Rinichiul este situat in spatiul retroperitoneal, usor deasupra nivelului ombilicului si are dimensiuni de aproximativ 6 cm si 24 gr la nou-nascutul la termen, respectiv 12 cm si 150 gr la adult. Sistemul colector urinar cuprinde calicele mari si mici, pelvisul renal, ureterele si ca urinara.
Pe sectiune rinichiul prezinta la exterior corticala, in interior medulara si piramidele. Varful piramidelor (papile renale) proemina in interiorul calicelor pelvisului renal. Corticala contine glomeruli, tubii contorti proximali si distali, duete colectoare. Medulara contine portiunile drepte ale tubilor, ansele Henle si duetele colectoare terminale.
Irigarea fiecarui rinichi se realizeaza prin artera renala principala care ia nastere din aorta. Uneori un rinichi poate fi irigat prin mai multe artere renale. Artera renala principala se divide in ramuri segmentare la nivelul medularei si aceasta in artere interlobare care trec prin medulara spre jonctiunea dintre cortex si medulara. La acest nivel ramurile arterelor interlobare vor da nastere la arterele arcuate care merg paralel cu suprafata rinichiului. Arterele interlobare care-si au originea din rterele arcuate dau nastere la arteriolele aferente ale glomerulilor.

Celulele musculare specializate din peretele arterelor aferente si portiunea de tub distal adiacenta glomerulului (macula densa), formeaza aparatul juxtaglomerular care controleaza secretia de renina. Arteriola aferenta se divide intr-o retea capilara care apoi se reuni in arteriola eferenta (. 10). Arteriolele eferente ale glomerulilor din apropierea medularei (glomeruli juxtamedulari) sunt mai mari decat cele din corticala si iriga, prin sa recta, tubii si medulara.
Fiecare rinichi contine aproximativ un milion de nefroni. La om formarea de nefroni este completa la nastere dar maturarea functionala se produce mai tarziu. intrucat dupa nastere nu se mai formeaza nefroni noi, distrugerea progresi a nefronilor determina insuficienta renala.

1 - Celula epiteliala

2 - Procese podocitare

3 - Lamina rara externa

4 - Lamina densa

5 - Lamina rara interna

6 - celule endoteliale
Reteaua capilarelor glomerulare indeplineste functia de filtrare a rinichiului. Capilarele glomerulare sunt "captusite" in interior de celule endoteliale, cu o citoplasma foarte subtire care contine multe orificii (fenestratie). Membrana bazala glomerulara are structura continua si separa celulele epiteliale si mezangiale de celulele endoteliale (. 11). Membrana bazala are 3 straturi: 1) lamina densa in centru; 2) lamina rara interna, care se afla intre lamina densa si celulele endoteliale; 3) lamina rara externa, situata intre lamina densa si celulele epiteliale. Aceste celule epiteliale viscerale invelesc capilarul si vin in contact cu lamina rara externa prin intermediul unor prelungiri citoplasmatice (procese podocitare). intre procesele podocitare se afla spatiul de filtrare. Mezangiul (celulele mezangiale si matricea) vine in contact cu celulele endoteliale ale capilarelor glomerulare si formeaza partea mediala a peretelui capilar. Mezangiul reprezinta structura de suport pentru capilarele glomerulare si are rol in indepartarea macromoleculelor din glomeruli, fie prin fagocitoza intracelulara sau prin transportarea acestor macromolecule de-a lungul canalelor intercelulare spre regiunea juxtaglomerulara. Capsula Bowman, care inconjoara glomerulul, este formata din: 1) membrana bazala care se continua cu membrana bazala a capilarelor glomerulare si ale tubilor proximali si 2) celule epiteliale parietale care se continua cu celulele epiteliale viscerale.
Capsula Bowman se continua cu tubul contort proximal, ansa Henle, tubul contort distal si duetele (canalele) colectoare. Glomerulii, tubii contorti proximali si distali si cea mai mare parte din ansa Henle sunt situate in corticola renala. Totusi ansele Henle care corespund glomerulilor care sunt situati in profunzimea corticalei (glomerulii juxtaglomerulari) coboara in medulara in apropierea rfurilor piramidelor. Duetele colectoare formeaza, prin convergenta, duetele Bellini care se deschid in calice, la rful piramidelor.

