Mark A.W. Andrews, professore associato di fisiologia presso il Lake Erie College of Osteopathic Medicine, fornisce la seguente spiegazione:
Questa è unottima domanda, soprattutto perché le malattie renali e i trapianti di rene sono così comuni (circa 10.000-15.000 americani ricevono trapianti di rene ogni anno). La maggior parte degli esseri umani nasce con due reni come componenti funzionali di quello che viene chiamato il sistema renale, che comprende anche due ureteri, una vescica e unuretra. I reni hanno molte funzioni, inclusa la regolazione della pressione sanguigna, la produzione di globuli rossi, lattivazione della vitamina D e la produzione di glucosio. Evidentemente, tuttavia, i reni filtrano i fluidi corporei attraverso il flusso sanguigno per regolare e ottimizzare la loro quantità, composizione, pH e pressione osmotica. Acqua in eccesso, elettroliti, azoto e altri rifiuti vengono escreti come urina. Queste funzioni mantengono e ottimizzano il “milieu interieur” (ambiente interno) del corpo, i fluidi in cui vivono le nostre cellule.
La vita è incompatibile con una mancanza di funzionalità renale (sebbene lemodialisi possa fungere da sostituto). Ma a differenza della maggior parte degli altri organi, siamo nati con una capacità renale sovrabbondante o troppo ingegnerizzata. In effetti, un singolo rene con solo il 75% della sua capacità funzionale può sostenere molto bene la vita.
Questa ingegneria eccessiva ci fornisce 1,2 milioni di elementi filtranti funzionali di base, il nefrone microscopico, in ogni rene. I nefroni sono piccoli tubi che filtrano il plasma sanguigno, regolano e quindi restituiscono il fluido ottimizzato al corpo. Nella maggior parte delle condizioni, sebbene per un totale di pochi libbre, i reni ricevono circa il 20% di tutto il sangue pompato dal cuore. Ogni giorno, circa 120 litri di fluido e particelle entrano nel nefrone per essere filtrati.
Se è presente un solo rene, quel rene può adattarsi per filtrare tanto quanto normalmente farebbero due reni. In una tale situazione, i nefroni compensano individualmente aumentando le dimensioni – un processo noto come ipertrofia – per gestire il carico extra. Ciò avviene senza effetti negativi, anche nel corso degli anni. Infatti, se un rene funzionale manca dalla nascita, laltro può crescere fino a raggiungere una dimensione simile al peso combinato di due reni (circa un chilo).
I reni filtrano questa grande quantità di liquido su base giornaliera perché i nefroni sono filtri abbastanza indiscriminanti, rimuovendo tutto il contenuto dal sangue ad eccezione di proteine e cellule più grandi. I nefroni, tuttavia, sono estremamente abili nel processare il filtrato e le sostanze fondamentali per la sopravvivenza, come acqua, glucosio, amminoacidi ed elettroliti, che vengono attivamente riassorbiti nel sangue. Lacqua e i rifiuti (inclusi urea e creatinina, acidi, basi, tossine e metaboliti dei farmaci) che rimangono nei nefroni diventano urina.
Oltre a poter sostenere la vita con un solo rene, il sistema renale ha altre garanzie. Sebbene i nefroni smettano di funzionare a un tasso dell1% allanno dopo i 40 anni di età, i nefroni rimanenti tendono ad ingrandirsi e compensare completamente questa scomparsa. Le prove suggeriscono fortemente che è altamente improbabile che i donatori di rene viventi sviluppino effetti dannosi a lungo termine per la loro salute, come illustrato dai donatori la cui funzione renale è stata valutata fino a 30 anni dopo la donazione. I problemi principali con i donatori sono rari casi di complicanze legate alla chirurgia, non la mancanza del rene.