Fisiologia Renale (Rene, Acido-Base, Liquidi e Sangue) [PDF]

Zitiervorschau

Fisiologia Renale

Matteo Paolucci

Principali funzioni del rene: •

escretoria (eliminazione sostanze inutilizzabili e tossiche)

•

regolazione della pressione arteriosa (renina angiotensina, aldosterone, ADH)

•

equilibrio idro-salino (osmolarità e volume dei liquidi corporei)

•

pH dell’organismo

•

regolazione dell’eritropoiesi (produzione di eritropoietina)

FUNZIONE ESCRETORIA vi contribuisce tutto il nefrone (# unità anatomo-funzionale del rene): •

elemento vascolare (glomerulo)

•

elemento tubulare

Funzione glomerulare •

processo di ultrafiltrazione: produzione di ultrafiltrato = plasma meno proteine (alto PM)

Funzione tubulare •

secrezione e assorbimento: cambia la composizione dell’ultrafiltrato fino alla produzione dell’urina (escreta)

materia prima: sangue •

Flusso Ematico Renale: tutto il V di sangue che passa nell’unità di tempo in entrambi i reni o

•

FER = ca. 1200mL/min !

circa - della gittata cardiaca # reni molto perfusi

!

ogni rene pesa 150 g, ma riceve - del sangue dell’intero organismo

in realtà la materia prima è il plasma (solo la parte liquida) o

Flusso Plasmatico Renale

FUNZIONE GLOMERULARE Glomerulo o corpuscolo di Malpighi: elemento glomerulare: capillari (ca. 50) – formano “rete mirabile” in quanto interposti tra un’arteriola afferente e una efferente elemento tubulare è dato dalla capsula di Bowman, con un polo vascolare ed uno tubulare lo spazio di Bowman è la regione di accumulo dell’ultrafiltrato le cellule produttrici di renina sono le cellule del mesangio: cellule della tonaca media modificate – da funzione meccanica sono passate ad una funzione endocrina macula densa: specializzazione delle cellule epiteliali del tubulo distale (ispessimento della parete del tubulo # cellule con elevata permeabilità a Na+: misurano [Na+] nel liquido tubulare; inserite nel feedback tubulo-glomerulare)

infatti, se aumenta la P arteriosa, avvengono variazioni di velocità di filtrazione glomerulare, e quindi varia anche la [Na+](se P art aumenta, [Na+] aumenta) # messaggio da tubulo a cellule del mesangio # informazioni sulla produzione di renina (se [Na+] aumenta, produzione e secrezione di renina diminuisce, in quanto la renina fa aumentare la Pa) o

esocitosi della renina si ha quando [Na+] è troppo bassa # Pa bass

Ultrafiltro o barriera di filtrazione: •

endotelio dei capillari glomerulari

•

lamina basale

o o

fenestrature molto alte ricca di glicoproteine e proteoglicani (che hanno una maggiore percentuale di carboidrati e differenti carboidrati rispetto alle glicoproteine)

o

trattiene le proteine e fa passare le molecole a basso PM

•

epitelio viscerale del glomerulo (podociti) o

presenza di propaggini (pedicelli)

o

podociti si interdigitano; sono uniti per mezzo di setti elettrondensi

o

grande capacità di modificare la struttura (# presenza di proteine contrattili) e di modificare le interazioni con la lamina basale

Filtrabilità =

[Ultrafiltrato] [ plasma]

1 # passa completamente;

0 # completamente trattenuto;

ma non è una risposta tutto o nulla PESO MOLECOLARE (g)

RAGGIO MOLECOLARE (!)

FILTRABILITÀ

acqua

18

1.0

1.0

sodio

23

1.4

1.0

urea

60

1.6

1.0

glucosio

180

3.6

1.0

saccarosio

342

4.4

1.0

inulina

5.500

14.8

0.98

!

mioglobina

17.000

19.5

0.75

ovoalbumina

43.500

28.5

0.22

emoglobina

68.000

32.5

0.03

sieroalbumina

69.000

35.5

< 0.01

•

inulina: polimero del fruttosio

•

in corsivo: proteine # difficoltà a passare

ultrafiltrato: stessa composizione del plasma, senza le proteine plasmatiche (albumine, globulina) oltre al raggio molecolare, la carica netta ha un ruolo nel determinare la filtrabilità

Dextrano: carboidrato polimerizzabile (si possono creare molecole con diverso raggio) aggiunta di carica (-) # diminuisce filtrabilità aggiunta di carica (+) # aumenta filtrabilità # lamina basale: proteine con carica netta (-): dato che le proteine a pH fisiologico sono generalmente (-), vengono trattenute se la lamina basale perde le cariche negative (come in alcune malattie), le proteine passano

VFG = kF " PUF •

PUF: pressione di ultrafiltrazione (risultante aritmetica di tutte le P che agiscono all’interno del glomerulo)

•

!

kF: costante di proporzionalità o

determinata da conduttività idraulica dell’ultrafiltrato (caratteristiche molecolari e superficie dell’ultrafiltrato # n° glomeruli)

aumenti di PUF # aumenti di VFG (proporzionalità lineare) VFG deve variare entro limiti ristretti: è il “primo movens”, da VFG dipendono altri parametri

