[0:11]Benvenuti a tutti. In questa lezione andiamo a trattare l'apparato escretore. Prima di iniziare vi ricordo che nella playlist dedicata all'anatomia trovate tutti gli altri apparati. E inoltre se voleste supportare il lavoro di questo canale, in descrizione trovate un link con cui effettuare una donazione. Io vi ringrazio in anticipo e iniziamo. Dobbiamo partire con il dire che cos'è l'escrezione e cioè le cellule del nostro corpo producono delle sostanze di scarto. Queste sostanze devono essere buttate fuori dal corpo, devono essere secrete. Per trasportare fuori dal nostro organismo queste sostanze, il nostro corpo, nella sua interezza, sfrutta vari apparati per effettuare appunto questa azione. Ad esempio, l'escrezione può avvenire tramite l'apparato tegumentario, già trattato nel video che vi lascio nelle schede, e l'apparato tegumentario se cerne sostanze di scarto del nostro corpo attraverso il sudore. Abbiamo però anche l'apparato respiratorio che ha una funzione di escrezione. Infatti la CO2 prodotta nel metabolismo cellulare, e anche di questo vi lascio tutto nelle schede, viene portata fuori dal nostro corpo tramite la respirazione. Altro organo molto importante per effettuare un'escrezione e comunque un metabolismo di alcune sostanze è il fegato. Infatti il fegato, trattato nell'apparato digerente, va a metabolizzare varie sostanze, comprese le sostanze che arrivano dall'esterno come, ad esempio, farmaci, sostanze d'abuso, quindi droghe, eccetera, eccetera. Inoltre, il fegato produce anche l'urea. Che cos'è l'urea? Molto semplicemente, il nostro corpo deve andare a degradare delle proteine che non gli servono più, e di conseguenza, però, si trova con degli scarti chiamati composti azotati. Ecco che questi composti azotati potrebbero essere molto dannosi in giro per il nostro corpo, il fegato li va a trasformare in urea, un composto che poi verrà, vedremo in seguito, portato fuori dal nostro corpo attraverso le urine. In realtà, però, i metaboliti e l'urea prodotti dal fegato non escono subito. Alcuni metaboliti possono essere trasportati dal fegato all'apparato digerente e uscire poi attraverso l'intestino. Altri, invece, rimangono nel sangue, vengono rilasciati nel sangue e poi se ne occuperanno i reni a filtrare questi metaboliti, compresa anche l'urea. Infatti, dobbiamo dire che l'urea prodotta dal fegato viene immessa nel sangue. Ci penseranno poi i reni. Altra funzione di escrezione, ovviamente, ce l'ha l'apparato digerente, che vi lascio anche questo nelle schede. L'apparato digerente, ovviamente, va a portare fuori dal nostro corpo i residui solidi. Tutti questi apparati li abbiamo già trattati sul canale. Ecco che però arriviamo all'ultimo apparato, definito apparato escretore vero e proprio o più semplicemente apparato urinario, composto sostanzialmente da reni e vescica, che ha la funzione di filtrare il sangue e cioè tutte le scorie rilasciate nel sangue, i reni le vanno a filtrare e poi vengono espulse tramite l'urina. Ed ecco che quindi noi, in questa lezione, andremo a trattare l'apparato escretore, denominato anche apparato urinario, e si distingue da tutti gli altri apparati che abbiamo nominato perché il suo unico ruolo è proprio questo. E cioè, portare fuori dal corpo le sostanze di scarto. E allora, andiamo a vedere le funzioni dell'apparato urinario o detto anche apparato escretore. Prima funzione: garantire un equilibrio fra acqua e soluti presenti nel corpo. I soluti sono le sostanze disciolte nell'acqua, ad esempio, nel plasma sanguigno. Seconda funzione molto importante: mantiene un pH sanguigno costante. Terza funzione: elimina le scorie prodotte con il metabolismo. Quarta funzione: regola il volume del sangue e la pressione arteriosa, quindi regola la pressione nei vasi. Ultima funzione: rilascia ormoni e cioè ci sono delle ghiandole, come ad esempio le surrenali, che vanno a rilasciare degli ormoni in base a vari parametri che vengono percepiti a livello di questo apparato.
