CAPSULA DI BOWMAN: STRUTTURA, ISTOLOGIA, FUNZIONI - ANATOMIA E FISIOLOGIA - 2024

La capsula di Bowman rappresenta il segmento iniziale della componente tubulare del nefrone, unità anatomo-funzionale del rene in cui si svolgono i processi per la produzione dell'urina con cui il rene contribuisce alla conservazione dell'omeostasi del organismo.

È stato chiamato in onore dell'oftalmologo e anatomista inglese Sir William Bowman, che ne scoprì l'esistenza e pubblicò la sua descrizione istologica per la prima volta nel 1842.

Illustrazione di un nefrone (Fonte: Artwork di Holly Fischer tramite Wikimedia Commons)

C'è una certa confusione nella letteratura riguardo alla nomenclatura dei segmenti iniziali del nefrone, inclusa la capsula di Bowman. A volte è descritto come una parte diversa del glomerulo e costituisce con esso il corpuscolo renale, mentre per altri funziona come un membro del glomerulo.

Indipendentemente dal fatto che nelle descrizioni anatomiche la capsula faccia parte o sia parte del glomerulo, il fatto è che entrambi gli elementi sono così strettamente associati nella loro struttura e funzione, che il termine glomerulo risveglia in chi ci pensa l'idea di una piccola sfera con i suoi vasi. .

In caso contrario, la capsula sarebbe semplicemente un ricettacolo in cui il fluido filtrato viene versato nel glomerulo, ma non avrebbe parte nel processo di filtrazione glomerulare stesso. Non è così, poiché, come si vedrà, fa parte di quel processo a cui contribuisce in modo speciale.

Struttura e istologia

La capsula di Bowman è come una minuscola sfera la cui parete si invagina nel settore vascolare. In questa invaginazione, la capsula è penetrata dalla palla di capillari, che ha origine nell'arteriola afferente e che fornisce sangue al glomerulo, da cui esce anche l'arteriola efferente, che preleva il sangue dal glomerulo.

L'estremità opposta della capsula, chiamata polo urinario, appare come se la parete della sfera avesse un foro a cui è collegata l'estremità del primo segmento che avvia la funzione tubulare stessa, cioè il tubulo contorto prossimale.

Questa parete esterna della capsula è un epitelio piatto ed è chiamato epitelio parietale della capsula di Bowman. Cambia nella struttura passando all'epitelio tubulare prossimale al polo urinario e all'epitelio viscerale al polo vascolare.

L'epitelio invaginato è detto viscerale perché circonda i capillari glomerulari come se fossero visceri. È costituito da cellule chiamate podociti che abbracciano, coprendoli, i capillari e che hanno caratteristiche molto particolari.

I podociti sono organizzati in un unico strato, emettendo estensioni che si interdigitano con le estensioni dei podociti vicini, lasciando tra loro degli spazi detti pori a fessura o feritoie di filtrazione, che sono soluzioni di continuità per il passaggio del filtrato.

Struttura del rene e un nefrone: 1. Corteccia renale; 2. Midollo; 3. Arteria renale; 4. Vene renali; 5. uretere; 6. Nefroni; 7. Arteriola afferente; 8. Glomerulo; 9. La capsula di Bowman; 10. Tubuli e fascio di Henle; 11. Capillari peritubulari (Fonte: File: Physiology_of_Nephron.svg: Madhero88File: KidneyStructures_PioM.svg: Piotr Michał Jaworski; PioM EN DE PL lavoro derivato: Daniel Sachse (Antares42) via Wikimedia Commons)

I podociti e le cellule endoteliali che rivestono sintetizzano una membrana basale su cui poggiano e che presenta anche soluzioni di continuità per il passaggio di acqua e sostanze. Le cellule endoteliali sono fenestrate e consentono anche la filtrazione.

Quindi questi tre elementi: endotelio capillare, membrana basale ed epitelio viscerale della capsula di Bowman, insieme costituiscono la membrana o barriera di filtrazione.

Caratteristiche

La capsula è associata al processo di filtrazione glomerulare. Da un lato, perché fa parte del rivestimento epiteliale dei podociti che circonda i capillari glomerulari. Contribuisce anche alla sintesi della membrana basale su cui poggiano questo epitelio e l'endotelio capillare glomerulare.

Queste tre strutture: endotelio capillare, membrana basale ed epitelio viscerale della capsula di Bowman, costituiscono la cosiddetta membrana o barriera di filtrazione, e ciascuna di esse ha le proprie caratteristiche di permeabilità che contribuiscono alla selettività complessiva di questa barriera.

