Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza
Upload



















































SCHIMBUL LICHIDIAN LA NIVEL CAPILAR, LICHIDUL INTERSTITIAL, HOMEOSTAZIA MEDIULUI INTERN

medicina












ALTE DOCUMENTE

DERMATOZE
Acizii grasi
Introducere in medicina
A-BETA-CARE - cod 54
MORFOLOGIA PROCESELOR DISTROFICE
5 PLANTE ANTICANCERIGENE SI RETETELE LOR
Constructia piramidei lui Keops
Intoxicatii medicamentoase
COLICI
Disfunctia endoteliala in insuficienta cardiaca

SCHIMBUL LICHIDIAN LA NIVEL CAPILAR,

LICHIDUL INTERSTIŢIAL,

HOMEOSTAZIA MEDIULUI INTERN



Schimbul de apa, substante nitritive si alte molecule īntre sānge si lichidul interstitial

            Difuziunea prin membrana capilara

            Difuziunea este cel mai important mijloc prin care substantele sunt transferate īntre plasma si lichidul intertitial.

            Difuziunea este consecinta miscarii termice a moleculelor de apa si a substantelor dizolvate īn mediul lichid, diferitele molecule de ioni īsi schimba aleator directia deplasāndu-se īntr-un sens si apoi īn altul.

            Substantele liposolubile pot difuza direct prin membranele celulare ale endoteliului capilar

            Din categoria acestor substante fac parte oxigenul si bioxidul de carbon (ratele de transport prin membrana capilara sunt mult mai rapide decāt ratele substantelor insolubile, cum ar fi ionii de sodiu si glucoza).

            Substantele hidrosolubile si cele insolubile īn lipide difuzeaza doar prin "porii intercelulari" ai membranei capilare

            Multe substante sunt solubile īn apa, dar nu pot traversa membranele lipidice ale celulelor endoteliale (moleculele de apa, ionii de sodiu, clor si glucoza).

            Efectul dimensiunilor moleculare asupra difuziunii la nivelul porilor

            Capilarele diferitelor tesuturi prezinta variatii extreme ale permeabilitatii.

            Efectul diferentei de concentratie asupra ratei nete de difuziune prin membrana capilara

            Rata neta de difuziune a unei substante prin orice membrana este proportionala cu diferenta de concentratie a substantei de o parte si de cealalta a membranei (cu cāt diferenta este mai mare, cu atāt va creste miscarea neta unidirectionala a substantei prin membrana, ex. concentratia oxigenului īn sāngele capilar este īn mod normal mai mare īn lichidul interstitial (cantitati mari de oxigen se deplaseaza īn mod normal spre tesuturi). Concentratia bioxidului de carbon este mai mare īn tesuturi decāt īn sānge, ceea ce determina trecerea excesului de bioxid de carbon īn sānge si īndepartarea acestuia din tesuturi).

                        Interstitiul si lichidul interstitial

            Spatiile dintre celule sunt denumite generic interstitiu. Lichidul existent īn aceste spatii poarta numele de lichid interstitial.

            Interstitiul contine doua tipuri principale de structuri solide: 1) manunchiurile de fibre de colagen (se īntind pe distante lungi īn interstitiu) si 2) filamente de proteoglicani (formeaza o retea, sunt molecule extrem de subtiri, spiralate sau rasucite, alcatuite din acid hialuronic 98% si proteine 2%).

            Lichidul interstitial

            Lichidul interstitial rezulta īn urma filtrarii si a difuziunii din capilare. Contine concentratii proteice mult mai mici, deoarece nu strabat cu usurinta porii capilarelor.

            Lichidul interstitial se gaseste īntre spatiile extrem de mici dintre filamentele de proteoglicani (nu este legat de moleculele de proteoglicani, curge liber).

            Filtrarea lichidiana prin capilare este conditionata de presiunile hidrostatica si coloid-osmotica, precum si de coeficientul de filtrare capilara

            Presiunea hidrostatica din capilare tinde sa forteze iesirea apei si a substantelor dizolvate īn aceasta prin porii capilarelor īn spatiul interstitial.