FIZIOLOGIA RINICHIULUI
Functia principala a rinichiului este de mentinere a homeostaziei si de eliminare a deseurilor azotate. Rinichiul mai intervine in reglarea volumului sangvin, a presiunii arteriale si a hematopoiezei.
Eliberarea urinii se produce in doua etape: 1) procesul de filtrare la nivelul glomerulului si 2) procesele de reabsorbtie selecti si de secretie la nivelul tubilor.

1. Filtrarea glomerulara si fluxul plasmatic renal

Fluxul sangvin nu se distribuie uniform in intreaga masa renala. Corticala este mai bine irigata ativ cu medulara.
Masurarea filtrarii glomerulare este posibila cu o substanta care nu se combina cu proteinele, nu se meolizeaza in tesuturile organismului, are dimensiuni care permit filtrarea libera si nu este resorbita nici secretata de catre tubii renali. Aceste criterii sunt indeplinite in cea mai mare masura de inulina, care insa este dificil de masurat. Pentru determinarea filtrarii glomerulare se administreaza prin perfuzie endovenoasa o cantitate de inulina care realizeaza si mentine un nivel sangvin constant. Pentru calcularea clearance-ului inulinei se masoara: concentratia acestei substante in urina (U), in plasma (P) si debitul urinar (V):

CI inulinei se exprima in ml .plasma/min./m2 si masoara eficienta filtrarii prin glomerul (cantitatea de filtrat glomerular). intrucat concentratia inulinei din plasma scade cu 20% in decursul unui pasaj renal, rezulta ca la un singur circuit renal se elimina prin filtrare glomerulara 20% din totalitatea fluxului plasmatic renal. Daca s-ar utiliza pentru clearance o substanta care in totalitate ar fi indepartata din plasma printr-un singur pasaj renal, ca urmare a mecanismelor combinate de filtrare glomerulara si secretie tubulara, volumul de plasma depurata de aceasta substanta ar fi egal cu fluxul plasmatic renal. La copilul mai mare si la adult 95% din acidul paraaminohipuric (PAH) este eliminat printr-un pasaj renal, dar eliminarea PAH-ului la sugar este < 65% si prin urmare la aceasta rsta PAH-ul nu poate fi utilizat pentru masurarea fluxului plasmatic renal. in practica, creatinina este utilizata pentru masurarea filtrarii glomerulare. Creatinina este in mod normal prezenta in sange, se masoara usor si clearance-ul acesteia este independent de debitul urinar. Spre deosebire de inulina, creatinina se secreta si se reabsoarbe tubular. Din aceste motive masurarea filtrarii glomerulare prin clearance creatininic este mai putin exacta ativ cu clearance-ul inulinei.

2. Reabsorbtia si secretia tubulara

Compozitia si volumul filtratului glomerular se modifica prin trecerea succesi, la nivelul tubului contort proximal, a ansei Henle si tubului contort distal. Sodiul este reabsorbit la fiecare dintre cele 3 segmente ale tubului, potasiul este absorbit la nivelul tubului proximal si secretat la nivelul tubului distal (in schimbul sodiului). La nivelul tubului contort proximal se reabsorb acizii aminati, glucoza, clorul si mare parte din bicarbonati.
Prin interventia unor mecanisme de reglare se asigura un echilibru intre filtrarea glomerulara si reabsorbtia tubulara ("balanta glomerulotubulara"), ambele cresc sau se reduc simultan in multe situatii. Totusi reabsorbtia sodiului se poate modifica independent de rata filtrarii prin interventia aldosteronului, prin modificari de hemodinamica renala si prin actiunea prostaglandinelor si a peptidelor natriuretice atriale. in conditii normale, peste 99% din sodiul filtrat este reabsorbit. Cea mai mare cantitate este absorbita in tubul proximal in functie de starea de hidratare a organismului.
Glucoza se reabsoarbe complet la nivelul tubilor in conditiile unor concentratii sangvine fiziologice. in boli ale tubului renal proximal este perturbata reabsorbtia, situatie in care este prezenta glicozuria.
Reabsorbtia acizilor aminati este "preferentiala". Unii acizi aminati esentiali se reabsorb complet in timp ce altii se pierd in urina. Aminoaciduria renala este consecinta: a) fie a unor defecte specifice ale mecanismelor enzimatice care intervin in reabsorbtia acti, b) fie poate reprezenta o componenta a defectului tubular global. Interpretarea aminoaciduriei avea in vedere nivelul seric deoarece cresterea concentratiei in sange se insoteste de eliminari urinare crescute.
Fosfatii sunt filtrati si reabsorbiti partial la nivelul tubului proximal. Fosfatii care ajung la tubul distal sunt titrati de catre H* secretati la acest nivel.

