Per comprendere l'effetto dell'anestesia sul rene e gestire in modo adeguato pazienti con patologie renali, è necessario conoscere abbastanza in dettaglio alcuni principi di fisiologia del rene. La funzione principale del rene è quella emuntoria: il rene filtra il sangue (circa il 20% della portata cardiaca è diretto al rene) in modo continuativo, contribuendo al mantenimento dell'omeostasi elettrolitica e dell'equilibrio acido-base.

I processi fondamentali affinché il rene riesca a svolgere in modo adeguato il proprio ruolo sono la filtrazione glomerulare, l'escrezione ed il riassorbimento tubulare e la concentrazione (o diluizione) dell'urina. La filtrazione glomerulare dipende quasi esclusivamente dalla pressione arteriosa, dalle resistenze pre e post glomerulare, e dalle caratteristiche dell'endotelio glomerulare (permeabilità, superficie), oltre che, ovviamente, dal numero di nefroni funzionali. L'ultrafiltrato glomerulare, prima di divenire urina, viene sottoposto ad intensi processi di riassorbimento ed secrezione, il cui controllo è affidato ad un ingegnoso sistema di scambio controcorrente, a pompe specifiche e, infine, all'effetto di ormoni, quali l'ormone antidiuretico e l'aldosterone, per esempio. L'urina prodotta differisce in modo drammatico dal prodotto della filtrazione glomerulare. L'anestesia influenza la filtrazione glomerulare principalmente operando sulla pressione arteriosa e sulle resistenze delle arteriole afferente ed efferente: l'aumento della resistenza nell'arteriola efferente aumenta la pressione di filtrazione glomerulare, mentre l'aumento della pressione nell'arteriola afferente diminuisce la pressione di filtrazione glomerulare.

Dal momento che l'endotelio capillare è normalmente poco permeabile alle proteine plasmatiche, la pressione oncotica si oppone alla filtrazione glomerulare. La produzione di ultrafiltrato è circa 2 ml/kg/min (!!!). Considerata la produzione di urina (1-2 ml/kg/h), è ovvio che il rene riassorbe una quantità straordinaria di fluidi ed elettroliti. Il filtrato glomerulare ha composizione simile a quella del plasma, tranne che per il minimo contenuto di proteine. Normalmente la soglia per il passaggio di proteine nell'urina è 70000 Da. In caso di glomerulonefrite, l'aumento della permeabilità endoteliale alle proteine determina la comparsa precoce di proteinuria. Per mantenere la filtrazione glomerulare, il flusso ematico renale è circa 10 volte quello necessario per soddisfare i fabbisogni metabolici dell'organo. Tale margine aiuta l'anestesista in caso di riduzione della perfusione renale, proteggendo l'organo e spiegando come mai il numero di pazienti che presentano alterazioni della funzionalità renale dopo anestesia "travagliate" sia relativamente basso. Non si tratta semplicemente di fortuna o destino!