Forze di Starling: forze che contribuiscono alla PUF PGC: P idrostatica del capillare: da capillare a spazio di Bowman è il doppio rispetto a quella di tutti gli altri tipi di capillari (60 invece di 30 – 35) Forze verso interno: si oppongono a forze di filtrazione: _ PBS: P idrostatica dello spazio di Bowman verso glomerulo, ma anche verso tubulo prossimale _ .GC: colloidosmotica (oncotica) si crea ogni volta che è presente una membrana permeabile a soluti a basso PM e impermeabile a proteine; è molto più piccola: è una proprietà colligativa delle soluzioni, dipende da concentrazione molare; richiama acqua nel capillare

•

PGC: al capo efferente è minore perché è avvenuta una perdita di carico dovuta alla R di capillari al flusso sanguigno

•

.BS: è 0 perché ultrafiltrato trattiene quasi tutte le proteine

•

PBS: è uguale da entrambe le parti perché lo spazio è comunicante

•

.GC: -25 è la . del plasma; nella parte efferente aumenta perché il plasma viene concentrato man

•

PUF: sempre positiva, c’è sempre movimento di liquido verso lo spazio di Bowman (anche se è più

mano che fluisce: esce acqua e restano le proteine netto nella parte afferente) o

differenza rispetto ai normali capillari: negli altri, essendo minore la pressione, il flusso non resta unidirezionale # filtrazione nel capo arterioso e riassorbimento nel capo venoso

se si vuole mantenere costante VFG, si deve mantenere costante PUF: •

vasocostrizione e vasodilatazione di arteriole afferente ed efferente: o

meccanismi nervosi

o

meccanismi ormonali (adrenalina, angiotensina)

o

meccanismi miogenici (locali)

o

vasocostrizione dell’arteriola afferente !

maggiore perdita di carico

!

P nei capillari diminuisce: PUF minore

" " o

varia R si attiva in caso di aumento dell P arteriosa per riequilibrare

vasodilatazione dell’arteriola afferente !

perdita di carcio minore

!

in risposta a cali di P arteriosa

discorso per arteriola efferente è speculare: !

vasocostrizione – stesso effetto di vasodilatazione nell’afferente (maggiore P a monte)

!

vasodilatazione – stesso effetto di vasocostrizione nell’afferente

Meccanismi di trasformazione del filtrato primario Na+: 130 è un valore vicino a quello del plasma, 50 è un valore ipoosmotico, infatti le urine sono ipoosmotiche rispetto al plasma

Cl-: valori nel plasma inferiori a quelli del Na+; infatti non è l’unico controanione # l’altro è HCO3-

l’osmolarità nel plasma varia entro limiti ristretti

CARICO: quantità di una determinata sostanza che viene processata nell’unità di tempo •

processamenti: filtrazione, escrezione, riassorbimento (ovvero filtrazione meno escrezione)

•

urina è neutra o acida

NEFRONE (epiteli polarizzati: differenti corredi proteici in membrane apicali e basolaterali, separate da giunzioni serrate)

•

•

•

•

tubulo contorto prossimale: epitelio cuboide/cilindrico o

orletto a spazzola (# > superficie per assorbimento e secrezione)

o

cellule ricche di mitocondri (metabolismo elevato per processi di trasporto attivo)

ramo discendente sottile e ascendente sottile: epitelio piatto o

no specializzazione di membrana

o

mitocondri scarsi (# processi passivi)

ramo ascendente spesso: o

no specializzazione di membrana

o

molti mitocondri (# processi attivi)

tubulo distale: o

processi attivi

Tubulo contorto prossimale: •

2 metà, a seconda del tipo di trasporti o

1° metà: riassorbimento Na+ accoppiato con HCO3-

o

2° metà: riassorbimento Na+ accoppiato con cloruri Cl-

•

1° metà A: sulla membrana basolaterale sono presenti delle ATPasi Na K dipendenti, che generano gradienti di Na+ (forze motrici del movimento dei soluti) # basse [Na+] intracellulare si oppone a alta [Na+] nel tubulo secrezione: # H+ (tramite antiporto – movimento di una specie chimica contrario ad un’altra; Na+ entra in base al gradiente e H+ esce per antiporto – trasporto attivo secondario) H+ deriva dall’idratazione di CO2 (CO2 + H2O grazie a CA, enzima anidrasi carbonica); l’altro prodotto della reazione è HCO3-, che fuoriesce secondo gradiente (passivamente) dalla membrana basale B: glucosio assorbito grazie a gradiente di Na+: cotrasporto; poi fuoriesce verso il sangue attraverso un carrier

effetto netto: o

riassorbimento di: Na+ e HCO3-, glucosio, aminoacidi, PO42-, lattato, acqua !

acqua: riassorbita in maniera passiva (osmosi # assorbimento soluti = assorbimento acqua) # riassorbimento isoosmotico: [acqua] in tubulo e plasma è uguale

o

secrezione: H+

diarrea prolungata: acidosi metabolica !