            Īn mod contrar, presiunea osmotica determinata de proteinele plasmatice (numita presiune coloid-osmotica) tinde sa atraga apa din spatiile interstitiale īn sānge prin osmoza.

            Presiunea osmotica exercitata de proteinele plasmatice īmpiedica īn mod normal pierderea semnificativa de lichid din sānge īn spatiul interstitial.

            Sistemul limfatic are un rol important, contribuind la reīntoarcerea īn circulatie a unor cantitati mici de proteine si lichid care se strecoara din sānge īn spatiile interstitiale.

            Patru forte primare hidrostatice si coloid-osmotice determina transferul lichidian prin membrana capilara

            Aceste forte sunt numite fortele Starling: 1) presiunea capilara (Pc) care tinde sa īmpinga lichidul prin membrana capilara spre exterior; 2) presiunea lichidului interstitial (Pif), care tinde sa īmpinga lichidul prin membrana capilara spre interior (cānd Pif este pozitiva) si spre exterior (cānd Pif este negativa); 3) presiunea coloid-osmotica a plasmei la nivel capilar, care tinde sa produca osmoza lichidului prin membrana capilara spre interior; 4) presiunea coloid-osmotica a lichidului interstitial, care tinde sa determine osmoza lichidului prin membrana capilara spre exterior.

            Daca suma fortelor Starling, adica presiunea neta de filtrare este pozitiva, va exista o filtrare lichidiana neta prin capilare.

            Daca suma fortelor Starling este negativa se va produce o absorbtie lichidiana neta din spatiile interstitiale īn capilare.

            Presiunea neta de filtrare este usor pozitiva īn conditii normale, producānd o filtrare lichidiana neta din capilare īn spatiul interstitial īn majoritatea organelor.

            Pentru determinarea presiunii hidrostatice de la nivel capilar au fost utilizate doua metode experimentale: 1) canularea directa a capilarelor cu ajutorul unei micropipete (presiunea medie este aprox. 25 mmHg si 2) masurarea functionala indirecta a presiunii capilare (presiune capilara medie 17 mmhg).

                        Presiunea hidrostatica a lichidului interstitial




            Presiunea lichidului interstitial prezinta valori negative (mai mici decāt presiunea atmosferica cu cātiva mm Hg, subatmosferica, -3 mmHg).

            Metode pentru determinarea presiunii lichidului interstitial: 1) canularea tisulara directa cu ajutorul unei micropipete; 2) masurarea presiunii prin implantarea unor capsule perforate si 3) masurarea presiunii cu ajutorul unui tampon de bumbac introdus īn tesut.

            Activitatea de pompa a sistemului limfatic reprezinta cauza principala a presiunii negative a lichidului interstitial

            Sistemul limfatic este un sistem de curatare (īndeparteza excesul lichidian, excesul de molecule proteice din spatiile tisulare).

                        Presiunea coloid-osmotica a lichidului interstitial

            Cantitati mici de proteine plasmatice reusesc sa se strecoare prin pori īn spatiile interstitiale.

            Cantitatea totala de proteine din lichidul interstitial din organism este usor mai mare decāt cantitatea totala a proteinelor din plasma, īnsa avānd īn vedere faptul ca acest volum este de 4x mai mare decāt volumul plasmatic, concentratia medie a proteinelor din lichidul interstitial este īn mod obisnuit de 40% din cea plasmatica (3g/l). Din punct de vedere cantitativ, presiunea coloid-osmotica medie a lichidului interstitial pentru aceasta concentratie de proteine este aprox. 8 mmHg. Sistemul capilar reuseste sa mentina o distributie normala a volumului lichidian īntre plasma si lichidul interstitial.

            Echilibrul Starling īn cazul schimbului capilar

            Cantitatea de lichid filtrata la nivelul capetelor arteriale ale capilarelor este aproape egala cu volumul de lichid reīntors īn circulatie prin reabsorbtie.

            Fortele medii care tind sa īmpinga lichidul spre exterior: presiunea capilara medie, presiunea negativa a lichidului interstitial liber, presiunea coloid-osmotica a lichidului interstitial.

            Fortele medii care tind sa īmpinga lichidul spre interior: presiunea coloid-osmotica a plasmei.

