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Secrezione di ormoniModifica

I reni secernono una varietà di ormoni, tra cui eritropoietina, calcitriolo e renina. L’eritropoietina viene rilasciata in risposta all’ipossia (bassi livelli di ossigeno a livello dei tessuti) nella circolazione renale. Stimola l’eritropoiesi (produzione di globuli rossi) nel midollo osseo. Il calcitriolo, la forma attivata della vitamina D, promuove l’assorbimento intestinale del calcio e il riassorbimento renale del fosfato. La renina è un enzima che regola i livelli di angiotensina e aldosterone.

Mantenere l’omeostasiModifica

Il rene è responsabile del mantenimento dell’equilibrio delle seguenti sostanze:

Il corpo è molto sensibile al suo pH. Al di fuori della gamma di pH compatibile con la vita, le proteine vengono denaturate e digerite, gli enzimi perdono la loro capacità di funzionare e il corpo non è in grado di sostenersi. I reni mantengono l’omeostasi acido-base regolando il pH del plasma sanguigno. I guadagni e le perdite di acido e di base devono essere bilanciati. Gli acidi si dividono in “acidi volatili” e “acidi non volatili”. Vedi anche acido titolabile.

Il principale punto di controllo omeostatico per mantenere questo equilibrio stabile è l’escrezione renale. Il rene è diretto ad espellere o trattenere il sodio attraverso l’azione dell’aldosterone, dell’ormone antidiuretico (ADH, o vasopressina), del peptide natriuretico atriale (ANP) e di altri ormoni. Gamme anormali dell’escrezione frazionaria di sodio possono implicare necrosi tubulare acuta o disfunzione glomerulare.

Acid-baseEdit

Due sistemi di organi, i reni e i polmoni, mantengono l’omeostasi acido-base, che è il mantenimento del pH intorno a un valore relativamente stabile. I polmoni contribuiscono all’omeostasi acido-base regolando la concentrazione di anidride carbonica (CO2). I reni hanno due ruoli molto importanti nel mantenimento dell’equilibrio acido-base: riassorbire e rigenerare il bicarbonato dalle urine, ed espellere gli ioni idrogeno e gli acidi fissi (anioni degli acidi) nelle urine.

OsmolalityEdit

I reni aiutano a mantenere il livello di acqua e sale del corpo. Qualsiasi aumento significativo dell’osmolalità del plasma è rilevato dall’ipotalamo, che comunica direttamente con l’ipofisi posteriore. Un aumento dell’osmolalità induce la ghiandola a secernere l’ormone antidiuretico (ADH), con conseguente riassorbimento dell’acqua da parte del rene e un aumento della concentrazione delle urine. I due fattori lavorano insieme per riportare l’osmolalità del plasma ai suoi livelli normali.

L’ADH si lega alle cellule principali del dotto collettore che traslocano le acquaporine sulla membrana, permettendo all’acqua di lasciare la membrana normalmente impermeabile ed essere riassorbita nel corpo dalla vasa recta, aumentando così il volume plasmatico del corpo.

Ci sono due sistemi che creano un midollo iperosmotico e quindi aumentano il volume plasmatico del corpo: Il riciclaggio dell’urea e l'”effetto singolo”.

L’urea viene solitamente escreta come prodotto di scarto dai reni. Tuttavia, quando il volume plasmatico è basso e viene rilasciato l’ADH, le acquaporine che vengono aperte sono permeabili anche all’urea. Questo permette all’urea di lasciare il condotto di raccolta nel midollo, creando una soluzione iperosmotica che “attira” l’acqua. L’urea può quindi rientrare nel nefrone ed essere escreta o riciclata di nuovo a seconda che l’ADH sia ancora presente o meno.

L'”effetto singolo” descrive il fatto che l’arto ascendente spesso dell’ansa di Henle non è permeabile all’acqua ma è permeabile al cloruro di sodio. Questo permette un sistema di scambio controcorrente per cui il midollo allungato diventa sempre più concentrato, ma allo stesso tempo stabilisce un gradiente osmotico per l’acqua da seguire nel caso in cui le acquaporine del condotto di raccolta siano aperte dall’ADH.

Pressione sanguignaModifica

Anche se il rene non può percepire direttamente il sangue, la regolazione a lungo termine della pressione sanguigna dipende principalmente dal rene. Questo avviene principalmente attraverso il mantenimento del compartimento del fluido extracellulare, la cui dimensione dipende dalla concentrazione di sodio nel plasma. La renina è il primo di una serie di importanti messaggeri chimici che compongono il sistema renina-angiotensina. I cambiamenti nella renina alterano in ultima analisi l’output di questo sistema, principalmente gli ormoni angiotensina II e aldosterone. Ogni ormone agisce attraverso molteplici meccanismi, ma entrambi aumentano l’assorbimento del cloruro di sodio da parte del rene, espandendo così il compartimento del liquido extracellulare e aumentando la pressione sanguigna. Quando i livelli di renina sono elevati, le concentrazioni di angiotensina II e di aldosterone aumentano, portando a un maggiore riassorbimento di cloruro di sodio, all’espansione del compartimento del fluido extracellulare e a un aumento della pressione sanguigna. Al contrario, quando i livelli di renina sono bassi, i livelli di angiotensina II e di aldosterone diminuiscono, contraendo il compartimento del fluido extracellulare e diminuendo la pressione sanguigna.

Formazione di glucosioModifica

Il rene negli esseri umani è in grado di produrre glucosio da lattato, glicerolo e glutamina. Il rene è responsabile di circa la metà della gluconeogenesi totale negli esseri umani a digiuno. La regolazione della produzione di glucosio nel rene avviene per azione dell’insulina, delle catecolamine e di altri ormoni. La gluconeogenesi renale ha luogo nella corteccia renale. Il midollo renale è incapace di produrre glucosio a causa dell’assenza degli enzimi necessari.