Na+ perso in secrezioni # iponatriemia: non c’è Na+ per secrezione di H+ (necessaria somministrazione di fisiologica) TF: filtrato tubulare; P: plasma se TF/P < 100, la concentrazione nel plasma è maggiore di quella nel tubulo TF/P=1 per Na+ (praticamente è alla stessa concentrazione in questo tratto) Cl- sembra avere una concentrazione maggiore nel tubulo, ma solo perché è stata assorbita acqua, quindi risulta più concentrato; il suo riassorbimento avviene a partire dalla 2° metà del tubulo prossimale

•

2° metà riassorbimento di Cl- e Na+ Na+ accoppiato a controtrasporto di H+ Cl- accoppiato a controtrasporto di anioni H+ e anioni si combinano nel tubulo, creando una molecola neutra che diffonde all’indietro # il processo ricomincia anioni: OH-, HCO2- (formato), ossalato, bicarbonato, solfato

effetto netto: o

riassorbimento di Na+, Cl-, H2O (via paracellulare) !

liquido resta sempre isoosmotico rispetto al plasma

Ansa di Henle - Ramo discendente sottile •

molto permeabile all’acqua

•

bassa o nulla permeabilità ai soluti

•

processi essenzialmente passivi

# riassorbimento acqua grazie a meccanismo osmotico: interstizio intorno ad ansa è iperosmotico (grazie a meccanismo di moltiplicazione controcorrente) # concentrazione urina (tubulo diventa iperosmotico rispetto a plasma) Ramo ascendente sottile •

permeabile ai soluti

•

impermeabile ad acqua

# “segmento diluente”: soluti rimossi dal tubulo, ma non l’acqua cotrasporto Na+ - Clregolato da ormone aldosterone (mineralcorticoide da midollare del surrene) – promuove anche secrezione di K+

Ramo ascendente spesso •

segmento diluente, ma anche processi attivi; secrezione di H+ e K+ effetto netto: separazione acqua (impermeabile) da soluti

Tubulo distale e dotto collettore

Aldosterone: ormone steroideo •

lipofilico: attraversa membrana per diffusione

•

si lega a recettore intracellulare # complesso ormone-recettore si lega a siti specifici sul DNA # regolazione della trascrizione di geni con SRE (elemento di risposta) o

geni per: proteine di membrana (canali K+, Na+ per diffusione passiva), enzimi mitocondriali, ATPasi Na+ K+ dipendente

Riassorbimento di Na+ Segmento

% del

Meccanismo di ingresso di Na+

Principali ormoni

riassorbimento del

attraverso la membrana apicale

regolatori

Scambio Na+/H+, cotrasporto

Angiotensina II,

di Na+ con aminoacidi e soluti

noradrenalina,

organici, scambio Na+/H+ e Cl-

adrenalina, dopamina

carico filtrato Tubulo prossimale

67%

/anione Ansa di Henle

25%

Simporto 1Na+/1K+/2Cl-

Aldosterone

Tubulo distale

4%

Simporto NaCl

Aldosterone

Tubulo distale e dotto

3%

Canali di Na+

Aldosterone, peptide

collettore

atriale natriuretico, urodilatina

somma: 99% # 1% è escreto

• Riassorbimento acqua Segmento

% di assorbimento del

Meccanismo del

Ormoni che regolano la

carico filtrato

riassorbimento dell’acqua

permeabilità all’acqua

Tubulo prossimale

67%

Passivo

Nessuno

Ansa di Henle

15%

Solo DTL, passivo

Nessuno

Tubulo distale

0%

Acqua non riassorbita

Nessuno

Tubulo distale e dotto

8%-17%

Passivo

ADH, ANP (peptide

collettore

natrieuretico atriale)

acqua riassorbita isoosmoticamente fino al ramo discendente sottile •

tubulo distale: riassorbimento costitutivo (no ormoni)

•

dotto collettore: riassorbimento regolato # ormone antidieuretico (favorisce riassorbimento; no ormone, no riassorbimento)

acqua escreta: •

10% in assenza di ADH (diabete insipido) o

diuresi: urina ipoosmotica, elevata volemia !

•

10% di 180 L # 18 L di urina escreti al giorno

0,3% con alti livelli di ADH o

0,3% di 180 L # 0,4 L di urnia escreti al giorno (concentrata) – antidiuresi

Principi di azione dei diuretici •

diuretici: sostanze che promuovono la diuresi, ossia la produzione di urina (acqua e soluti). Si tratta di farmaci di grande importanza per il trattamento dell’insufficienza cardiaca e dell’ipertensione

•

1: diuretici ad azione osmotica (prototipo: mannitolo) – filtrati liberamente nel glomerulo, riassorbimento limitato o nullo nel tubulo, farmacologicamente inerti, non metabolizzati; effetto attraverso il riassorbimento di acqua nel tubulo, la concentrazione di NA+ diminuisce (diluizione) # riassorbimento e altri soluti diminuiscono (diminuzione del gradiente elettrochimico) # aumenta flusso urinario

•

2: inibitori dell’anidrasi carbonica (prototipo: acetazolamide) – meccanismo principale è l’inibiizone della secrezione di H+ nel tubulo prossimale # inibizione dell’antiporter Na+/H+ e dell’antiporter Cl-/bicarbonato # risultato complessivo è l’aumentata escrezione di NaHCO3 (alcalinizzazione dell’urina); effetto collaterale: acidosi metabolica

•

3: diuretici dell’ansa (furosemide): agiscono principalmente sul ramo ascendente spesso dell’ansa di Henle, inibendo il riassorbimento di elettroliti; aumentano l’escrezione di acqua, Na+, Cl-, H+, Mg2+, Ca2+ (diuretici di prima scelta per il trattamento dell’ipercalcemia); effetto collaterale: alcalosi metabolica

