Fiziologia speciala - fiziologia excretiei
foarte concetrata cānd cantitatea de apa īn organism e redusa
diluata cānd apa e īn exces
Tubul distal vine īn contact cu arteriola aferenta, eferenta si cu hilul glomerulului, celulele lui diferentiindu-se si formānd macula densa.
Mesangium = tesut mai putin bine diferentiate ce ocupa locul dintre capilarele glomerulare.
Aparatul
juxtamedular = masangiul de la nivelul hilului glomerular + macula densa + celulele endoteliale din arteriola aferenta
mesangium-ul se poate contracta sub actiunea angiotensinei II reducānd fluxul sanguin īn capilarele glomerulare
1 ml - 125 ml urina primara - cantitatea enorma necesara pentru a curata organismul de ce e toxic.
Exista autoreglare hidrodinamica
1 ml - 125 ml reprezinta o constanta pentru fiziologia rinichiului.
Determinarea volumului filtrarii glomerulare
metode indirecte - clearance
clearance - cantitatea de plasma depurata de o anumita substanta īn unitatea de timp
clearance-ul filtrarii glomerulare = cantitatea de plasma filtrata īntr-un minut la nivelul glomerular
fenomen de clearance au loc īn orice organ
Proprietatile substantelor folosite pentru clearance-ul filtrarii glomerulare
sa treaca liber prin membrana filtranta
sa fie biologic inerta, neabsorbita, nesecretata de tubi
nemetabolizata si nedepozitata īn rinichi sau īn organism
sa nu fie toxica si sa nu influenteze functia renala
sa poata fi dozata cu precizie īn sg si urina
clearance-ul insulinei:
o polizaharid vegetal
o g.m. = 5200
tehnica:
o injectarea unei cantitati cunoscute din substante
o dozare: sg si urina - artera care se abordeaza mai usor e artera femurala
o recoltare urina
Vp = Cu x Vu / Cp
Vp = volumul de plasma (ml) depurat īn timp de un minut
Cu = concentratia substantei īn urina (mg %)
Vu = volumul de urina (ml/min)
Cp = concentratia substantei īn plasma (mg %)
Cantitatea de substanta excretata = Cu x Vu
Cantitatea de substanta filtrata = Vfg x Cfg = Vfg x Cp
Cfg = Cp (din sg arterial)
Vfg = V plasma filtrata
Cu x Vu = Vpf x Cp
Vpf = Cu x Vu / Cp
Clearance-ul filtrarii glomerulare = 125-130 ml/min.
Factori de variatie a filtrarii glomerulare
artera aferenta
o constrictie - scade fluxul sanguin scade filtrarea
o dilatatie - presiunea intraglomerulara creste
artera eferenta
o constrictie creste presiunea intraglomerulara
o durata īndelungata:
tranvazare plasmatica
presiune oncotica crescuta
stimularea simpatica
o moderata constrictie: artera aferenta si artera eferenta fara modifacari
o puternica constrictia arterei aferente mai mare decāt a arterei eferente
variatiile presionale ale arterei sistemice
o 70-200 mmHg autoreglare
o variatii oscilante
o presiunea arteriala mai mica de 70 mmHg scade filtrarea glomerulara
o presiunea arteriala mai mica de 30-40 mmHg filtrarea glomerulara stopata
o presiunea arteriala mai mare de 200 mmHg creste volumul filtrarii glomerulare
presiunea coloid osmotica
o crestere scade filtrarea glomerulara
o scadere:
hiperhidratare
2-3 mmHg crestere 15-20% a filtrarii glomerulare
starea membranei filtrante
o conditii patologice
o sisteme fiziologice: efort fizic, sarcina proteine g.m.
