o buclă), respectiv ascendent (se reîntoarce din corticală în medulară). Rol în procesul de concentraţie şi diluţie.
• tubul contort distal format din două porţiuni separate de macula densa, structură care face parte din aparatul juxtaglomerular. Aparatul juxtaglomerular intervine în reglarea activităţii rinichiului, la nivelul lui se secretă renina şi eritropoietina.

Tipuri de nefroni:

• corticali (85%) au glomerulul situat în cortexul renal şi ansa Henle în stratul extern al medularei renale;
• juxtamedulari, au glomerulul situat la limita dintre corticală şi medulară, iar ansa Henle, lungă, coboară adânc în medulară.

Vascularizaţie. Sursa sângelui arterial este reprezentată de a.renală, ramură din aorta abdominală. Artera renală pătrunde în rinichi prin hil şi se împarte în ramuri prepielice care trec anterior de bazinet, respectiv retropileice, posterior de bazinet. De aici pornesc ramurile interlobare, care traversează medulara printre piramidele renale Malpighi, iar la baza lor devin artere arcuate. Arterele arcuate merg la limita dintre medulară şi corticală şi au un caracter terminal, adică nu se anastomozeză între ele.

Din arterele arcuate se desprind arterele interlobulare, care trec printre piramidele Ferrein şi vascularizează corticala, în timp ce medulara este vascularizată de arterele drepte sau „ în ploaie”.

Din arterele interlobulare se deprind arteriolele aferente care se capilarizeză la nivelul capsulei Bowman, din care ia naştere apoi arteriola eferentă. Aceasta din urmă iese di capsula Bowman tot prin polul vascular, după care se recapilarizează în pereţii tubului urinifer.

Sângele venos este colectat de capilare numite stelele Verheyen dispuse sub capsul renală. Din această reţea, venele au traiect invers arterelor şi în final se varsă în vena cavă inferioară.

Limfatice. Limfa drenează în ganglionii aortici.

Inervaţie. Inervaţia rinichiului este vegetativă simpatică şi parasimpatică şi este asigurată de plexul celiac, mezenteric superior şi aortico-renal, care conţin fibre din lanţul simpatic (n.splanhnici) şi fibre vagale. Nervii au rol vasomotor, reglând, astfel, debitul sangvin al rinichiului.

Embriologie

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

Histologie

Capsula Bowman are două foiţe : externă (parietală) şi internă (viscerală) una în continuarea celeilalte la polul vascular. Între cele două foiţe se găseşte spaţiul urinar ce colectează prima urină formată (filtratul) ce trece apoi prin polul urinar în tubul contort proximal.

Foiţa externă delimitează fiecare corpuscul la periferie, prezintă membrană bazală ce se continuă la polul urinar cu membrana bazală a tubului contort proximal şi la polul vascular cu membrana bazală a capsulei bazale; pe faţa ei internă se găseşte un rând de celule epiteliale turtite (orientate spre spaţiul urinar).

Foiţa internă o continuă pe cea externă la nivelul polului vascular, membrana sa bazală se uneşte cu membrana bazală a capilarului glomerular (lamina densa); epiteliul aşezat pe faţa dinspre spaţiul urinar este alcătuit din podocite (celule cu picioruşe aşezate pe un singur rând).

Podocitul are citoplasma bogată în organite celulare, de pe faţa internă pornesc prelungiri celulare ramificate, se prind pe lamina densa (ultimile ramuri) şi rezultă un spaţiu anfractuos(între lamina densa şi podocite): labirintul subpodocitar.

Tubul contort proximal. Organizare: membrană bazală conjunctivă (continuarea membranei bazale a foiţei externe a capsulei Bowman), 7-8 celule nefrocite ce delimitează lumenul tubului.

