L'apparato escretore

Nomina i quattro organi dell'apparato urinario e indica quale di essi filtra il sangue e quale espelle l'urina all'esterno.

Nomina in ordine le strutture dell'apparato escretore attraverso cui passa l'urina da quando si forma nel rene fino a quando esce dal corpo, e indica quale di esse la immagazzina temporaneamente.

Metti in relazione l'apparato escretore e quello circolatorio: spiega perché l'escrezione richiede che il sangue arrivi continuamente ai reni e che cosa accadrebbe se si ostruisse un'arteria renale.

Spiega che cos'è un nefrone e perché si dice che è l'unità funzionale del rene.

Nello schema di un nefrone sono state indicate varie strutture. Scrivi il nome delle strutture contrassegnate con le lettere A, B e C e spiega brevemente che cosa avviene in ciascuna durante la formazione dell'urina.

Descrivi i due grandi processi che avvengono nel nefrone per produrre l'urina (filtrazione e riassorbimento) e spiega che cosa accade al sangue e alle sostanze utili in ciascuno di essi.

Spiega quali sostanze vengono eliminate principalmente con l'urina e da dove provengono queste sostanze all'interno del nostro organismo.

L'urea è una delle sostanze di scarto che vengono eliminate con l'urina. Spiega da dove proviene questa sostanza all'interno del nostro organismo e perché è necessario eliminarla.

Il liquido che viene filtrato all'inizio del nefrone contiene acqua, sali, glucosio, amminoacidi e urea; l'urina finale contiene soprattutto acqua, sali e urea. Confronta le due composizioni e spiega quale processo del nefrone provoca le differenze e perché è utile che avvenga.

In un'analisi di laboratorio si confrontano tre campioni di una persona sana: plasma sanguigno, filtrato glomerulare iniziale (urina primaria) e urina finale espulsa. I risultati mostrano:

• Glucosio: $1,0\ \text{g/L}$ nel plasma, $1,0\ \text{g/L}$ nell'urina primaria e $0,0\ \text{g/L}$ nell'urina finale.

• Urea: $0,3\ \text{g/L}$ nel plasma, $0,3\ \text{g/L}$ nell'urina primaria e $18,0\ \text{g/L}$ nell'urina finale.

• Volume: si producono $180\ \text{L}$ al giorno di urina primaria, ma se ne eliminano solo $1,5\ \text{L}$ di urina finale.

1. a) Interpreta questi dati spiegando quali processi hanno avuto luogo nei tubuli del nefrone perché il glucosio scompaia completamente mentre la concentrazione di urea si moltiplica per 60.
2. b) Prevedi che cosa accadrebbe al volume e alla composizione dell'urina se una sostanza tossica annullasse selettivamente il riassorbimento tubulare dell'acqua, e giustifica il rischio per la vita che ciò comporterebbe in poche ore.

Oltre ai reni, altri organi eliminano sostanze dal corpo. Indica che cosa eliminano i polmoni e che cosa elimina la pelle, e spiega perché si dice che collaborano anch'essi all'escrezione.

Una persona beve poca acqua durante una giornata calda e nota che la sua urina è scarsa e di colore scuro. Spiega, tenendo conto della funzione dei reni, perché cambiano il volume e il colore dell'urina e che cosa sta cercando di mantenere costante l'organismo.

In una clinica si esegue l'emodialisi su un paziente con insufficienza renale collegando il suo sangue, attraverso una membrana semipermeabile, a un circuito con liquido di dialisi.

1. a) Giustifica quale concentrazione di urea deve avere inizialmente il liquido di dialisi (zero o simile a quella del sangue del paziente?) affinché l'urea si sposti fuori dal corpo. Prevedi che cosa accadrebbe se per errore si introducesse un liquido con una concentrazione di urea maggiore di quella del paziente.
2. b) Un compagno afferma: «La macchina per la dialisi e il rene di un trapianto fanno esattamente la stessa cosa, quindi per la salute è uguale restare collegati per tutta la vita alla macchina o ricevere un trapianto». Confuta questa affermazione giustificando due limiti fondamentali della dialisi rispetto all'attività completa e continua di un rene sano trapiantato.

In un laboratorio scolastico si aggiunge $1\ \text{mg}$ di sali di ossalato di calcio a due becher con acqua a $37\ ^\circ\text{C}$ (temperatura corporea):

• Becher A: contiene $50\ \text{mL}$ di acqua.

• Becher B: contiene $250\ \text{mL}$ di acqua.

Dopo un po', nel becher A precipitano cristalli solidi sul fondo, mentre nel becher B la soluzione rimane trasparente.

1. a) Applica questo fenomeno di solubilità al funzionamento del rene: prevedi e giustifica in quale dei due becher si simula la pelvi renale di una persona che beve meno di $1\ \text{L}$ di acqua al giorno e come questo si collega alla formazione delle coliche renali (calcoli renali).
2. b) Progetta un piano con tre indicazioni quotidiane (alimentari e di abitudini) per un paziente che ha già espulso un calcolo di ossalato di calcio, giustificando scientificamente come ciascuna contribuisca a evitare la ricomparsa di sedimenti cristallini.