[5:18]E allora andiamo a vedere innanzitutto com'è strutturato l'apparato escretore. Innanzitutto, ci sono due reni che andremo a vedere poi nel dettaglio a cosa servono. Possiamo dire in maniera generale, però, che loro servono a filtrare il sangue. Poi ci sono due ureteri che sono semplicemente due tubicini che portano il filtrato, e cioè l'urina, si può anche già denominare urina, alla vescica. La vescica, poi, non termina in questo modo, ma c'è ancora un tubicino chiamato uretra, che porta le scorie fuori dal corpo, l'urina fuori dal corpo. Ecco, attenzione, ureteri sono quelli che vanno dai reni alla vescica. Uretra, invece, è l'ultimo tratto, l'ultimo tubicino che porta le scorie fuori dal corpo. E allora, noi partiamo proprio dai reni. Come sono fatti i reni? Innanzitutto, ogni rene è rivestito da una capsula renale. Qua vi ho messo una bella immagine a destra. All'interno abbiamo una zona corticale, cioè più esterna, e una zona midollare, cioè più interna. Lo vediamo molto bene qua. Vediamo come ci sia una zona corticale, chiamata appunto corteccia renale, e poi una zona, invece, più interna, chiamata midollare o midollo del rene.
[7:01]Vediamo anche come nel rene ci sia un'arteria renale che entra, una vena renale che esce, e poi abbiamo questo uretere, e cioè quello che abbiamo già denominato prima, che prende proprio origine nel rene. Vediamo che in realtà sono tanti tubi differenti, che si uniscono nella pelvi renale, cioè questa zona in cui si uniscono tutti questi tubi che ve lo anticipo si chiamano dotti collettori. Ecco che poi la pelvi renale porta l'urina fuori tramite appunto l'uretere che prende origine proprio dalla pelvi renale.
[7:46]Se guardiamo all'interno del rene, infatti, vediamo che tra la porzione corticale e midollare si estende una struttura molto particolare. Questa struttura, la vediamo qua colorata in giallo, è il nefrone. Qua ne vediamo addirittura due. I nefroni sono le unità funzionali del rene, e cioè sono quelle che fanno in effetti funzionare il rene, sono quelle che effettuano la filtrazione. E allora andiamo a capire come funziona il nefrone. Innanzitutto, com'è strutturato un nefrone? Com'è fatto? Il nefrone inizia dal corpuscolo renale, che lo vediamo qua. È semplicemente questa zona sferica in cui c'è un glomerulo e una capsula denominata di Bowman. Quindi, abbiamo una zona di capillari, perché il glomerulo sono dei capillari, e una capsula che effettivamente è la prima parte di tutto il tratto tubulare del nefrone. Andreimo poi a capire cosa succede nel corpuscolo renale, quindi cosa succede tra il glomerulo e la capsula di Bowman. Lo vediamo tra poco. Vediamo che poi il tubulo continua diventando tubulo contorto prossimale. Poi abbiamo una zona che scende nella zona midollare del rene che viene chiamata ansa di Henle, proprio perché è un'ansa, vedete, che c'è proprio questa conformazione a U. Per poi tornare e diventare il tubulo contorto distale, che andrà a finire in un dotto che era poi raggruppa vari tubuli contorti distali, di altri nefroni. E questo dotto viene appunto chiamato dotto collettore. Il dotto collettore poi andrà a comunicare con la pelvi renale che è semplicemente la zona in cui viene raccolta l'urina per portarla fuori attraverso gli ureteri.