Nefrocitul este o celulă înaltă, cu membrană celulară, nucleu, citoplasmă, la polul apical are microvili care formează marginea în perie. Pe această margine se află enzime ce produc energie: ATP-aza de membrană, fosfataza alcalină etc. Marginea microvilară e marginea de resorbţie. Segmentul lateral al membranei celulare prezintă joncţiuni GAP, zonulă adherens, zonulă desmozomală. Domeniul bazal prezintă învaginări adânci ce creează compartimente citoplasmatice ce conţin mitocondrii. Nucleul este rotund, mare, cu nucleol central, bogat în eucromatină. Citoplasma este abundentă, cu multe organite celulare: supranuclear se află lizozomii, aparatul Golgi, centrul celular ; în toată citoplasma avem reticul endoplasmatic rugos şi ribozomi liberi, iar bazal avem mitocondrii.Mitocondriile sunt foarte lungi, cu axurile mari paralele între ele, perpendiculare pe membrane bazală cu aspect de palisadă. Au creste mitocondriale abundente şi sunt foarte active.

Ansa Henle. Braţul descendent are lumen îngust, peretele este format din membrană conjunctivă ce are pe faţa internă celule scurte, turtite, fară microvili apicali manifestând un proces de resorbţie redus.

Tubul contort distal este alcătuit dintr-un lumen mai larg, peretele are membrană bazală conjunctivă care spre lumen are un singur rând cu 8-10 celule ce delimitează lumenul, cu mulţi microvili apicali, aici având loc un proces de resorbţie mai activă (apa, H⁺, NH⁺₄).

Partea convolută se află în dreptul polului vascular. Aici peretele se modifică zonal şi se numeşte macula densa. Modificările constau în : celulele epiteliale devin înalte şi aşezate în palisadă, nucleii sunt situaţi spre polul bazal, apar mai multe organite în citoplasmă.

Tubii colectori Bellini au lumen larg, peretele format din membrană conjunctivă (15-20 celule epiteliale înalte cu microvili, aşezate pe un singur rând. Aici se formează urina definitivă hipertonică.

Fiziologie

Rinichii au următoarele roluri:

• excreţia produşilor finali de metabolism;
• menţinerea homeostaziei şi a echilibrului acido-bazic;
• sinteza şi secreţia reninei;
• sinteza şi secreţia eritropoietinei;
• activarea vitaminei D;
• gluconeogeneză.

Urina finală se formează parcurgând următoarelor procese:

Filtrarea glomerulară.

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

Concentraţiile celorlalţi constituienţi ai filtratului glomerular (săruri sau molecule organice), sunt similare concentraţiilor din plasmă. Sunt excluse moleculele cu masă moleculară mică, cum ar fi calciul şi acizii graşi, care nu filtrează datorită legării lor de proteinele plasmatice.

Debitul filtrării glomerulare (RFG).

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

Fracţia de filtrare.

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

Fracţia de filtrare = Debitul filtrării glomerulare/ Debitul plasmatic renal

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

Membrana capilarelor glomerulare.

Are câteva particularităţi spre deosebire de celelalte membrane capilare, fiind alcătuită din trei straturi importante: endoteliul capilar, membrană bazală şi un strat de celule epiteliale (podocite). În pofida numărului de straturi, permeabilitatea membranei glomerulare este de 100-500 ori mai mare dacât a capilarelor obişnuite. În plus, ea are o selectivitate foarte mare în ceea ce priveşte dimensiunile moleculelor ce trec prin ea:

Substanţa	Greutate moleculară	Rata filtrării
Apă	18	1.0
Sodiu	23	1.0
Glucoză	180	1.0
Inulină	5,500	1.0
Mioglobina	17,000	0.75
Albumina	69,000	0.005

Factorii care influenţează filtrarea glomerulară: creşterea debitului sangvin la nivel renal are ca rezultat creşterea debitului filtrării glomerulare; constricţia arteriolei aferente scade debitul sangvin prin glomerul şi ca urmare scade şi debitul filtrării; constricţia arteriolei eferente duce la creşterea debitului filtrării, deoarece se creează un baraj la ieşirea sângelui din glomerul şi astfel presiunea glomerulară va creşte.

