Il ruolo del glomerulo renale nella filtrazione del sangue
Il ruolo del glomerulo renale nella filtrazione del sangue è di fondamentale importanza. Si tratta però solo di una piccola porzione del nefrone, ovvero dell’unità fondamentale di questo organo. Ogni rene contiene 1,5 milioni di nefroni e ognuno di loro è composto da glomerulo, tubulo contorto prossimale, ansa di Henle, tubulo distale e dotto collettore.
A proteggere questa struttura c’è la capsula di Bowman, una struttura cava scoperta verso la fine del XIX secolo da William Bowman, un fisiologo inglese. Prese quindi il suo nome, anche se pare che il secolo precedente un chirurgo ucraino avesse già descritto la capsula all’interno di in un trattato.
La struttura del glomerulo renale
Questa parte del nefrone si presenta come una rete sferoidale di capillari sanguigni arteriosi. Insieme alla capsula di Bowman forma il corpuscolo renale, detto anche corpuscolo di Malpighi, la sede di filtrazione del plasma contenuto nel sangue. Ai due capi di questa struttura si trovano le arteriole che mettono in comunicazione la rete di capillari con il resto del sistema circolatorio.
L’arteriola afferente è il vaso sanguigno a monte del glomerulo renale, mentre l’arteriola efferente si origina dalla fusione dei capillari glomerulari. Veicola il sangue filtrato verso il flusso della circolazione e la sua pressione è in genere inferiore a quella dell’arteriola afferente a causa della filtrazione.
I capillari del glomerulo sono fenestrati, una tipologia di vasi sanguigni che si trova anche nell’intestino e nel pancreas oltre che nel rene. Si chiamano così perché le loro pareti sono formate da cellule endoteliali con lembi citoplasmatici assottigliati e interrotti da pori. A chiudere i pori (con raggio di 30-100 nm) ci sono degli strati proteici chiamati diaframmi, ma non nel caso dei capillari renali.
Data l’ampiezza di questi pori le uniche componenti del sangue che non riescono a passare sono le cellule del sangue come i globuli rossi e le proteine. Il volume di plasma che riesce ad attraversare questa rete capillare si accumula all’interno della capsula di Bowman e prende il nome di ultrafiltrato. Ogni minuto il rene può filtrare un volume pari a 120-125 mL.
Gli epiteli coinvolti nella filtrazione
Perché l’ultrafiltrato si accumuli all’interno della capsula di Bowman le componenti del plasma che arriva dall’arteriola afferente hanno della barriere da attraversare. La prima di queste è l’epitelio fenestrato dei capillari della rete del glomerulo renale, che permettono il passaggio alle molecole di diametro inferiore a 42 Å (ovvero 4,2 nm) oltre all’albumina, trattenuta da interazioni ioniche.
Oltre all’epitelio dei capillari il plasma deve superare la lamina basale di questi sottili vasi sanguigni, che costituisce una seconda barriera da superare. Nel dettaglio è composta da glicoproteine e collagene e ha uno spessore compreso fra i 70 e i 300 nm. La lamina basale impedisce il passaggio di diverse proteine plasmatiche e svolge un ruolo di sostegno per la parete dei capillari.
Infine nella filtrazione che si svolge nel glomerulo renale è coinvolto anche lo strato viscerale della capsula di Bowman. Si compone di una tipologia di cellule chiamate podociti che possiedono dei processi digitiformi del citoplasma chiamati pedicelli. Queste protrusioni avvolgono i capillari della rete glomerulare e intrecciandosi fra di loro formano le fessure di filtrazione, che rallentano il passaggio di alcune molecole.
Non ha alcun ruolo a livello della filtrazione invece lo strato epiteliale della capsula di Bowman, formato dalle cellule PEC (cellule epiteliali parietali). Si tratta di un epitelio squamoso semplice, analogo a quello che riveste la maggior parte degli organi del corpo.
Il processo di filtrazione nel glomerulo renale
- La forza idrostatica del sangue nei capillari del glomerulo renale (Pgc). Il suo valore è di 60 mmHg e può aumentare se la resistenza dell’arteriola efferente aumenta. La direzione del verso di questa forza è diretta verso l’esterno dei capillari e favorisce il flusso verso la capsula di Bowman.
- Pressione oncotica della capsula di Bowman (πBC). Il suo valore è prossimo a 0 mmHg e non ha effetti a livello della filtrazione anche se viene inserita nella formula per il calcolo della pressione netta.
- La forza idrostatica del filtrato che si accumula all’interno della capsula di Bowman (PCB). Quando il plasma filtra dai capillari fenestrati infatti incontra la resistenza di quello già presente all’interno della cavità, che tende a opporsi alla sua fuoriuscita. Il suo valore si aggira intorno ai 15 mmHg.
- Pressione colloida-oncotica nel glomerulo (πBC). Questa forza è legata alla presenza delle proteine plasmatiche e richiama il liquido all’interno della rete capillare, opponendosi alla filtrazione. Il suo valore aumenta in base alla concentrazione del contenuto proteico nel sangue e il suo valore è intorno ai 30 mmHg.