[10:20]E allora, come funziona il nefrone? Lo vediamo qua. Il nefrone, appunto, è questo lungo tubulo strettamente a contatto con i capillari. Vedete come il tubulo viene contornato dai capillari sanguigni, che nella prima parte effettua un'ultrafiltrazione del plasma sanguigno. E cioè, il plasma viene filtrato e da questo filtro passa solo quello che è molto piccolo e che non è carico negativamente. Capiremo dopo perché. Le molecole più grosse, invece, o negative, cioè con una carica negativa, restano dentro i capillari sanguigni, cioè restano nel sangue. Questo processo avviene appunto nel corpuscolo renale. e avviene tra il glomerulo e la capsula di Bowman. Quindi in questa zona avviene una filtrazione che fa passare nel tubulo renale alcune sostanze, alcune molecole piccoline e non cariche negativamente, mentre rimane all'interno del vaso sanguigno tutte le cellule, quindi globuli rossi, globuli bianchi, piastrine rimangono nel vaso sanguigno. e rimane nel vaso sanguigno anche tutta quella porzione di molecole molto grosse o cariche negativamente, come ad esempio l'albumina. Abbiamo poi una seconda tappa effettuata nel nefrone, che è appunto riassorbimento delle sostanze utili. Perché un po' come lo scolapasta, nella prima parte viene filtrata una gran quantità di plasma e passa tanta roba dentro il tubulo. A quel punto, però, alcune cose sono utili, serve riassorbirle dentro il sangue. E allora c'è un riassorbimento delle sostanze utili. In realtà, in questa situazione, avviene anche una secrezione di ulteriori sostanze che, invece, prima non erano state filtrate. Infine, quando andiamo nella parte più distale del tubulo, avviene una concentrazione dell'urina. E il processo avviene appunto nella parte distale del tubulo o anche nel dotto collettore. Sono le ultime due parti, qua avviene sia una regolazione del pH, sia una concentrazione dell'urina. Cosa vuol dire? Vuol dire che viene ripresa l'acqua. Se non dobbiamo far fuori tanta acqua, ad esempio se abbiamo bevuto poco, ecco che l'acqua viene riassorbita. Se, invece, abbiamo bevuto tanto e abbastanza, allora conviene che nelle urine ci sia tanta acqua. E cioè, avremo delle urine più diluite che evitano di fare male a tutti gli organi che poi le devono contenere. E allora, vediamo con un bel disegno tutto quello che avviene. Vedete che nella prima parte, e cioè dove c'è la capsula di Bowman, passa il capillare, che in questa zona si chiama glomerulo, perché diciamo, abbiamo l'arteriola renale, che diventa molto, molto stretta, va a formare tanti capillari che a questo punto, essendo molto stretti, il sangue gira con una forte pressione. Questa pressione aiuta, quindi, la filtrazione. Poi, esce dalla capsula di Bowman e il vaso che esce si chiama sempre arteriola, però, in questo caso, efferente, cioè che se ne va dal glomerulo. Vedete che entra che è arteriola, esce che è arteriola, semplicemente perché è sempre sangue arterioso, è perché non c'è perdita di ossigeno, cioè il sangue è sempre ossigenato in questo caso. L'unica cosa che è successa, però, è stato filtrato. Ora, tutto il filtrato passa nel tubulo. Abbiamo una prima situazione in cui dal tubulo vengono riassorbite delle sostanze nel sangue. Una seconda tappa in cui alcune sostanze che non erano state filtrate vengono secrete nel tubulo. E poi, abbiamo, appunto, la fuoriuscita di tutto quello che rimane, che è appunto l'urina. Ricordiamoci che da quello che viene filtrato ne rimane meno dell'1%, cioè l'urina è meno dell'1% di tutto il plasma che viene filtrato. Ecco, tutto questo ora lo andiamo a vedere più nel dettaglio. Ovviamente non andremo a vedere precisamente come avviene ogni singola filtrazione o come vengono riportate le sostanze attraverso dei canali proteici transmembrana che si trovano sulle cellule del tubulo. Questo perché verrebbe un video, se no, troppo lungo, però andiamo a vedere in maniera molto generale quello che avviene, cercando comunque di andare a trattare in maniera abbastanza specifica tutto quello che stiamo vedendo in questa immagine. Prima cosa, fase di filtrazione.