            Semnificatia presiunii negative a lichidului interstitial ca mijloc de legatura a tesuturilor organismului

            Ţesuturile sunt legate unele de altele si prin presiunea negativa a lichidului interstitial (sistem de vacuum partial).

            Cānd tesuturile īsi pierd presiunea negativa se produce acumulare lichidiana īn aceste spatii (apare edemul).

Homeostazia mediului intern

Scopul fiziologiei este de a explica care sunt factorii fizici si chimici responsabili pentru originea, dezvoltarea si evolutia vietii. Fiziologia umana īncearca sa explice care sunt caracteristicile si mecanismele specifice care definesc organismul uman ca entitate vie.

Unitatea vie elementara a organismului este celula. Fiecare organ este alcatuit din numeroase tipuri de celule a caror unitate este mentinuta de structuri intercelulare cu rol de suport. Fiecare tip de celula este special adaptat pentru a īndeplini una sau mai multe functii particulare (ex. eritrocitele trnsporta oxigenul de la plamāni la nivel celular). 

Lichidul extracelular - "mediul intern"

Organismul uman adult contine aproximativ 60% lichid, reprezentat īn principal printr-o solutie de ioni si alte substante.

Cea mai mare parte a acstui lichid se afla īn interiorul celulelor si este denumit lichid intracelular.

Aproximativ 1/3 se afla īn spatiile din afara celulelor si este denumit lichid extracelular. Lichidul extracelular este īn miscare permanenta īn interiorul organismului.Acesta este transportat rapid īn sāngele circulant, fiind ulterior distribuit īntre sānge si lichidele tisulare consecutiv difuziei prin peretii capilari.

Lichidul extracelular contine ioni si elemente nutritive necesare īntretinerii vietii celulei (toate celulele traiesc practic īn acelasi mediu, lichidul extracelular. Lichidul extracelular este denumit mediul intern al organismului (Claude Bernard).

Diferente īntre lichidul extracelular si lichidul intracelular.

Lichidul extracelular contine cantitati mari de ioni de sodiu, clor si bicarbonat, precum si elemente nutritive pentru celule (oxigenul, glucoza, acizii grasi si aminoacizii), de asemenea, contine bioxid de carbon  (transportat de la nivelul celulei spre plamāni pentru a fi eliminat, īn care se afla alti produti ai metabolismului celular care sunt transportati de la rinichi pentru a fi excretati).

Lichidul intracelular contine cantitati mari de ioni de potasiu, ioni de magneziu si ioni fosfat īn locul ionilor de sodiu si clor aflati īn spatiul extracelular.

Mecanisme speciale pentru transportul ionilor prin membranele celulare  mentin diferentele īntre concentratiile ionilor din lichidul extracelular si cel intracelular.

Mecanismele "homeostatice" ale principalelor sisteme functionale ale organismului

Homeostazia

Stabilitatea relativa a compozitiei lichidelor organismului este foarte importanta, deoarece exista un schimb permanent de lichid si solventi īntre organism si mediul extern, precum si īntre diferitele compartimente ale organismului.




Homeostazia este mentinerea aproximativ constanta a parametrilor mediului intern. Toate organele si tesuturile īndeplinesc functii care ajuta la pastrarea constanta a acestor parametri (plamānii furnizeaza oxigen spatiului extracelular pentru a substitui oxigenul consumat de celule, rinichii mentin constante concentratiile ionilor, tractul gastrointestinal asigura aportul elementelor nutritive).

Sistemul de transport si distributie a lichidului extracelular - sistemul ciculator sanguin

Lichidul extracelular este transportat la nivelul organismului īn doua etape: prima etapa este reprezentata de deplasarea sāngelui prin organism īn interiorul vaselor sanguine, cea de a doua etapa este reprezentata de deplasarea bidirectionala a lichidului īntre capilarele sanguine si spatiile intercelulare (la nivelul capilarelor exista un schimb permanent de lichid extracelular īntre fractiunea plasmatica a sāngelui si lichidul interstitial care umple spatiile intercelulare). Peretii capilarelor sunt permeabili pentru majoritatea moleculelor din plasma sanguina, cu exceptia moleculelor mari ale proteinelor plasmatice (cantitati mari de lichid si constituienti dizolvati difuzeaza bidirectional īntre sānge si spatiile tisulare, proces de difuziune care este determinat de miscarea moleculelor, atāt din plasma cāt si din lichidul interstitial. Lichidul si moleculele dizolvate se afla īn continua miscare, deplasāndu-se īn toate directiile īn plasma si īn fluidul din spatiile intercelulare, precum si prin porii capilari.