Aceasta reactie este una dintre cele mai importante cai de eliminare a H*.In conditii de dieta normala, cea mai mare parte a bicarbonatului este reabsorbita in tubul proximal iar ceea ce ramane se reabsoarbe in tubul distal, urina finala and un pH acid si fiind lipsita de bicarbonat. in conditiile unei diete cu aport crescut de bicarbonat (ex. dieta exclusiv vegetariana) o cantitate din bicarbonatul filtrat nu se resoarbe, situatie in care pH urinar depaseste 7.
Exista substante, cum ar fi sodiul, pentru care nu s-a pus in evidenta o capacitate maxima de reabsorbtie tubulara. in schimb pentru glucoza si bicarbonat s-a demonstrat o capacitate maxima de reabsorbtie (Tm) iar pentru PAH o capacitate maxima de secretie.
Secretia de baze puternice si acizi puternici este corelata cu pH-ul urinar. Acest mecanism joaca rol important in reglarea homeostaziei acidobazice. Amoniacul (baza puternica) ia nastere din glutamina la nivelul celulelor tubului renal si difuzeaza in lichidul tubular unde se combina cu hidrogen ionii:
Ionul de amoniu astfel format nu are capacitate de retrodifuziune, ramanand in lumenul tubular. Amoniul este, prin urmare, un tampon important pentru hidrogen ioni si, impreuna cu tamponul fosfat, contribuie la excretia unei cantitati importante de H*.

3. Concentratia si dilutia

La nivelul tubului renal proximal, lichidele si electrolitii se reabsorb izoosmotic astfel incat lichidele care ajung in ramura descendenta a ansei Henle au aceeasi osmolaritate ca a plasmei. in ansa Henle transportul de sodiu se produce fara difuziunea concomitenta a apei. Acest tip de difuziune asociat cu sistemul contracurent multiplicat determina cresterea progresi a osmolaritatii atat la nivelul tubului cat si la nivelul lichidelor interstitiale. Cu cat este mai aproape rful papilei cu atat creste osmolaritatea atat in lumenul ansei Henle cat si in lichidul interstitial. La nivelul papilar se realizeaza o osmolaritate de 1400 mOsmol/kg, mult superioara celei plasmatice (285 mOsmol/kg). Prin urmare, pe masura ce urina se deplaseaza prin ramura descendenta Henle spre rful ansei (in apropierea papilei), ea devine mai hipertona, in timp ce pe masura deplasarii urinii prin ramura ascendenta a ansei Henle, spre cortex, se inregistreaza un proces de reducere a osmolaritatii, urina devenind initial normotona si apoi hipotona in raport cu plasma (. 12). in acest fel, la nivelul ramurii ascendente a ansei si in prima portiune a tubului distal se produce diluarea urinii. Acest proces este rezultatul reabsorbtiei de sodiu fara difuziunea concomitenta a apei. La acest nivel nu are loc un proces concomitent de aditionare de apa la lichidele tubulare. Daca nivelul ADH este scazut aceste segmente tubulare sunt impermeabile la apa si lichidele hipotone vor trece prin tubii colectori cu excretia de urina diluata. Foarte multi subiecti pot produce in acest fel urina cu o osmolaritate de aproximativ 50 mOsmol/kg. Sugarul, desi elimina cu intarziere excesul hidric, are capacitatea sa produca urina cu o astfel de osmolaritate.

