L'apparato escretore: a cosa serve e come funziona
L’apparato escretore è un sistema biologico fondamentale che permette al corpo di eliminare i rifiuti metabolici, contribuendo a mantenere l’equilibrio interno o omeostasi.
Attraverso un insieme coordinato di organi e strutture, tra cui reni, ureteri, vescica e uretra, l’apparato escretore filtra e rimuove le sostanze nocive dal sangue, regola i livelli di fluidi e sali minerali, e assicura l’espulsione dell’urina.
Questo sistema lavora in sinergia con altri sistemi corporei, come quello respiratorio, circolatorio e digestivo, per garantire il corretto funzionamento dell’organismo e la sua sopravvivenza.
- Le funzioni dell’apparato escretore
- Anatomia dell’apparato escretore
- Il centro dell'apparato escretore: reni e nefroni
- L'apparato escretore: le vie urinarie
- Filtrazione e riassorbimento nell'apparato escretore
- Problematiche dell'apparato escretore: i calcoli renali
Le funzioni dell’apparato escretore
L’escrezione consiste nell’eliminazione, attraverso l’apparato escretore, di sostanze di rifiuto tossiche o in eccesso per l’organismo prodotte durante la digestione degli alimenti.
Le funzioni principali dell’apparato escretore sono:
- raccogliere le sostanze tossiche e di rifiuto;
- regolare l’equilibrio idro-salino nel sangue;
- eliminare le sostanze di rifiuto dai fluidi circolanti nell’organismo.
Anatomia dell’apparato escretore
I reni, organi a forma di fagiolo situati nella parte posteriore dell’addome, sono al centro di questo sistema; filtrano il sangue, rimuovendo i prodotti di scarto e l’eccesso di liquidi che diventano urina. Questa poi passa attraverso gli ureteri, tubi sottili che collegano i reni alla vescica urinaria, un organo cavo e muscolare che immagazzina l’urina fino al momento dell’espulsione. L’eliminazione dell’urina avviene attraverso l’uretra, il condotto che conduce l’urina dalla vescica all’esterno del corpo.
Una modesta quantità di sostanze viene eliminata anche dal fegato, dove vengono trasformate in componenti della bile, entrano nell’intestino e sono eliminate con le feci. Il fegato inoltre produce urea come prodotto del metabolismo degli aminoacidi: formata da ammoniaca e anidride carbonica, viene eliminata attraverso i reni e le ghiandole sudoripare della pelle.
Insieme, queste strutture principali, supportate da vasi sanguigni e nervi che regolano la loro funzione, formano l’apparato escretore, essenziale per la purificazione del sangue e il mantenimento dell’equilibrio idrico e salino del corpo.
Le necessità dell’organismo variano di continuo, quindi l’attività del rene è costantemente regolata dall’ipofisi, che secerne un ormone ADH (la vasopressina) che stimola il rene a eliminare acqua e sali in eccesso.
Il centro dell’apparato escretore: reni e nefroni
I reni sono situati nella cavità addominale ai lati della colonna vertebrale in zona lombare, dietro il fegato e lo stomaco. La loro forma ricorda un fagiolo e sono lunghi circa 10 centimetri e larghi 7 centimetri.
Sono protetti all’esterno da uno strato connettivale adiposo detto capsula renale e sono sormontati dalla ghiandola surrenale.
I reni ricevono sangue grazie all’arteria renale, una ramificazione diretta dell’aorta. Il sangue poi passa in vasi sanguigni sempre più piccoli che sono in stretto contatto con strutture tubolari piccolissime chiamate nefroni. I reni sono costituiti da circa un milione di nefroni che hanno l’importante funzione di filtraggio del sangue.
Ad ogni estremità del nefrone c’è una capsula epiteliale a doppia parete detta capsula di Bowman che circonda una rete di capillari detta glomerulo.
Un tubulo si estende dalla capsula di Bowman fino a raggiungere il canale collettore che raccoglie l’urina.
Il sangue lascia i reni attraverso la vena renale dopo essere stato purificato e ritorna alla grande circolazione.
Nel rene si possono distinguere:
- La parte corticale, costituita da corpuscoli e tubuli renali nei quali avviene la filtrazione;
- La parte midollare, costituita dalle piramidi di Malpighi che convergono verso le papille renali. Le papille renali sono attraversate da piccoli fori dai quali passa l’urina prodotta che viene condotta nel bacinetto renale.