•

4: antagonisti dell’aldosterone (spironolactone – effetto collaterale: antagonista del testosterone) – inibitori competitivi dei mineralcorticoidi endogeni; lo spironolactone blocca il recettore per l’aldosterone e quindi diminuisce il riassorbimento di Na+ e l’escrezione di K+, aumentando così il rapporto Na+/K+ nell’urina (indice di attività del sistema dell’aldosterone); effetto collaterale: iperkalemia (# evitare cibi ad alto contenuto di K+)

Ormoni che regolano il riassorbimento di NaCl e acqua Ormone

Stimolo principale

Sede dell’azione

Effetto sul trasporto

Angiotensina II

" renina

tubulo prossimale

" riassorbimento di NaCl

Aldosterone

" AngiotensinaII e K+

tratto ascendente sottile,

" riassorbimento di NaCl

plasma

tubulo distale, dotto coll.

e acqua

" pressione sanguigna

dotto collettore

# riassorbimento di NaCl

" pressione sanguigna, "

dotto collettore

e acqua

ANP (peptide natriuretico atriale)

e acqua

Urodilatina

" riassorbimento di NaCl

volume extracellulare Nervi simpatici

e acqua

! volume extracellulare

tubulo prossimale, tratto

" riassorbimento di NaCl

ascendente sottile,

e acqua

tubulo distale, dotto coll. Dopamina

" volume extracellulare

tubulo prossimale

! riassorbimento di NaCl e acqua

ADH

" P osmotica, ! volume

tubulo distale, dotto

extracellulare

collettore

" riassorbimento di acqua

Caratteristiche di permeabilità e trasporto dei vari segmenti del nefrone Segmento

Permeabilità a

Trasporto attivo NaCl

H2 O

Urea

NaCl

++++

+++

++++

+++

Ramo discendente sottile

++++

±

±

0

Ramo ascendente sottile

0 (segm. diluente)

+++

++++

0

Ramo ascendente

0 (segm. diluente)

0±

0±

++++

±

0±

0±

+++

regolata / +

0

0±

++

Tubulo contorto prossimale

spesso Tubulo contorto distale Dotto collettore (corticale) D. C. (midollare esterna)

regolata / +

0

0±

+

D. C. (papillare)

regolata / +

+++

0±

+

•

dotto collettore: permeabilità all’acqua non costitutiva – dipende dai livelli di ADH

•

permeabilità a urea # ricircolo dell’urea tra il tubulo e l’interstizio o

concentrazione urina dipende infatti da trasporto attivo di NaCl, ma anche dal circolo dell’urea

Gradiente osmotico midollare •

elevate concentrazioni di NaCl e urea # moltiplicazione controcorrente (grazie a conformazione ansa di Henle – liquido scorre in direzione opposta nei 2 rami)

1: iso-osmotico 3-4: impermeabili ad acqua, permeabili ai soluti Osmolarità dell’interstizio – a livelli massimi di ADH – è 300 , come il plasma Concentrazione: _ sottrazione acqua _ secrezione soluti quando l’urea ritorna nel tratto ascendente, essendo questo impermeabile, l’acqua non accompagna il rientro # concentrazione in presenza di ADH, il tubulo distale, scendendo verso l’ambiente iperosmotico, fa uscire acqua e si concentra

se non c’è ADH, urina escreta è ipo-osmotica rispetto al plasma urea passa nel dotto collettore fino al segmento papillare, dove è presente a elevate concentrazioni # passa nel ramo ascendente •

il flusso passivo dell’urea contribuisce al 50% all’iperosmolarità dell’interstizio (insieme al flusso di soluti)

MOLTIPLICAZIONE CONTROCORRENTE modello basato sullo scambio di calore •

1. tubo rettilineo

•

2. tubo a U – EFFETTO MOLTIPLICATORE

epitelio del ramo ascendente spesso

si considera che ogni cellula possa creare un gradiente osmotico transepiteliale di 200 mOsm/Kg acqua

pesci: vescicola natatoria – modificazioni di P fanno rimanere alla stessa altezza # gas creato da moltiplicazione controcorrente Storia del meccanismo di moltiplicazione controcorrente •

1909: K. Peter segnala l’esistenza di una correlazione tra la lunghezza dell’ansa di Henle e la capacità di concentrare l’urina in differenti specie di mammiferi. Esempio: nel ratto-canguro, animale del deserto che è in grado di concentrare l’urina fino a 5500 mOsm/Kg H2O, le anse di Henle si spingono fino negli ureteri; nei mammiferi che non vivono in luoghi aridi, le anse arrivano solo fino alle papille renali.

•

1925: Starling e Verney: corrispondenza tra capacità di concentrare l’urina e la presenza di anse

•

1934: E. K. Marshall dimostra che solo gli uccelli e i mammiferi sono capaci di rendere l’urina

di Henle nel midollo renale iperosmotica rispetto al plasma, e che solo in questi aniamli si riscontrano anse di Henle nel midollo renale •

studi tramite micropunzione del tubulo renale dimostrano che il liquido nel tubulo distale è ipoosmotico o al massimo iso-osmotico, ma mai iper-osmotico; ciò è un’evidenza addizionale che la concentrazione dell’urina è legata alle anse di Henle

•

1942: Kuhn, Ryffel suggeriscono il meccanismo di moltiplicazione controcorrente. Al principio la teoria del meccanismo controcorrente viene ritenuta inutilmente complicata in confronto alla teoria allora dominante, che prevede il riassorbimento attivo di acqua. Solo nel 1960 l’evidenza a favore del meccanismo controcorrente diventa talmente preponderante che viene universalmente accettato.

