Luigi Avallone » 14.Fisiologia renale - Terza parte

Clearance plasmatica

Rappresenta la capacità del rene di depurare il plasma da varie sostanze. La clearance (depurazione) di una qualunque sostanza viene definita dalla seguente formula:

Clearance plasmatica (ml/min) = Concentrazione nell’urina x Flusso urinario / Concentrazione nel plasma arterioso.

Le concentrazioni della sostanza nelle urine e nel plasma arterioso sono espresse in mg/ml ed il flusso urinario in ml/min.

La clearance plasmatica renale di una sostanza è, quindi, il volume di plasma che viene depurato (e perciò liberato) della quantità di sostanza che si ritrova nelle urine in un minuto.

Tale parametro è fittizio per alcune sostanze, in quanto non tiene conto dei meccanismi di filtrazione ed escrezione: ad esempio la sostanza filtrata potrebbe esser stata tutta riassorbita e poi secreta, comparendo nelle urine.

Se la sostanza filtrata al glomerulo non viene né riassorbita né secreta dal tubulo, il volume di plasma da cui essa deriva corrisponde a tutto quello filtrato in un minuto e quindi alla velocità di filtrazione glomerulare. Ad es. l’inulina.

La clearance plasmatica dell’insulina come misura della VFG

La clearance può essere utilizzata per calcolare la VFG, se la sostanza esaminata si comporta come l’inulina.
Oltre all’inulina, altre sostanze sono state usate per la misura della VFG nell’uomo:

• la creatinina;
• il mannitolo;
• lo iotalamato.

La clearance dell’acido para-aminoippurico come misura del flusso plasmatico renale

L’acido para-aminoippurico (PAI) si comporta come l’inulina, ovvero passa attraverso la membrana del glomerulo con la stessa facilità di tutti gli altri costituenti del filtrato glomerulare. Tuttavia quasi tutto il PAI che resta nel plasma viene secreto nel lume tubulare dall’epitelio dei tubuli prossimali se la sua concentrazione plasmatica è molto bassa.
La clearance del PAI può servire per misurare il flusso plasmatico renale, dal momento che se tanto plasma è stato depurato del PAI, almeno altrettanto deve essere passato attraverso i reni nello stesso periodo di tempo.

Valutazione clinica della VFG: la clearance della creatina

La misurazione della clearance dell’inulina necessita di competenze specifiche di laboratorio; conseguentemente non viene utilizzata nella pratica clinica.

Per ottenere una stima della velocità di filtrazione glomerulare, si ricorre comunemente alla misurazione dei livelli di alcune sostanze endogene e tra queste la più utilizzata è la creatinina.

La creatinina è una molecola a basso PM; essa viene filtrata liberamente dal glomerulo senza essere metabolizzata dal rene. Tuttavia, viene secreta in piccola parte dal sistema di trasporto dei cationi organici a livello del tubulo contorto prossimale.
Il suo valore è nel cane di 0.6 -1.7 mg/dl

La clearance della creatinina viene valutata raccogliendo le urine della 24 ore e misurando la concentrazione di creatinina in questo campione ed in un campione di sangue prelevato alla fine della raccolta.

Meccanismi di formazione delle urine (segue)

Escrezione urinaria = Filtrazione glomerulare – Riassorbimento tubulare + Secrezione tubulare

La velocità con cui ciascuna sostanza è filtrata si calcola come:

Filtrazione= VFG x Concentrazione plasmatica

I processi di filtrazione e di riassorbimento per molte sostanze sono molto superiori all’escrezione.

Mentre la filtrazione glomerulare è relativamente non selettiva, il processo di riassorbimento tubulare è altamente selettivo.

Meccanismi di formazione delle urine (segue)

Riassorbimento tubulare

Lungo il tubulo renale avvengono il riassorbimento e la secrezione.

1. Riassorbimento: impedisce l’eccessiva escrezione urinaria di acqua, elettroliti e sostanze organiche che hanno passato la barriera del glomerulo.
2. Secrezione: favorisce il passaggio di sostanze dai capillari peritubulari al lume dei tubuli.
3. Trasposto bidirezionale: comprende sia il riassorbimento che la secrezione contemporanea della medesima molecola da parte delle cellule tubulari.

Il riassorbimento avviene mediante:Diffusione semplice; Diffusione facilitata accoppiata di due o più sostanze; Trasporto attivo; Endocitosi;

Secrezione tubulare: movimento delle molecole in senso opposto a quello del riassorbimento tubulare (dall’interstizio verso il lume tubulare), avviene con gli stessi processi descritti per il riassorbimento (l’endocitosi non è fondamentale). Le molecole coivolte maggiormente sono gli ioni potassio ed idrogeno. La secrezione interessa anche le sostanze di origine esogena (es. penicilline).

Trasporto tubolare massimo (Tm): sistema di trasporto attivo di molecole che possono esser riassorbite solo se è disponibile il loro carrier specifico. Le sostanze con un Tm sono il glucosio, i solfati, gli aminoacidi, l’acido urico.

Tubulo contorto prossimale

Riassorbimento del sodio
Rappresenta il 65% del filtrato glomerulare. Avviene:

1. Trasporto passivo: attraverso le giunzioni strette;
2. Trasporto attivo: a livello di membrana basolaterale.

Definito obbligatorio: non è sottoposto a controllo ormonale.

Riassorbimento dei cloruri
Definito: carico-dipendente. Avviene:

1. Trasporto passivo: per via paracellulare;
2. Trasporto accoppiato: per via transcellulare, accoppiandosia al sodio e in minima parte al potassio.
3. Interviene nel mantenimento della neutralità elettrica.

Riassorbimento del bicarbonato
Definito: carico-dipendente. Avviene differentemente nei vari tratti del tubulo.

Tubulo contorto prossimale (segue)

Riassorbimento dei fosfati
Avviene mediante cotrasporto con il sodio. Nella porzione iniziale del tubulo è 4 volte maggiore rispetto alla porzione finale.
Esiste un controllo umorale (regolazione mediata dal paratormone).

Riassorbimento del potasio
Avviene contro gradiente di concentrazione e lungo il gradiente elettrico. Nella porzione iniziale del tubulo è un trasporto attivo, poi diventa passivo. La diffusione del potassio è accompagnata dal riassorbimento dell’acqua.

Riassorbimento dell’acqua
Avviene mediante diffusione attraverso le giunzioni strette. Risulta favorito dal trasporto di sodio e cloro. Liquido isosmotico rispetto al plasma.

Ammoniaca
Nel primo tratto del TCP avviene secrezione di ammoniaca, mentre nell’ultimo avviene riassorbimento.

Tubulo contorto prossimale (segue)

Riassorbimento del glucosio

Avviene differentemente a seconda del segmento anatomico coinvolto:il riassorbimento è totale nell’ultimo tratto del TCP, mentre nei tratti iniziale e intermedio è parziale.

Aminoacidi
Nel primo tratto del TCP il riassorbimento è circa 80-90% del carico filtrato (sistemi di trasporto specifici), alla fine del TCP è totale.

Proteine
Riassorbimento completo mediante endocitosi.