L’apparato escretore: le vie urinarie
Da ciascun rene parte un tubo sottile chiamato uretere che congiunge il bacinetto renale con la vescica. La vescica è un organo elastico con una capacità massima che varia da 300 cm3 a 500 cm3 e nella quale si accumula l’urina in attesa di essere eliminata all’esterno.
L’ultimo tratto delle vie urinarie è rappresentato dall’uretra, che collega la vescica con l’esterno.
Nella parete dell’uretra si trovano dei muscoli volontari detti sfinteri che, se contratti, bloccano l’uscita dell’urina, mentre quando si rilasciano permettono la minzione e l’urina esce verso l’esterno.
Nella donna l’uretra ha una lunghezza di circa 3,5 cm e sbocca sopra la vagina, nell’uomo ha una lunghezza di circa 16 cm perché percorre tutta la lunghezza del pene. Nell’uomo l’uretra viene attraversata anche dal liquido seminale che contiene gli spermatozoi, le cellule sessuali necessarie per la fecondazione.
Filtrazione e riassorbimento nell’apparato escretore
La filtrazione e il riassorbimento sono processi chiave nell’apparato escretore, essenziali per la purificazione del sangue e il mantenimento dell’equilibrio dei fluidi corporei.
La filtrazione si verifica principalmente nei reni, dove il sangue viene pressato attraverso i glomeruli, piccoli filtri costituiti da capillari sanguigni, che trattenendo le cellule e le proteine, permettono alle sostanze più piccole come acqua, sali, zuccheri e prodotti di scarto di passare nel tubulo renale.
Quando il sangue passa al suo interno, allora la pressione sanguigna spinge la parte fluida del sangue (il filtrato) ad attraversare la parete capillare e ad entrare nella capsula di Bowman, una capsula epiteliale a doppia parete che circonda il glomerulo.
Le cellule del sangue e la maggior parte delle proteine sono troppo grandi per passare attraverso la membrana. Il filtrato che entra nella capsula di Bowman contiene:
- Acqua;
- Glucosio;
- Piccole proteine;
- Vitamine;
- Aminoacidi;
- Sali e composti azotati.
Segue il processo di riassorbimento, in cui gran parte dell’acqua e delle sostanze utili filtrate, come glucosio e ioni, vengono riassorbite attivamente o passivamente dalle pareti dei tubuli renali e ritornano nel flusso sanguigno. Questi meccanismi assicurano che i nutrienti essenziali siano conservati all’interno del corpo, mentre i rifiuti e l’eccesso di sostanze vengono eliminati con l’urina, che si muove lungo i condotti collettori uscendo dal rene attraverso l’uretere.
Problematiche dell’apparato escretore: i calcoli renali
La calcolosi è una malattia delle vie urinarie, causa della formazione di calcoli in seguito a un processo chimico. Possono essere molto dolorosi per il paziente colpito, in quanto impediscono il deflusso dell’urina.
Se una sostanza nelle urine è più concentrata del normale, questa può precipitare e formare cristalli che, fondendosi tra loro in grande quantità, si aggregano e realizzano appunto i calcoli.
Questi calcoli possono variare significativamente in dimensione, da granelli di sabbia microscopici fino a formazioni grandi quanto una pallina da golf. La loro formazione è spesso legata a diversi fattori, tra cui disidratazione, diete sbilanciate, alcune condizioni mediche e predisposizioni genetiche. I calcoli possono rimanere asintomatici all’interno dei reni o causare intensi dolori e disagi quando iniziano a muoversi o a ostruire le vie urinarie, provocando sintomi quali dolore acuto nella parte inferiore della schiena e difficoltà nella minzione (il processo fisiologico attraverso il quale l’urina viene espulsa dal corpo).
I calcoli renali possono essere costituiti da varie componenti chimiche:
- OSSALATO DI CALCIO, rappresentano il 90% dei casi e sono visibili ai raggi X;
- FOSFATO DI CALCIO;
- ACIDO URICO sono visibili tramite ecografia o tac;
- CISTINA sono quelli più rari.
I calcoli vengono eliminati per via chirurgica nei casi più gravi, mentre in alcuni casi possono migrare nelle vie urinarie ed essere eliminati attraverso la minzione.