[16:03]Grazie all'elevata pressione sanguigna che avviene nel glomerulo, il plasma sanguigno entra nel tubulo renale, filtrato, con la stessa composizione chimica del plasma sanguigno, tranne le macromolecole e cellule. Vediamo qua com'è fatto il corpuscolo renale. Vediamo molto bene l'insieme dei capillari che vanno a formare quello chiamato glomerulo. Vediamo la capsula di Bowman, che è effettivamente già la parte più prossimale del tubulo. Vediamo anche come questa capsula di Bowman, poi, va a circondare i capillari, lo vedete qua in giallo, con delle cellule molto particolari, chiamati podociti. Questi podociti sono effettivamente quelli che vanno poi a filtrare, e cioè sono queste cellule che hanno dei piccoli pori, lasciano dei piccoli pori tra una cellula e l'altra, e in questo caso, così, si riesce a filtrare il sangue. Ma vediamolo meglio nella prossima immagine.
[17:20]Ecco, vediamo che tra la parete, l'endotelio del capillare e i podociti già facenti parte della capsula di Bowman, si trovano dei pori. C'è poi una lamina tra queste due cellule, cioè tra l'endotelio capillare e i podociti, c'è una lamina che è quella che effettuerà il vero e proprio filtro. Vedete, un po' come uno scolapasta. Ecco, da qua cosa passa? Passano, essenzialmente, acqua, glucosio, urea, ioni, cioè sali minerali, quindi Na+, K+, eccetera, eccetera, aminoacidi e piccole proteine. Cos'è che non passa da questo filtro? Cellule, perché sono molto grandi, ovviamente, molto più grandi di alcune proteine. Proteine molto grandi, ma anche proteine piccole, come l'albumina, che però sono cariche negativamente. Questo perché ci sono alcune proteine sulla membrana dei podociti che sono anch'esse cariche negativamente, quindi, capite bene che tendono a respingersi. Vediamo qua in questa immagine, come, in effetti, abbiamo la zona endoteliale del capillare. Abbiamo il podocita e abbiamo dei pori che permettono il passaggio di piccole molecole. Però, vediamo anche delle cariche negative. Ecco, ci sono delle molecole cariche negativamente che non riescono a passare molto bene. Per passare attraverso questo filtro, se una molecola è carica negativamente, deve essere piccolissima. Ora, però, come vedete, sono uscite molte sostanze, noi volevamo eliminarne solo alcune. E allora, bisogna andare incontro alla seconda fase, e cioè la fase di riassorbimento e secrezione. E cioè la maggior parte dell'acqua e dei soluti utili sono riportati nei capillari peritubulari, semplicemente perché si trovano intorno al tubulo. Ad esempio, glucosio, aminoacidi, vitamine, eccetera, eccetera. Alcune molecole di scarto, invece, rimaste nel plasma, vengono portate dentro il tubulo, quindi vengono immesse nel filtrato, come, ad esempio, dei farmaci. E infatti, vedete, in questa immagine, che ci sono delle sostanze che vengono riassorbite, ma ci sono delle sostanze, come, ad esempio, alcuni farmaci, alcuni metaboliti dei farmaci, che vengono secrete all'interno del tubulo proprio a questo livello. Vediamo anche come la quantità filtrata meno quelle riassorbita più quella secreta successivamente, ci dà, ovviamente, la quantità di soluto escreta, cioè sostanzialmente poi l'urina.