CLEARANCE esprime la funzione escretoria dei reni definizioni: •

volume di plasma purificato da una determinata sostanza x (to clear) nell’unità di tempo – Cx

•

velocità con la quale una sostanza x viene rimossa dal plasma espressa in [mL/min] di plasma che vengono purificati

•

a: filtrazione

•

e: escrezione # carico escreto = + carico filtrato – carico assorbito + carico secreto

b: riassorbimento

c: secrezione

Clearance = carico escreto / concentrazione plasmatica o

tornano anche le dimensioni: (concentrazione * flusso) / concentrazione = dimensioni del flusso: mL/min

o

valore minimo: C=0

o

valore massimo: C=FPR (flusso plasmatico renale)

! !

sostanza passa (proteine): né filtrata né escreta tutto il plasma è purificato: il 20% è filtrato (a), poi l’80% è secreto (c)

Calcolo della C per alcune sostanze FPR= 700 mL/min •

VFG= 100 mL/min (velocità di filtrazione glomerulare)

Inulina (utile per misurare VFG; polimero del fruttosio, filtrato liberamente (a), ma non viene né secreto né assorbito # concentrazione nell’ultrafiltrato è pari a quella del plasma) o

Pin = 0,1 mg/mL

o

carico plasmatico = FPR * Pin = 700 * 0,1 = 70 mg/min

o

carico filtrato = Pin * VFG = 0,1 * 100 = 10 mg/min

o

carico escreto = carico filtrato = 10 mg/min

o

Cin= carico escreto / Pin = 10/0,1 = 100 mL/min = VFG !

•

per le sue caratteristiche, inulina è utilizzata per misurare VFG

Acido para-aminoippurico (PAI) (oltre ad essere filtrato liberamente, viene anche secreto – a e c) o

secrezione: meccanismi di trasporto # cinetica di saturazione (Michaelis-Menten): raggiungono una velocità massima di trasporto !

Tmax PAI = 80 mg/min - tutti i nefroni sono in grado di trasportare al massimo 80 mg/min di PAI

o

se PPAI = 0,1 mg/mL (P ricavabile da ematocrito) !

carico plasmatico = 700 * 0,1 = 70 mg/min

!

carico filtrato = 0,1 * 100 = 10 mg/min

!

rimangono nel capillare 60 mg/min non filtrati: sono inferiori agli 80 mg/min massimi # vengono completamente secreti

!

carico secreto = 60 mg/min

!

carico escreto = carico filtrato + carico secreto = 10 + 60 = 70 mg/min

!

CPAI = carico escreto / PPAI = 70/0,1 = 700 mL/min = FPR "

PAI permette di misurare il flusso plasmatico renale (se PPAI è inferiore e Tmax)

o

se invece PPAI = 0,2 mg/mL !

carico plasmatico = 700 * 0,2 = 140 mg/min

!

carico filtrato = 0,2 * 100 = 20 mg/min

!

rimangono nel capillare 120 mg/min non filtrati: valore superiore al Tmax (80 mg/min)

!

carico secreto = 80 mg/min (il massimo possibile)

!

carico escreto = 20 + 80 = 100 mg/min

!

CPAI = 100/0,2 = 500 mL/min # non più pari a FPR

o !

escrezione: somma di filtrazione e secrezione "

superato il Tmax, l’escrezione diventa parallela alla filtrazione (secrezione costante)

! •

splay: cambiamento di pendenza (secrezione: saturazione)

Glucosio o

FPR= 700 mL/min

o

Pgl = 1 mg/mL (normoglicemia – digiuno)

o

Tmax = 400 mg/min

o

o

VFG= 100 mL/min

porzione di filtrazione = 100/700 = 0,15

!

carico plasmatico = 700 * 1 = 700 mg/min

!

carico filtrato (a)= 1 * 100 = 100 mg/min

!

carico riassorbito (b) = 100 mg/min (inferiore a 400)

!

carico escreto = 100 – 100 = 0

!

Cgl = 0

se invece Pgl = 5 mg/mL (iperglicemia severa – diabete grave) !

carico plasmatico = 700*5 = 3500 mg/min

!

carico filtrato = 5 * 100 = 500 mg/min

!

carico riassorbito = 400 mg/min (= Tmax)

!

carico escreto = 500 – 400 = 100 mg/min

!

Cgl = 100/5 = 20 mL/min

carico escreto: glucosio inizia ad apparire nell’urina a partire da una concentrazione di 2 mg/mL (SOGLIA RENALE DEL GLUCOSIO)

•

Clearance delle osmoli e dell’acqua o

osmoli: sostanza osmoticamente attive (indipendentemente dalla loro natura chimica)

Clearance delle osmoli (Cosm): volume di urina iso-osmotica con il plasma prodotto nell’unità di tempo necessario per purificare il plasma dalle osmoli •

Cosm

!