Lichidul extracelular din īntreg organismul - atāt cel din plasma cāt si cel din lichidul interstitial - este īn permanenta amestecat, fiind astfel mentinuta omogenitatea aproape completa a lichidului extracelular la nivelul organismului.

Īn concluzie, mentinerea unui volum relativ constant si a unei compozitii stabile a lichidelor organismului este esentiala pentru homeostazie.

Originea elementelor nutritive din lichidul extracelular

Sistemul respirator

Sāngele se īncarca cu oxigen la nivel alveolar. Membrana care separa alveolele si lumenul capilarelor pulmonare (membrana alveolara) prezinta grosimea de 0,4-2 microni, iar oxigenul difuzeaza īn sānge prin porii acestei membrane, īn acelasi mod īn care apa si ionii difuzeaza prin peretii capilarelor.

Tractul gastrointestinal

La acest nivel diferite elemente nutritive dizolvate (carbohidrati, acizi grasi, aminoacizi) sunt absoorbite īn lichidul extracelular sanguin.

Ficatul modifica structura chimica a multora dintre substantele absorbite, crescāndu-le gradul de utilizare. Adipocitele, rinichii, glandele endocrine contribuie, de asemenea, la modificarea substantelor absorbite.

Sistemul musculo-scheletic contribuie la functiile homeostatice ale organismului prin mecanisme specifice.

Epurarea produsilor finali de metabolism

Eliminarea bioxidului de carbon la nivel pulmonar

Simultan cu captarea oxigenului la nivel pulmonar, bioxidul de carbon este eliminat din sānge īn alveolele pulmonare (dintre toti produtii finali ai metabolismului celular, bioxidul de carbon este cel mai abundent).

Rinichiul

La nivel renal sunt eliminate din plasma majoritatea celorlalte substante (īn afara bioxidului de carbon) care nu sunt necesare celulelor (diferiti produsi finali ai metabolismului celular, cum ar fi ureea si acidul uric, de asemenea, sunt eliminati ionii si apa īn exces care s-au acumulat īn lichidul extracelular). Rinichiul īsi īndeplineste functia prin filtrarea initiala a unor cantitati mari de plasma la nivel glomerular, iar ulterior prin  reabsorbtia īn sānge a substantelor necesare organismului (glucoza, aminoacizii, cantitati adecvate de apa si ioni).

Majoritatea celorlalte substante care nu sunt necesare oraganismului īn special produsii finali de metabolism (ex. ureea) prezinta reabsorbtie minima, fiind eliminati īn urina prin tubii renali.

Reglarea functiilor organismului

Sistemul nervos de reglare

Sistemul nervos este alcatuit din trei componente principale: calea senzoriala aferenta, sistemul nervos central (componenta integrativa) si calea motorie aferenta.

Receptorii senzoriali detecteaza starea organismului sau starea mediului īnconjurator (ex. receptorii cutanati informeaza persoana de fiecare data cānd un obiect atinge tegumentul īn orice punct). Sistemul nervos central (SNC) este alcatuit din creier si maduva spinarii. SNC determina reactiile organismului la senzatiile sosite din periferie.

O mare parte a sistemului nervos este denumita sistemul autonom, care controleaza numeroase functii ale organelor interne (ex. activitatea cardiaca, miscarile peristaltice gastrointestinale, secretia glandelor endocrine).

Sistemul nervos regleaza īn special activitatile musculara si secretorie ale organismului.

Sistemul hormonal de reglare

Exista opt glande endocrine principale care secreta hormoni, substante chimice transportate prin lichidul extracelular cu rolul de a regla functiile celulei (ex. hormonul tiroidian creste rata majoritatii reactiilor chimice, insulina controleaza metabolismul glucozei, hormonii corticosuprarenali controleaza nivelul sodiului si potasiului, precum si metabolismul proteinelor, hormonul paratiroidian controleaza calciul si fosfatul la nivelul osului).