[20:39]Arriviamo, poi, alla terza fase, e cioè la fase di concentrazione dell'urina e regolazione del pH. perché il nefrone ha anche questa funzione. Nel tubulo distale del dotto collettore, quindi ci troviamo proprio alla fine del tubulo, quando si va a dimettere nel dotto collettore, quindi in queste due zone, agiscono alcuni ormoni, come l'aldosterone e la D H, cioè l'ormone antidiuretico. Che servono ad adattare il volume e la composizione dell'urina alle esigenze dell'organismo. E cioè, nell'organismo bisogna trattenere acqua, perché abbiamo bevuto poco? Ecco che, allora, dalle urine noi andiamo a riprenderci l'acqua, non la facciamo uscire dal corpo. Se, invece, abbiamo bevuto tanto e abbastanza, allora conviene che nelle urine ci sia tanta acqua. E cioè avremo delle urine più diluite che evitano di fare male a tutti gli organi che poi le devono contenere. Infatti, nelle cellule chiare dei dotti collettori si esplica l'azione dell'ormone antidiuretico secreto dalla neuroipofisi. Questo ormone agisce promuovendo l'esposizione di acquaporine sulle membrane cellulari. Questo meccanismo permette la concentrazione delle urine e la ritenzione di acqua nell'organismo. Le cellule scure svolgono, invece, un importante ruolo nel mantenimento dell'equilibrio acido-base, promuovendo la secrezione attiva di ioni idrogeno e il riassorbimento di ioni bicarbonato. Quando l'ormone antidiuretico viene secreto dalla neuroipofisi, che è una ghiandolina presente nel nostro cervello, queste cellule del dotto collettore espongono sulle loro membrane le acquaporine, che sono dei canali proteici che fanno passare l'acqua. Cioè, in poche parole, quando queste cellule percepiscono l'ormone ADH, ecco che, allora, vanno a riassorbire l'acqua. Cioè, dal dotto collettore, cioè dall'interno del dotto, dove c'è l'urina, cioè dall'urina stessa, vanno a prendersi l'acqua. Dicono: ok, facciamo rientrare l'acqua dentro il sangue. Vedete, l'acqua viene portata dentro il capillare. Questo meccanismo, quindi, permette la concentrazione delle urine e la ritenzione dell'acqua nell'organismo. Questo, quindi, serve anche non solo per conservare l'acqua, ma anche per regolare la pressione dei vasi sanguigni, perché più acqua c'è, più ovviamente la pressione può aumentare. Abbiamo, però, anche un altro tipo di cellule, chiamate cellule scure, che svolgono, invece, un importante ruolo nel mantenimento dell'equilibrio acido-base, cioè, nella regolazione del pH, perché secernono attivamente ioni idrogeno e riassorbono ioni bicarbonato. Teniamo conto, come abbiamo detto anche prima, che circa l'1% del filtrato, quindi, solo l'1% di quello che viene filtrato inizialmente, lascia il nefrone e passa nella pelvi renale. Quindi, solo l'1% del filtrato diventa, in effetti, urina. E allora, visto che questa è la parte, secondo me, più difficile di questo apparato, e cioè come funziona il nefrone, andiamo a fare un piccolo riepilogo. Qua di fianco vi disegno il nostro tubulo con la capsula di Bowman e vi disegno anche il capillare, che poi va a formare il glomerulo, che ci passa vicino.