U "V = osm Posm

Uosm: volume osmotico;

V: flusso urinario

"

essendo iso-osmotiche, Uosm/Posm = 1

Clearance dell’acqua libera (CH2O): volume di acqua distillata da aggiungere all’urina iperosmotica o da sottrarre a urina ipo-osmotica per renderla iso-osmotica con il plasma !

dipende dal segmento diluente del nefrone

!

se vengono prodotte urine.. "

ipo-osmotiche # la CH2O è positiva

"

iper-osmotiche # la CH2O è negativa

• •

viene escreta acqua priva di soluti “risparmio o conservazione tubulare di acqua” TcH2O (viene trattenuta nell’organismo acqua priva di soluto)

•

V = Cosm + C H 2O

# emissione totale di urine interpretabile come somma di un

volume che contiene tutto il soluto ed è iso-osmotica con il plasma (Uosm=Posm) e un volume che contiene acqua priva di soluto CH2O = V – Cosm

! es.:

# non è una vera clearance, ma una differenza

. !

V = 10 mL/min

!

Uosm = 100 mOsm/kgH2O

!

Posm = 290 mOsm/kgH2O

# produzione di urina ipo-osmotica # clearance positiva !

CH2O = V – Cosm = V – [(Uosm* Posm)/V] = 10 – [(100*10)/290] = 6,55 mL/min per poter mantenere Osm fisiologica del plasma, è necessario produrre acqua libera se si beve molta acqua, bisogna produrre urine più diluite per liberarsi dell’acqua in eccesso e mantenere Osm fisiologica del plasma

Equilibrio acido-base

Matteo Paolucci

l’equilibrio acido-base si basa sull’equazione di Henderson-Hasselbach:

pH = pK " + Log10

[sale(ione ) ] ; [ acido]

bisogna ricordare che l’ambito di tamponamento va da l’intervallo

compreso tra il valore di pH uguale a pK-1 ed il valore di pH uguale a pK+ 1 pH = - log [H+]

!

logaritmo negativo della concentrazione di idrogenioni

Acidi e basi nell’organismo: •

volatili # CO2

•

non volatili:

(13000 – 22000 mEq/giorno) ACIDI/BASI PRODOTTI

QUANTITA’ (mmoli/giorno)

carboidrati

CIBO

/

0

lipidi

/

aminoacidi:

0 100 acidi

con zolfo

H2SO4

cationici

HCl

anionici

HCO3-

anioni organici

HCO3-

fosfato

H2PO4-

-60 basi 30 acidi 70

# eccesso di produzione di acidi non volatili: necessario tamponamento # 3 linee di difesa: •

sistema del bicarbonato plasmatico (oppure fosfato, proteine; rapido)

•

ventilazione polmonare (eliminazione anidride carbonica; rapido)

•

rene (eliminazione H+, HCO3-; sistema lento)

Sistema del bicarbonato plasmatico: •

situazione iniziale: Na+ + HCO3-

•

aggiunta di acido forte: HCl # dissocia completamente

o

acido carbonico: instabile # enzima anidrasi carbonica (CA) sposta reazione a destra; CO2 è poi eliminata dai polmoni

1° reazione (acido-base):

pH = pK " + Log

!

[HCO3# ] [H 2CO3 ]

acido carbonico: diprotrico o pK’’ è maggiore: la carica negativa si distribuisce a entrambi i legami # più difficile allontanare H+ •

sistema tampone è più efficiente se pK è vicino a pH fisiologico – bicarbonato ha un ambito di tamponamento da 5,1 a 7,1 (lontano da 7,4), ma è comunque un buon sistema tampone perché è un sistema aperto # CO2 è espirata

pH = 6,1+ Log o

[HCO3" ] [HCO3" ] = 6,1+ Log [H 2CO3 ] [CO2 + H 2CO3 ]

si prende in considerazione solo la CO2 perché la sua concentrazione è 400 volte maggiore di H2CO3 # anidrasi carbonica presente negli eritrociti idrata H2CO3 e sposta la reazione a destra # H2CO3 trascurabile

!

•

legge di Henry # CO2 disciolta nel plasma è proporzionale alla solubilità ($) e alla sua pressione parziale

•

[CO2]=$CO2*PCO2

o

$CO2= 0,03 mmoli/mmHg*Lplasma

o

[HCO3-]plasma= 24 mmoli/Lplasma (nel sangue arterioso)

o

PCO2 = 40 mmHg (nel sangue arterioso)

o

[CO2]= 0,03*40 = 1,2 mLCO2/100mL sangue

pH = 6,1 + Log [24/(0,03*40)] = 6,1 + Log (24/1,2) = 6,1 + Log 20 = 6,1 + 1,3 = 7,4 o

il sistema tampona a pH fisiologico (7,4)

es.: •

aggiunta di 12 mmoli di HCl (acido forte: dissocia completamente) a una soluzione 1 N (aggiunti quindi 12 mL) o

dissociazione in 12 mmoli di Cl- e 12 mmoli di H+; queste ultime consumano 12 mmoli di bicarbonato (12H+ + 12HCO3- # 12H2CO3); il bicarbonato residuo sarà (24-12) 12 mmoli, e si saranno formate anche 12 mmoli di acido carbonico (aggiunti al denominatore)

o

pH = 6,1 + Log [12/(1,2+12)] = 6,1 + Log (12/13,2) = 6,1 - 0,04 = 6,06

o

ma il sistema è aperto # CO2 è eliminata (12H2CO3 # CA # 12CO2 – eliminate) !

pH = 6,1 + Log (12/1,2) = 7,1

!

pH basso: aumento della profondità di respirazione, iperventilazione "

# PCO2 diminuisce (es.: da 40 mmHg a 20 mmHg) # diminuisce [CO2] (proporzionale a solubilità e pressione parziale)

" o

pH = 6,1 + Log (12/0,06) = 6,1 + Log 20 = 7,4

alla fine, interviene il rene (meccanismo lento): !