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

De exemplu, o concentraţie scăzută a ionilor de sodiu şi clor,ca urmare a unui debit redus, va iniţia un semnal dilatator al arteriolei aferente, având ca punct de plecare macula densa. Astfel va creşte debitul sangvin prin glomerul, ceea ce va readuce debitul filtrării glomerulare la nivelul optim. Prin acest mecanism se realizează, concomitent, şi autoreglarea fluxului sangvin renal.

În plus, o concentraţie redusă a ionilor de sodiu şi clor la nivelul maculei densa, va determina şi eliberarea de renină, care va contribui la formarea angiotensinei ll. Aceasta este o substanţă cu efect vasoconstrictor, în special la nivelul arteriolei eferente. Ca urmare se instituie cel de al doilea mecanism de feedback negativ cu menţinerea constantă a debitului de filtrare.

Reabsorbţia tubulară.

Prin acest proces sunt recuperate substanţele utile din urina primară. Reabsorbţia este posibilă datorită celulelor tubilor uriniferi, celule care sunt adaptate, atât biochimic cât şi morfologic pentru a realiza această funcţie.

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

Reabsorbţia apei. Este posibilă pe toate segmentele nefronului, dar în proporţii diferite. Astfel:

• 80% din apa filtrată se reabsoarbe la nivelul tubului contort proximal. Apa este atrasă osmotic în interstiţiu datorită reabsorbţiei sărurilor, glucozei, dar şi a altor compuşi. Este o reabsobţie obligatorie.
• 15% la nivelul tubilor contorţi distali, dar mai ales la nivelul tubilor colectori. Este o reabsorbţie facultativă, mai precis, permite adaptarea volumului diurezei  la starea de hidratare a organismului. Acest proces se află sub controlul ADH-ului, astfel, în absenţa lui reabsorbţia nu se produce, iar în prezenţa lui se elimina 1,8 l urina concentrată. În acest segment al nefronului intervin mecanismele de reglare a diurezei şi a eliminărilor de sodiu şi potasiu.
• 4% se reabsoarbe în restul nefronului.

Prin urmare, în urina definitivă se elimină numai 1% din apa filtrată.

Secreţia tubulară.

Procesul de secreţie poate avea loc pe toată lungimea nefonului, completând funcţia de eliminare a unor substanţe acide sau toxice, precum şi a unor medicamente. Mecanismele sunt similare reabsorbţiei: active şi pasive, doar snesul transportului este inversat: din interstiţiu înspre interiorul tubului.

Secreţia de H+ se face prin mecanim activ predominant la nivelul tubului contort proximal. Prin acest proces rinichii participa la reglarea echilibrului acido-bazic, astfel, în acidoze, pH-ul urinar poate să scadă până la 4,5, iar în alcaloze poate creşte până la 7,5. Şi la nivelul tubului contort distal are loc secreţie de protoni, dar printr-un mecanism de transport prin schimb ionic, în funcţie de pH-ul mediului intern. Acest mecanism este activat de aldosteron.

Secreţia de K are loc mai ales la nivelul tubului contort distal prin mecanisme pasive şi active.

Secreţia de NH3 are un efect antitoxic, în plus amoniogeneza renală reprezintă o modalitate de excreţie suplimentară de protoni, fără o acidifiere suplimentară a urinii.

Clearance-ul plasmatic. Este folosit pentru a analiza activitatea rinichilor şi se defineşte astfel: volumul plasmatic din care o substanţă a fost complet eliminată de rinichi într-un anumit interval de timp (de obicei un minut). Ex: clearance-ul ureei este 65 ml/min ceea ce înseamnă ca rinichiul a eliminat toata ureea din 65ml de  plasmă într-un minut.

Poate fi calculat după formula: Clearance plasmatic (ml/min) = [Debit urinar (ml/min) x Concentraţie urinară (mg/ml)] / Concentraţia plasmatică (mg/ml).

Metode de investigaţie a rinichiului

• Examen urină
• Ultrasonografie (ecografie)
• Pielografie intravenoasă
• Radiografie abdominlă (reno-vezicală simplă, RRVS)
• Urografia intravenoasă
• Angiograma cu substracţie digitală
• Renograma cu captopril
• CT, IRM
• Biopsie renală