o glomerulonefrite, nefroze, scleroza renala:
variatii ale volumului filtrarii glomerulare
proteine
globule rosii
Hb
scaderi ale filtrarii
o acumulare de cataboliti
o acidoza metabolica
o acumulare de apa si electroliti hiperhidratare
Functiile tubului urinifer
ultrafiltrare
o necesitate volumetrica ≈ 25% din plasma ce iriga capilarele trece īn capsula Bowman
80-120 mg%; 0,8-1,2g%0;
glucoza, acizi aminati, HCO3-
ajustari īn functie de necesitatile organismului
puse īn evidenta prin micropunctie
o tubi-variata: volumetrica si compozitie de-a lungul tubului
o 180-200 l/24 h se elimina 1200-1500 ml/24 h
= Procese tubulare:
reabsorbtie - economisire
secretie - excretie - depurare completa
= Reabsorbtie tubulara se face de discernamānt, cāt trebuie au loc procese selective = biologic active (enzimatice-necesita timp)
definitie: procesul de readucere a unor constituienti din urina primara īn mediul intern, e deosebit de intens
valoare ≈ 99% din ultrafiltrat
obligatorie (proximal):
o tub proximal - 80%
o necesitate functionala
o glucoza - 100%
o acizi aminati - 99%
o H+ = 100%; apa = 85%; Na+ = 80-90%; Cl- = 99%; HCO3- = 80%; uree = PO4-3
facultativ:
o partea distala a tubului
o semnificatie - necesitatile organismului
o hormonal dependenta
tubul urinifer si-a diferentiat procesul de reabsorbtie ca sa se poate realiza selectiv; aici se creaza conditii satisfacatoare;
trebuie sa ajunga o cantitate redusa de urina, fluxul sa fie lent - proximal e recuperata ≈ 80-85% din urina primara aproape fara discernamānt, īn special pentru Na si H2O (izoosmotic)
īn portiunea distala fluxul e lent, oferind timp suficient de contact īntre fluid si peretele tubului
Excretie-secretie tubulara
specii-aglomerulate
om: H+, K+, uree, NH3, acid hipuric, substante exogene: toxice, medicament etc.
coeficient de epurare
!!! Importanta deosebita deoarece numai 25% din plasma (1/5) este depurata la nivel glomerular, restul fiind depurata prin excretie tubulara.
Mecanisme de transport transtubular
Procese: pasive, active bidirectionale realizeaza si mentin gradiente
Cele active prin mecanisme enzimatice:
transport - īmpotriva gradientului
inhibitie competitiva
Mecanismele de transport activ
limitata (Tm):
o capacitate enzimatica limitata
o glucoza, fosfati, acizi aminati
o acid uric, acid ascorbic
o acizi organici slabi, baze organice puternice
nelimitata:
o marimea gradientului
o timpul de contact:
lichid tubular
epiteliu tubular
o exemple:
Na+, HCO3- - reabsorbtie
H+ - excretie
Desfasurarea transportului limitat (Tm)
exemple: glucoza, acid paraaminohipuric
concentratia plasmatica mica transport total
crestere progresiva a concentratiei (īncarcare tubulara):
o transport total Tm
o creste progresiv cantitatea transportata
o depasirea Tm:
glucoza urina
PAH scade
nefroni:
o capacitate diferita de transport
o nefroni slabi numai capacitate diferita de transport
Īn mod normal, celulele au cantitatea de enzime suficienta pentru a mentine concentratia constanta īn plasma pentru aceasta substanta.
Mecanisme de reabsorbtie a glucozei
determinarea capacitatii maxime de transport al glucozei clearance-ul glucozei
Glicemia
1 g%0 - glcuoza filtrata glucoza reabsorbita
o hexokinaza:
membrana tubului proximal
glucozo-6-fosfat
o fluordzina diabet renal toxic ce inhiba G-6-fosfataza
filtrare-proportionala cu concentratia plasmatica
reabsorbtie totala 1,7-1,8 g%0
concentratie peste:
o 1,7-1,8 g%0:
īncarcare tubulara 220-250 mg/min
glicozurie
reabsorbtia creste progresiv - neproportional
o Tm = 350-400 mg/min glicozurie proportionala cu cresterea concentratiei īn plasma
Reabsorbtie tubulara activa a sodiului
Exemplu de transport nelimitat de o capacitate maxima enzimatica.
NaCl, NaHCO3, NaH2PO3 - filtrat glomerular
24.000 mEq/24 h 99,6% - reabsorbtie
Tub proximal reabsorbtie izoosmotica.