Inoltre il volume di fluido che penetra nello spazio di Bowman, unitamente al grado di rigidità che si oppone alla parete capsulare esterna, determina la genesi di una pressione intracapsulare che contribuisce a modulare la pressione di filtrazione effettiva ea spingere il fluido lungo la tubulo associato.

Determinanti dell'entità della filtrazione glomerulare

Una variabile che raccoglie l'entità del processo di filtrazione glomerulare è il cosiddetto volume di filtrazione glomerulare (GFR), ovvero il volume di fluido che viene filtrato attraverso tutti i glomeruli in un'unità di tempo. Il suo valore normale medio è di circa 125 ml / min o 180 L / giorno.

L'entità di questa variabile è determinata dal punto di vista fisico da due fattori, vale a dire il cosiddetto coefficiente di filtrazione o ultrafiltrazione (Kf) e la pressione di filtrazione effettiva (Peff). Ovvero: VFG = Kf x Peff (equazione 1)

Coefficiente di filtrazione (Kf)

Il coefficiente di filtrazione (Kf) è il prodotto della conducibilità idraulica (LP), che misura la permeabilità all'acqua di una membrana in ml / min per unità di superficie e unità di pressione motrice, per la superficie (A) di la membrana filtrante, cioè Kf = LP x A (equazione 2).

L'entità del coefficiente di filtrazione indica il volume di liquido che viene filtrato per unità di tempo e per unità di pressione di azionamento effettiva. Sebbene sia molto difficile da misurare direttamente, può essere ottenuto dall'equazione 1, dividendo VFG / Peff.

Il Kf nei capillari glomerulari è 12,5 ml / min / mmHg per c / 100g di tessuto, un valore circa 400 volte superiore al Kf di altri sistemi capillari del corpo, dove è possibile filtrare circa 0,01 ml / ml. min / mm Hg per 100 g di tessuto. Confronto che mostra l'efficienza del filtraggio glomerulare.

Pressione di filtrazione effettiva (Peff)

La pressione di filtrazione effettiva rappresenta il risultato della somma algebrica delle diverse forze di pressione che favoriscono o si oppongono alla filtrazione. Esiste un gradiente di pressione idrostatica (ΔP) e un gradiente di pressione osmotica (oncotico, ΔП) determinato dalla presenza di proteine ​​nel plasma.

Il gradiente di pressione idrostatica è la differenza di pressione tra l'interno del capillare glomerulare (PCG = 50 mm Hg) e lo spazio della capsula di Bowman (PCB = 12 mm Hg). Come si può vedere, questo gradiente è diretto dal capillare alla capsula e favorisce il movimento del liquido in quella direzione.

Il gradiente di pressione osmotica sposta il fluido da una pressione osmotica inferiore a una maggiore. Solo le particelle che non filtrano hanno questo effetto. Le proteine ​​non filtrano. Il suo ПCB è 0 e nel capillare glomerulare ПCG è 20 mm Hg. Questo gradiente sposta il liquido dalla capsula al capillare.

La pressione effettiva può essere calcolata applicando Peff = ΔP - ΔП; = (PCG-PCB) - (ПCG-ПCB); = (50-12) - (20-0); = 38-20 = 18 mm Hg. Pertanto, vi è una pressione di filtrazione effettiva o netta di circa 18 mm Hg, che determina un GFR di circa 125 ml / min.

Indice di filtrazione (IF) delle sostanze presenti nel plasma

È un indicatore della facilità (o difficoltà) con cui una sostanza nel plasma può attraversare la barriera di filtrazione. L'indice si ottiene dividendo la concentrazione della sostanza nel filtrato (FX) per la sua concentrazione nel plasma (PX), ovvero: IFX = FX / PX.

L'intervallo dei valori IF è compreso tra un massimo di 1 per quelle sostanze che filtrano liberamente e 0 per quelle che non filtrano affatto. I valori intermedi sono per particelle con difficoltà intermedie. Più il valore è vicino a 1, migliore è la filtrazione. Più vicino a 0, più difficile sarà il filtro.

Uno dei fattori che determina l'IF è la dimensione della particella. Quelli con diametro inferiore a 4 nm filtrano liberamente (IF = 1). Man mano che la dimensione si avvicina a quella dell'albumina, l'IF si riduce. Le particelle delle dimensioni di albumina o più grandi hanno IF di 0.

Un altro fattore che contribuisce a determinare l'IF sono le cariche elettriche negative sulla superficie molecolare. Le proteine ​​hanno molta carica negativa, che si aggiunge alle loro dimensioni per rendere difficile il filtraggio. Il motivo è che i pori hanno cariche negative che respingono quelle delle proteine.

Riferimenti

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