riassorbe e produce bicarbonato (si riproduce il bicarbonato consumato nella reazione con gli H+ # si riguadagnano le 12 mmoli)

!

liberazione (escrezione) degli idrogenioni

# nel frattempo, diminuisce lo stimolo dell’iperventilazione "

grazie all’intervento del rene, PCO2 ritorna normale

Contributo del rene all’equilibrio acido-base – sistema dell’ammoniaca pH dell’urina = 5 # [H+] liberi = 10-5 M in realtà vengono escrete 50-70 mmoli (10-3)/giorno in forma NON libera # 5*10-3: molto più di 10-5 # sistema tampone renale •

tubulo prossimale: produzione di ammoniaca # NH3 a partire dal catabolismo della glutammina o

scheletro carboinioso degradato a dare 2 residui carbossilici e 2 amminici

o

i 2 residui amminici vengono trasformati in ioni ammonio NH4+

o

i 2 ioni vengono secreti nel tubulo prossimale grazie al controtrasporto Na+/NH4+

o

NH4+ sono riassorbiti nel tratto ascendente (unico non impermeabile) e vengono deprotonati ad ammoniaca; questa, essendo un gas, è libera di diffondere nel dotto collettore

o

nel dotto collettore, ammoniaca è nuovamente protonata (presenza di H+ liberi) # lo ione ammonio che si forma non può uscire, in quanto il dotto collettore è impermeabile ad esso: meccanismo di intrappolamento ionico # H+ legati nello ione ammonio non fanno abbassare ulteriormente pH, che quindi può rimanere a 5

anche il sistema del fosfato è in grado di tamponare valenze acide

Disturbi •

acidosi/alcalosi # metaboliche/respiratorie o

ACIDOSI: ALCALOSI: •

dipende dal disturbo primario !

se il disturbo è respiratorio # compenso del metabolismo

!

se il disturbo è metabolico # compenso dei polmoni

pH < 7,36 pH > 7,44

RESPIRATORIO

METABOLICO

PCO2 arteriosa aumenta

HCO3- diminuisce

PCO2 arteriosa diminuisce

HCO3- aumenta

acidosi respiratoria: o

ritenzione di CO2

o

# ipoventilazione, disturbi ostruttivi (di compliance o di resistenza) o diffusivi (edema, fibrosi)

•

•

alcalosi respiratoria: o

eccessiva eliminazione di CO2

o

# iperventilazione (altitudini elevate, attacco di panico)

acidosi metabolica: o

diminuita [HCO3-] plasmatica

o

# produzione difettosa, eccessivo consumo (chetoacidosi diabetica)

o

# eccessiva perdita di bicarbonato in caso di diarrea prolungata (bicarbonato da

o

# insufficienza renale: diminuisce produzione di bicarbonato e diminuita secrezione di

secrezioni pancreatiche che tamponano succhi gastrici) H+ •

alcalosi metabolica: o

aumento [HCO3-] plasmatica

o

# perdita di secrezioni gastriche (vomito prolungato)

Diagramma per risalire al disturbo primario attraverso analisi del sangue:

es.: pH

HCO3- [mEq/L]

PCO2 [mmHg]

7,34

15

29

acidosi metabolica con compenso respiratorio: persi 9 mEq/L di HCO3- (24-15=9) # PCO2 diminuisce di 1,2 mmHg per ogni mEq/L # 9*1,2 = 11 # 40-11=29 # compenso respiratorio completo

7,49

35

48

alcalosi metabolica con compenso respiratorio (ventilazione diminuita): 11 mEq/L di troppo # PCO2 aumenta di 0,7 mmHg per ogni mEq/L # 11*0,7 = 8 # 48-8 = 40 # compenso respiratorio completo 7,26

26

60

acidosi respiratoria: 20 mmHg di PCO2 di troppo (60-40=20) #[HCO3-] aumenta di 3,5 mEq/L per ogni 10 mmHg # 2*3,5 = 7 # 24+7 = 31 # non c’è compenso renale: è lento, l’acidosi respiratoria non è compensata 7,09

15

50

acidosi mista: sia disturbo respiratorio che metabolico Diagramma di Davenport rappresentazione grafica della equazione di Henderson-Hasselbach

condizioni fisiologiche:

pH=7,4

[HCO3-]=24 mEq/L

linea sangue-tampone: normale produzione e consumo di HCO3- per ogni livello di pH •

se aumenta la produzione di HCO3- rispetto al consumo, la linea sangue-tampone si sposta verso l’alto (alcalosi metabolica) – 1

•

se diminuisce la produzione di HCO3- rispetto al consumo, la linea sangue-tampone si sposta verso il basso (acidosi metabolica) - 2

linea isobara: variazioni di HCO3- e pH a PCO2 costante (fisiologicamente: 40 mmHg) – perpendicolare alla linea sangue-tampone •

isobara si sposta a sinistra se la PCO2 aumenta – 3

•

isobara si sposta a destra se la PCO2 diminuisce -4

o o

ipoventilazione iperventilazione

disturbi respiratori:fase acuta non è compensata, solo la fase cronica è compensata (meccanismo lento) A acidosi respiratoria: fase acuta: spostamento della isobara a sinistra, la linea sanguetampone rimane la stessa (basso pH) fase cronica: la linea sanguetampone si alza (pH si alza) B alcalosi respiratoria (iperventilazione): fase acuta: spostamento della isobara a destra, la linea sangue tampone rimane la stessa (alto pH) fase cronica: compenso metabolico con spostamento verso il basso della linea sangue-tampone (diminuisce il pH)

disturbi metabolici: compenso respiratorio è invece molto rapido C acidosi metabolica: la linea sangue-tampone si sposta verso il basso (basso pH), e l’isobara si sposta immediatamente verso destra (iperventilazione - evita caduta di pH, comunque < 7,4) D alcalosi metabolica: la linea sangue-tampone si sposta verso l’alto (alto pH), e l’isobara si sposta immediatamente verso sinistra (ipoventilazione - evita eccessivo aumento di pH, comunque > 7,4)