[25:08]La prima fase, la chiamiamo ultrafiltrazione glomerulare. E cioè, abbiamo tantissimo filtrato che passa nel tubulo. Abbiamo poi, però, una seconda fase, e cioè un riassorbimento delle sostanze importanti, ma vengono secrete anche sostanze che, invece, sono ancora di scarto che non sono state filtrate precedentemente. Alla fine, invece, del tubulo, abbiamo la terza fase, e cioè la regolazione della concentrazione dell'acqua nelle urine, e anche una regolazione del pH. E infine, via verso la vescica. Prima, però, di andare a vedere la vescica, vi lascio questa slide di riepilogo, che vi fa vedere in maniera anche un pochino più elaborata rispetto al disegno che ho fatto io, quello che avviene. E pari, pari, però, ve la lascio, potete metterla in pausa e guardarla, e vi lascio anche, scaliamo la prossima slide, tutto quello che riguarda l'ormone ADH e l'aldosterone. Perché trovavo molto bella questa immagine, vi ho messo una piccola didascalia a sinistra. Anche qua, se volete mettere in pausa e andarlo ad approfondire, potete farlo. Io non l'approfondisco in questa sede, anche perché tratteremo il tutto, poi, nella playlist di neuroscienze. E passiamo, invece, a vedere la vescica. Sappiamo che dai reni alla vescica ci sono gli ureteri, e cioè collegano le pelvi renali e portano l'urina alla vescica. Cos'è la vescica? La vescica è un organo cavo, ha la funzione di raccogliere l'urina proveniente dai reni, quindi, sostanzialmente, un serbatoio. È un serbatoio con tre strati di tessuto, un epitelio di transizione, una muscolatura liscia e uno strato connettivo esterno. Questi strati gli donano una grande capacità distensiva. Infatti, sappiamo che possiamo tenere la pipì per tanto tempo. Per donargli questa capacità distensiva, come vedete, nel tessuto della vescica, ci sono tante pieghe. Vedete quante pieghe ha la tonaca mucosa della vescica. Questo perché ne aumenta la superficie e permette alla vescica di ampliarsi quando è piena. L'unica zona in cui non ci sono tutte queste pieghe è il trigono, e cioè la zona che va dall'uretra ai due orifizi ureterici, cioè da dove sbucano gli ureteri derivanti dai reni. Abbiamo, poi, infine, dove inizia l'uretra, due sfinteri, cioè due muscoli che possono chiudere o aprire il passaggio. C'è lo sfintere uretrale interno, che, come vi segna l'immagine, è involontario, cioè non dipende dalla nostra volontà. Mentre abbiamo, poi, uno sfintere uretrale esterno, lo vedete qua, che, invece, è volontario. Cioè, noi possiamo andarlo a comandare. Cioè, sostanzialmente, solo questo secondo sfintere che non riusciamo a comandare quando non vogliamo andare a fare la pipì e, invece, ci scappa. Attenzione, però, lo vediamo in questa slide, non è proprio tutto sotto la nostra volontà. Prima cosa, perché, andando a vedere l'uretra, e cioè l'ultimo condotto che porta l'urina fuori dal corpo, notiamo già che nella femmina è più corta, circa 3-4 cm contro i 20 cm del maschio. Ovviamente, perché l'uretra percorre tutto il pene nel maschio e, quindi, è ovviamente più lunga. Lo vediamo molto bene in questa immagine. Vedete, nel maschio e nella femmina, quant'è, invece, più piccolina. Altra differenza sostanziale nei due sessi è che anche la vescica della donna è un po' più piccolina. Questo perché deve fare spazio all'utero. Questo porta, tendenzialmente, poi, ovviamente, è molto individuale la cosa, però, tendenzialmente, porta le donne a riuscire a tenere meno l'urina dentro la vescica, e cioè hanno bisogno di andare in bagno più spesso. Questa cosa la ritengo da sapere anche per chi fa il mio lavoro, e cioè il lavoro di docente, perché a scuola queste differenze bisogna tenerne conto quando, ad esempio, i ragazzi chiedono di andare in bagno. Bene, io con questo concludo l'apparato escretore, chiamato anche apparato urinario. Se vi è piaciuto, vi invito a lasciare un like e iscrivervi al canale, così da vedere tutti i video passati e anche i prossimi.
[31:02]Inoltre, se questo canale vi serve a studiare, magari vi ha anche aiutato a passare verifiche o esami universitari, magari vi farebbe piacere supportarlo. E allora, in descrizione, vi ho lasciato un link che vi permette di donare quello che volete. Io vi ringrazio già in anticipo. Detto questo, vi saluto e vi do appuntamento alla prossima lezione.