Sistemul hormonal regleaza īn principal functiile metabolice.

Controlul sistemelor organismului

Sistemele de control genetic sunt cele mai complexe (actioneaza īn toate celulele pentru a controla atāt activitatea inracelulara cāt si activitatea extracelulara.

Numeroase alte sisteme de control actioneaza la nivelul organelor (pentru a controla functiile partilor componente ale acestora), altele opereaza la nivelul īntregului organism (pentru a controla relatiile dintre organe). Ex. sistemul respirator functioneaza īn asociere cu sistemul nervos (regleaza concentratia bioxidului de carbon din lichidul extracelular; ficatul si pncreasul regleaza concentratia glucozei din lichidul extracelular; rinichiul regleaza concentratiile hidrogenului, sodiului, potasiului, fosfatului si a altor ioni din lichidul extracelular.

Exemple de mecanisme de control

Reglarea concentratiei oxigenului si bioxidului de carbon la nivelul lichidului extracelular



Oxigenul reprezinta una dintre substantele principale necesare reactiilor chimice intracelulare (organismul prezinta un mecanism special de control pentru a mentine constanta concentratia oxigenului īn lichidul extracelular). Mecanismul se bazeaza pe caracteristicile chimice ale hemoglobinei (continuta īn toate eritrocitele). Hemoglobina se combina cu oxigenul cānd sāngele traverseaza plamānii. Hemoglobina prezinta afinitate crescuta pntru oxigen. Īnsa, īn cazul īn care concentratia oxigenului īn lichidul tisular este prea mica, se elibereaza suficient oxigen pentru a restabili nivelul adecvat (reglarea concentratiei tisulare a oxigenului se bazeaza pe caracteristicile hemoglobinei). Acest reglare este denumita functia tampon pentru oxigen a hemoglobinei.

Bioxidul de carbon reprezinta un produs final major al reactiilor oxidative intracelulare.

Cresterea concentratiei sanguine a bioxidului de carbon peste valoarea normala stimuleaza centrul respirator (creste eliminarea prin expiratie a bioxidului de carbon si astfel se īndeparteaza cantitatea īn exces din sānge si lichidele tisulare).

Reglarea presiunii arteriale

Sistemul baroreceptor este un mecanism de control cu actiune rapida. Baroreceptorii sunt localizati la nivelul peretilor arteriali ai bifurcatiei carotidiene, precum si la nivelul arcului aortei toracice. Baroreceptorii sunt stimulati de īntinderea peretelui arterial. Cānd presiunea arteriala creste, atunci baroreceptorii transmit impulsuri nervoase spre trunchiul cerebral (la acest nivel, impulsurile inhiba centrul vasomotor, ceea ce determina reducerea numarului de stimuli transmisi de la acest nivel prin intermediul sistemului nervos simpatic spre inima si vasele sanguine). Scaderea frecventei descarcarii acestor stimuli determina reducerea activitatii de pompa a inimii, precum si dilatatia vaselor sanguine periferice, ceea ce permite cresterea fluxului sanguin vascular.  Ambele efecte restabilesc valoarea normala a presiunii arteriale.

Invers, scaderea presiunii arteriale sub nivelul normal relaxeaza receptorii de īntindere, ceea ce permite centrului vasomotor sa devina mai activ decāt īn mod normal, determinānd vasoconstrictie si cresterea activitatii de pompa a inimii, ceea ce duce la cresterea presiunii arteriale.

Limite normale si caracteristici fizice ale unor constituenti importanti ai lichidului extracelular

Cresterea temperaturii organismului cu numai 70C fata de normal poate conduce la un cerc vicios īn care cresterea metabolismului celular distruge celulele.

Pentru echilibrul acido-bazic al organismului (valoarea normala fiind de 7,4), valorile letale situāndu-se cu numai 0,5 unitati de o parte si de alta a acesteia.

