Fisiologia e Struttura degli Organi Escretori: Dal Nefrone alla Formazione dell'Urina

Il Sistema Escretore: Funzione e Tipi di Organi

Sia il riassorbimento che la secrezione vengono eseguiti a seconda della concentrazione nel sangue di sostanze che devono essere eliminate. Ciò significa che gli organi funzionano sia come organi escretori di espulsione sia come regolatori della concentrazione di queste sostanze. Per questo, il test delle urine non solo ci permette di osservare il funzionamento degli organi emuntori, ma anche il controllo degli stati di equilibrio chimico del corpo.

Tipi di Organi Escretori

• Protonefridi: Tipici dei Platelminti. Consistono in una serie di tubi ramificati con un'estremità chiusa, che si trova nelle cellule flagellate chiamate a fiamma. L'acqua e i prodotti di scarto entrano nel tubo dall'ambiente interno dell'animale. I flagelli spingono i rifiuti lungo i tubi del sistema escretore, dove le sostanze utili vengono riassorbite e i rifiuti vengono eliminati ed espulsi verso l'esterno tramite pori.
• Metanefridi: Sono presenti in Anellidi e Molluschi. Sono strutture tubolari aperte a entrambe le estremità. Una si comunica con la cavità celomatica a forma di imbuto e ciliata (nefrostoma) e l'altra si apre verso l'esterno tramite un poro (nefridioporo).
• Ghiandole verdi o antennali: Sono gli organi dei Crostacei, che si trovano nella parte anteriore del cefalotorace. Consistono in un sacchetto cieco, un tubulo e una vescica escretoria di stoccaggio, collegata con l'esterno tramite un poro alla base dell'antenna.
• Tubuli Malpighiani: Sono caratteristici degli Insetti. Sono tubi sottili, chiusi da un lato e che si connettono dall'altro con il tratto digestivo. Così, i prodotti di scarto vengono scaricati all'esterno con i resti di cibo non digerito.
• Reni: Tipici dei Vertebrati. Sono formati da una serie di unità chiamate nefroni. Sono costituiti da un corpuscolo renale, che filtra il plasma sanguigno per pressione, e da tubuli di lunghezza variabile, che ospitano il riassorbimento e la secrezione.

Tipi di Nefroni

• Pronefro: Situato negli embrioni di Vertebrati e pesci primitivi. È costituito da un tubulo renale che termina nel nefrostoma, collegato al celoma e vicino al glomerulo.
• Mesonefro: Presente in pesci e Anfibi. Il nefrostoma è atrofizzato e non comunica con il celoma, e il tubulo renale termina in un'estroflessione a forma di coppa che circonda il glomerulo.
• Metanefro: È caratteristico di Rettili, Uccelli e Mammiferi. Il nefrostoma scompare e il glomerulo è all'interno di una struttura chiamata capsula di Bowman. I tubuli renali e i dotti collettori si svuotano nell'uretere, che si forma.

Struttura del Rene

Parti

• Capsula renale: Lo strato esterno, una membrana composta da tessuto connettivo fibroso.
• Corteccia: Zona con un aspetto granulare dovuto ai corpuscoli di Malpighi. Forma una copertura continua sotto la capsula renale con estensioni che si chiamano colonne renali.
• Midollo: Ha un aspetto striato, le colonne renali lo dividono in sezioni denominate piramidi renali.
• Pelvi renale: L'area che raccoglie l'urina.

Fisiologia del Nefrone dei Mammiferi

I reni dei mammiferi sono composti da più di un milione di nefroni di tipo metanefro, che si trovano nella corteccia e nel midollo renale. Ogni nefrone è composto dal corpuscolo di Malpighi, dal tubulo contorto prossimale, dall'ansa di Henle e dal tubulo contorto distale, che si trova di nuovo nella corteccia e conduce a un dotto collettore. I dotti collettori terminano nella pelvi renale. Da ciascun rene, un uretere porta l'urina nella vescica, dove viene conservata per essere espulsa verso l'esterno.

Formazione dell'Urina

Il sangue entra nel rene tramite l'arteria renale, che si ramifica in arteriole, le quali a loro volta portano rami capillari ai glomeruli. I capillari si uniscono per formare venule sempre più grandi, che eventualmente lasciano il rene tramite la vena renale.

La formazione di urina avviene tramite 3 processi:

• Filtrazione: Quando il sangue raggiunge i glomeruli, circola in capillari dove viene filtrato all'interno della capsula a causa della pressione sanguigna. Questo filtro non è selettivo e dipende principalmente dalle dimensioni o dal peso molecolare delle sostanze. Per questo, né proteine né elementi cellulari penetrano le pareti della capsula.
• Riassorbimento: L'urina iniziale contiene una grande quantità di acqua. Dell'urina iniziale, solo l'1% viene eliminato e il resto viene riassorbito durante il suo viaggio attraverso i tubuli e nel sangue tramite la rete capillare che li circonda. Oltre a una grande quantità di acqua, nel tubulo prossimale vengono riassorbiti glucosio, amminoacidi, ecc.
• Secrezione tubulare: È il passaggio di sostanze, principalmente ioni, dal sangue al filtrato glomerulare. Serve, quindi, a regolare il contenuto ionico dell'ambiente interno.