Daca se secreta hormon antidiuretic, peretele tubului distal si al tubului colector devine permeabil pentru apa. in aceasta situatie, la nivelul tubului distal, urina avea o osmolaritate identica cu a plasmei (izotonicitate) iar in tubii colectori urina deveni si mai concentrata. Apa trece din lumen spre interstitiul papilar hiperton. in functie de debitul urinar (V), osmolaritatea urinara (Uosm) si osmolaritatea plasmatica (Posm) se poate calcula clearance-ul osmolar (Cosm):

Acesta corespunde volumului de plasma depurat de osmoli sau volumului de lichide izotone filtrate si care nu s-au reabsorbit tubular, lichide care se elimina prin urina. Din diferenta dintre debitul urinar si clearance-ul osmolar rezulta clearance-ul apei libere (c H20), index care masoara eficienta diluarii urinei si a reabsorbtiei de sodiu in segmentele nefronilor care intervin in dilutie. Cand insa se produce urina concentrata, prin interventia factorilor antidiuretici, COB. depasi debitul urinar. Aceasta diferenta dintre cei doi factori se numeste reabsorbtie tubulara de apa (Te H20), index al capacitatii de concentratie, deci atat al sistemului contracurent multiplicat cat si al raspunsului tubular la hormonul antidiuretic.

4. Excretia de hidrogen ioni
Hidrogen ionii secretati in lumenul tubular se elimina din organism pe 3 cai:
a) prin combinarea cu ionul bicarbonat rezultand acidul carbonic, care sub influenta anhidrazei carbonice de la suprafata celulelor tubulare se descompune in bioxid de carbon si apa:
Bioxidul de carbon difuzeaza in celula tubulara unde se reface bicarbonatul;
b) prin combinare cu fosfatul disodic rezultand fosfatul monosodic (aciditate titrabila);
c) prin combinarea cu amoniacul secretat de celula tubulara, rezultand ionul amoniu:In primele luni de viata exista unele particularitati functionale ale rinichiului datorate maturarii incomplete a acestui organ:
1 - Rata filtratului glomerular, raportata la greutatea corporala sau la suprafata corporala, este mai redusa la nou-nascut si la sugarul mic deoarece la aceasta categorie de rsta nu toti glomerulii iau parte la procesul de filtrare si deoarece membrana capilarului glomerular este mai putin permeabila pentru substante cu greutate moleculara mare. Capacitatea de filtrare glomerulara se matureaza dupa rsta de 3 luni.
2 - Capacitatea de dilutie si cea de concentrare a urinii sunt reduse in primele luni de viata. Aceasta explica tendinta nou-nascutului si sugarului mic la retentie hidrica in conditiile unui aport mai crescut de lichide. Pe de alta parte, in timp ce adultul poate concentra urina pana la 1300-l400 mOsm/kg, sugarul mic realizeaza o concentratie a urinii pana la maxim 700 mOsm/kg. Riscul de deshidratare, in conditii de aport lichidian scazut, este foarte mare. Maturarea completa a tubului se realizeaza dupa rsta de 6 luni.
3 - La nou nascutul si sugarul mic este diminuata capacitatea de eliminare a aportului excesiv de sodiu deoarece concentratia de aldosteron este mai crescuta. Depasirea aportului adect de sodiu este urmata de aparitia edemelor.
4 - La nou-nascut si sugarul mic este redusa capacitatea de acidifiere a urinii, ceea ce explica pH-ul sangvin ce mai scazut la aceasta rsta. Deficitul de acidifiere al urinii se explica prin:
a) pragul plasmatic renal pentru bicarbonat mai redus;

b) excretie mai scazuta de acizi titrabili si

c) productie mai redusa de amoniac.
5 - La nou-nascut sunt mai frecvente insuficienta renala acuta de cauza prerenala precum si unele boli sculare renale de tipul trombozei de vena renala sau necroza de corticala. Aceste particularitati de patologie se datoreaza:
a) hipoirigatiei renale, ceea ce determina cresterea rezistentei la fluxul sangvin;

b) hemoconcentratiei;

c) rapiditatii cu care se poate instala deshidratarea.
6 - La sugarul alimentat artificial cu lapte de ca sarcina osmotica a rinichiului este mult mai mare decat la cel alimentat natural sau cu lapte praf adaptat deoarece in laptele de ca continutul in proteine si saruri minerale este mult mai mare. Din aceste motive la sugarul alimentat cu lapte de ca poate sa apara hiperosmolaritate si hipersodemia, modificari care in conditiile unor pierderi hidrice crescute (febra, rsaturi, diaree) conduc la instalarea deshidratarii mult mai rapid decat la sugarul alimentat natural sau cu lapte praf adaptat.