Apparato escretore e l'omeostasi

Il termine omeostasi fu coniato nel 1929 dal fisiologo WB. Cannon il quale espresse in questi termini il suo concetto di equilibrio interno: «Il termine omeostasi non deve far pensare a qualcosa di fisso ed immobile. Esso deve dare l'idea di una condizione che può variare ma che è relativamente costante».

Il maggior grado evolutivo degli organismi pluricellulari consiste proprio nella grande capacità omeostatica che essi hanno di mantenere un ambiente interno controllato. Due delle funzioni omeostatiche più importanti riguardano la regolazione della temperatura interna e della composizione chimica dei liquidi corporei.

Gli animali che si procurano calore dall'ambiente esterno sono detti eterotermi o peciloterrni; gli omeotermi sono invece animali che mantengono costante la temperatura corporea sia mediante una serie di meccanismi di regolazione chimica ed ormonale, sia mediante la presenza di fattori fisici quali ad es. strati di materiale isolante (es. peli, pelliccia, grasso) che trattengono il calore.

Il corpo umano mantiene una temperatura relativamente costante intorno ai 370 C; tale costanza di temperatura è possibile grazie ad un sistema automatico situato nell' ipotalamo

Anche le dimensioni di un animale, soprattutto quelle delle estremità, possono spesso essere messe in relazione con il clima in cui vive, infatti gli animali che vivono in climi molto caldi, hanno aree superficiali molto più grandi di altri che vivono in paesi freddi (es. orecchie dell'elefante rispetto a quelle dell'orso) per agevolare la perdita del calore corporeo.

I   reni

Nei vertebrati terrestri i reni sono deputati alla regolazione dell'ambiente chimico corporeo. I reni sono due organi del peso di 150 g ognuno, a forma di fagiolo, situati posteriormente al peritoneo, ai due lati del rachide.

L'unità funzionale e anatomica del rene è il nefrone, suddiviso in :

glomerulo

capsula di Bowman

tubulo renale

ogni rene ne contiene circa un milione.

I glomeruli dei vari nefroni, costituiti da un ammasso di capillari, formano la parte più esterna del rene detta corticale, i tubuli nel loro insieme costituiscono la parte midollare suddivisa in sezioni costituenti le piramidi del Malpighi

Organizzazione del nefrone

Ogni tubulo renale è suddiviso in tre zone:

tubulo prossimale

ansa di Henle

tubulo distale

I tubuli distali confluiscono tutti nei tubuli collettori del Bellini, più canali collettori confluiscono in tubi di calibro maggiore ciascuno dei quali si apre nel bacinetto renale, dal bacinetto renale parte un lungo tubicino, l'uretere che sbocca poi nella vescica comunicante all'esterno tramite l'uretra.

La funzione renale

L'arteria renale giunta a livello del rene si divide in  arteriole, ognuna delle quali conduce ad un glomerulo. Poiché il sangue giunge con una pressione molto elevata, la velocità di filtrazione è anch'essa molto elevata. La pressione di filtrazione dipende quindi da tre fattori:

l'arteria renale è un ramo che si distacca ad angolo retto direttamente dall'aorta;  ragion per cui il calo pressorio è minimo;

a livello di ogni singolo nefrone, il calibro dell'arteriola afferente (di entrata) è molto minore rispetto a quello dell'arteriola efferente (di uscita) e ciò rallenta il flusso sanguigno determinando un aumento pressorio;

i capillari di ogni glomerulo sono inseriti tra 2 arteriole (afferente ed efferente) e non tra un'arteriola ed una venula, per cui mentre la venula, essendo dilatabile consentirebbe un deflusso sanguigno senza difficoltà, l'arteriola efferente è invece dotata di un sistema piogeno( la sua parete contiene una tonaca muscolare ) autocontrattile che permette un tono costantemente elevato. Vedremo che  vi è un sistema di autoregolazione su base ormonale e nervosa che regola la filtrazione renale, che funziona grazie a questo costrizione arteriolare.

Di conseguenza, essendo la pressione del sangue all'interno di ogni glomerulo circa doppia rispetto alla pressione di qualsiasi altro capillare corporeo, un quinto del plasma sanguigno che entra nel rene è spinto fuori dai capillari nelle capsule di Bowman.

Questo primo processo è la filtrazione; poiché il filtrato è simile al plasma con la sola assenza delle proteine che non attraversano la parete arteriolare, per l'organismo sarebbe un grosso spreco eliminare tutte le sostanze plasmatiche, per cui attraverso i due meccanismi di riassorbimento tubolare e secrezione tubolare il nefrone restituisce tutti i materiali utili nonché gran parte dell'acqua filtrata, trattenendo solo le scorie che vengono successivamente eliminate come urina.

I reni filtrano circa 125 ml di liquido al minuto. ciò significherebbe produrre in una giornata 180 1 di urina; l'ormone antidiuretico (ADH)che circola nel sangue permette il riassorbimento di acqua, per cui la quan­tità totale di urina è solo in media di 1500-2000 ml.

Un basso volume ematico ed un'elevata concentrazione osmotica del sangue segnalano lo stato di disidratazione e stimolano l'immissione di ADH, prodotto nell'ipotalamo e rilasciato dal lobo posteriore dell'ipofi­si.

L'ADH aumenta la permeabilità del tubulo distale e del tubulo collettore, determinando un maggior riassorbimento di acqua nel sangue.