Cānd concentratia ionilor de potasiu scade la mai putin de 1/3 fata de normal se poate instala paralizia datorita incapacitatii nervilor de a transmite impulsurile nervoase. Invers, cānd concentratia ionilor de potasiu creste de doua ori sau mai mult fata de normal, functia miocardului poate fi puternic deprimata.

Cānd concentratia ionilor de calciu scade la mai putin de ½ fata de normal, pot sa apara contractii musculare de tip tetanic la nivelul corpului datorita generarii spontane de impulsuri nervoase īn exces la nivelul nervilor periferici.

Cānd concentratia glucozei scade la mai putin de ½ fata de normal, se instaleaza iritabilitate psihica intensa, uneori chiar convulsii.

Caracteristici ale sistemelor de control

Majoritatea sistemelor de control actioneaza prin mecanismul de feedback negativ

Īn procesul de reglare a concentratiei de bioxid de carbon, o concentratie ridicata a acestuia īn lichidul extracelular determina cresterea ventilatiei pulmonare. Aceasta determina la rāndul sau scaderea concentratiei de bioxid de carbon la nivelul lichidului extracelular, deoarece la nivel pulmonar bioxidul de carbon este eliminat cu o rata mai mare.

Cānd concentratia bioxidului de carbon scade prea mult, aceasta va reveni la normal prin mecanism de feed back (raspunsul este negativ fata de stimulul initiator).

Presiunea arteriala crescuta declanseaza o serie de reactii care determina scaderea presiunii, iar presiunea redusa declanseaza o serie de reactii care determina cresterea presiunii (īn ambele situatii exista feedback negativ).

Daca un anumit factor devine crescut sau deficitar, un sistem de control initiaza un mecanism de feedback negativ (modificari ce au ca scop revenirea la normal, fiind astfel mentinuta homeostazia).

"Eficacitatea" unui sistem de control

Nivelul eficacitatii (eficacitatea = corectie/eroare) unui sistem de control (ex. sistemului baroreceptor, a sistemului de control a temperaturii organismului) pentru a mentine constante anumite conditii este determinat de eficacitatea mecanismului de feedback negativ.

Mecanismul de feedback pozitiv poate initia uneori un cerc vicios si poate duce la deces

Mecanismul de feedback pozitiv (cerc vicios) nu conduce la stabilitate (stimulul initiator produce un efect similar, cu amplitudine mai mare).

Uneori mecanismul de feedback pozitiv poate fi util

Coagularea, nasterea sunt exemple de feedback pozitiv util.

Mecanismul de feedback pozitiv prezinta un rol important īn generarea impulsurilor nervoase.

Tipuri mai complexe de mecanisme de control - controlul adaptativ

Sistemul nervos dispune de numeroase mecanisme de control interconectate (unele dintre acestea sunt sisteme de feedback).

Creierul utilizeaza un principiu denumit reglare anticipata (control feed-forward). Īn acest caz creierul ajusteaza impulsurile controlului anticipat. Fenomenul este denumit control adaptativ (reprezinta un feedback negativ īntārziat).

Īn concluzie, scopul acestui curs a fost: 1) de a clarifica organizarea de ansamblu a organismului uman 2) de a clarifica modalitatile prin care diferite parti ale organismului functioneaza īn armonie.

Organismul reprezinta interactiunea complexa a unui numar imens de celule (organizate sub forma a diferite structuri functionale, ex. organe).

Fiecare structura functionala contribuie la mentinerea homeostaziei lichidului extracelular (mediul intern al organismului, important pentru mentinerea functiei corespunzatoare a celulelor).

Fiecare celula beneficiaza de homeostazie si contribuie la mentinerea acesteia (interactiunea reciproca asigura automatismul permanent al organismului).

Pierderea capacitatii de a īndeplini functia de mentinere a homeostaziei conduce la disfunctii la nivelul tuturor celulelor organismului (disfunctiile extreme conduc la deces, disfunctiile moderate conduc la aparitia starii de boala).

Practica medicala se ocupa printre altele cu consecintele disfunctiei sistemelor de control cu rol īn mentinerea echilibrului lichidian al organismului.












Document Info


Accesari: 9952
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul
in pagina web a site-ului tau.




Coduri - Postale, caen, cor

Politica de confidentialitate

Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2019 )