Transport activ
pol bazal al celulei
ATP-aza Skin (1957)
particularitati
o gradient: ionic, electric tubulo-celular
o suprafata (40-50 m2) - mare de control :
filamente protoplasmatice - apicale
invaginatii: laterale, bazale - spatiu labirintic
o citomembrana
o mitocondrii
o reabsorbtie: glucoza, apa, electroliti
o catabolism - proteic
Na+ proximal
transport activ - pol bazal
gradient electric:
o 70 mV - intracelular
o 20 mV - tub urinar
Na+ distal
reabsorbtie de 5-6 ori mai mica functie de necesitatile organismului
segmentul subtire al ansei Henle:
o clar - activ
o Na+ pasiv - gradient electric
tub contort distal, tub colector:
o aldosteroni
o actiune permetiva proteine sintetizate
o sinteza de compusi macroergici
o sinteza ATP-aza enzima cu actiune la pol bazal (Na+-H+ dependenta):
reabsorbtia activa de Na+
eliminarea competitiva K+ H+
Aldosteronul actioneaza nu numai asupra rinichiului, ci si asupra tuturor epiteliilor.
o activeaza ATP-azele exsitente īn membrana
o ajustarea eliminarilor de Na+ timpul de contact lichid tubular celula tubulara
o gradient cortico-medular mecanisme de dilutie si concentratie (corticala-izoosmotica 300 miliosmoli)
Reabsorbtia apei
filtrare integrala fenomene fizice
reabsorbtie tubulara:
o proximala: 80%; miscari ionice (Na+)
o ansa Henle: 6%; segment descendent - permeabil; segment ascendent - impermeabil
o tub contort distal - 9%
o tub colector
Transportul ionului de K+ prin peretele tubular
filtrare cantitatea plasmatica
eliminare:
o 1-15% din cantitatea filtrata
o cresterea eliminarilor (x2 cantitatea filtrata):
administrarea de K+
inhibarea secretiei de H+
segment proximal:
o reabsorbtie - 100%
o mecanism activ
tub contort distal:
o secretie/H+
o cuplat cu reabsorbtia Na+
gradient electric
difuzie H+ membrana permeabila
factori care influenteaza eliminarea urinara de H+:
o concentratia intracelulara de H+
o cantitatea de Na+ ce trebuie reabsorbita
o necesitatile de eliminare a H+ - aciditatea plasmei
o capacitatea mecanismului de schimb
o aldosteron
o flux de filtrare glomerulara
toleranta pentru H+
Transportul unor substante cu valoare nutritiva
glucoza
proteine:
o filtrare - 30 g / 24 h
o reabsorbtie pinocitoza (enzime intracitoplasmatice) acizi aminati (transport activ la polul bazal) circulatie
acizi aminati
vitamine:
Transportul ureei de-a lungul tubului urinifer
filtrare plasma sanguina
tub proximal secretie de uree
ram descendent concentrare reabsorbtia apei
tub colector reabsorbtia pasiva interstitiu ram ascendent al ansei Henle
gradient cortico-medular mecanisme de dilutie si concentratie
Mecanisme de dilutie si concentratie a urinei
densitatea urinei 1000-1050 (om 1001, 1003-1030)
diluarea urinei decuparea reabsorbtiei apei de substante solvite
concentratia urinei:
o fenomene osmotice compatibile cu viata si activitatea celulelor renale
o eliminare maxima a produsilor de catabolism
o economisire a apei
mecanism de concentrare a urinei prin contracurent:
Ipoteza Kuhn 1942:
fiziologie comparata - ansa Henle
dispozitie paralela:
o ramuri ansa Henle
o tub colector
o ramuri capilare īn ansa
Ipoteza Wirz 1961:
micropunctie - gradient cortico-medular
mecanism fizic de concentrare īn contracurent
Factori ce contribuie la realizarea si mentinerea gradientului cortico-medular
transport activ Na+, Cl-
transportul ureei
mecanism pasiv īn ansele vasculare - flux sanguin: medular si cortical
rolul interstitiului renal
|