TRASPORTO DI CO2 NEL SANGUE CO2: 13000 – 20000 mmoli/giorno # da idratazione dell’acido carbonico •

vengono anche idrogenioni # tamponati da deossi-emoglobina (base – accettore di protoni)

Distribuzione % CO2 HCO3CO2 disciolta carboaminoHb

Plasma

Eritrocita

Totale

57

8

65

5

3

8

27

27 totale: 100%

[Cl-] maggiore negli eritrociti del sangue venoso (shift dei cloruri)

Liquidi corporei, sangue

Matteo Paolucci

COMPARTIMENTI DI LIQUIDO CORPOREO liquido: •

extracellulare – plasma – LEC

•

intracellulare LIC

L’organismo è costituito per circa il 60% del suo peso da liquidi: liquido corporeo (# acqua) •

il rimanente 40% è costituito da solidi, quali proteine, lipidi, glucidi…alcuni di questi solidi formano le strutture portanti della cellula (membrana ecc.), altri sono disciolti in soluzione

Il liquido corporeo è suddiviso in 2 compartimenti (LIC e LEC) separati da membrana (i compartimenti si distinguono per la presenza di barriere)

Elettoliti – regolazione dell’osmolalità del LEC •

principali elettroliti del LEC: Na+, Cl-, HCO3-

•

principali elettroliti del LIC: K+, Mg++, anioni organici (proteine)

•

osmolarità del plasma determinata da: o

Na+ e suoi controanioni

o

glicemia

o

[urea]

# 2*[Na+] + [glucosio] + [urea]= osmolarità plasma [mmol/L] !

2*[Na+] # calcolo del sodio e dei controanioni

o

diabetici: possibile iperosmolarità (# coma iperosmolare)

o

va preso in considerazione nel calcolo dell’osmolarità anche l’etanolo, se presente in alte concentrazioni (# coma etilico)

•

NaCl contribuisce per il 90% all’osmolalità del LEC

•

LEC e LIC sono in equilibrio osmotico (diffusione di acqua attraverso membrana)

Osmolalità: n° di osmoli su Kg di solvente # osm/Kg(H2O) •

non dipende da Temperatura

Osmolarità: n° di osmoli su L di solvente # osm/L(H2O) •

dipende da T (volume del liquido dipende da T)

Regolazione dell’osmolalità del LEC •

osmolalità normale: 280-300 mOsm/Kg(H2O)

•

sistema di regolazione: osmorecettori dell’ipotalamo # neuroipofisi #ADH# reni

•

meccanismo molto efficiente per cui qualsiasi variazione del contenuto di Na+ del LEC porta ad una variazione del volume di LEC o

•

es: aumento dell’assunzione di Na+ # aumento del V di LEC (non ipernatriemia)

o

diminuzione dell’assunzione di Na+ # diminuzione del volume di LEC (non iponatriemia)

o

eccessiva assunzione di Na+ # edemi

[Na+]plasmatica è un indice della relazione tra i soluti corporei e l’acqua corporea

Metabolismo dell’acqua •

volume totale di acqua = 60% del peso corporeo nell’adulto o

tessuti ad alto contenuto di acqua: cervello (80%)

o

tessuti a basso contenuto di acqua: osso, tessuto adiposo

75% del peso corporeo nel neonato (# farmaci attivi nel LEC: necessario aumentare la dose per Kg di peso nei neonati) 45% del peso corporeo nell’obeso (# molto t. adiposo) •

metodo di misura: 3H2O (metodo di diluizione di un indicatore – acqua triziata – stesso principio della spirometria)

•

perdite giornaliere di acqua in mL/giorno: T normale

ambiente caldo

esercizio fisico prolungato

traspirazione

350

350

350

insensibile (attraverso

costante, non dipende da T: epidermide non è una barriera assoluta

epidermide)

contro evaporazione; nei grandi ustionati, i valori aumentano

vie respiratorie

350

350

650

1200

500

esercizio fisico: iperventilazione urine

1400

caldo e esercizio fisico: antidiuresi sudorazione

100

1400

5000

esercizio fisico: funzione di termoregolazione feci

100

100

100

valori aumentano in caso di diarrea Totale o

2300

3400

6600

le perdite devono essere controbilanciate da ingestione di acqua (liquidi e cibi solidi)

Metabolismo del sodio •

contenuto totale di Na+ nell’organismo o

adulto 75 Kg #

o

[Na+] LEC = 140 * 75 * 20%[L] = 2100 mEq (ca. 90%)

o

[Na+] LIC = 5 * 75 * 40%[L] = 150 mEq (ca. 10%)

o

Na+ tot = 2100 + 150 = 2250 mEq

!

•

[Na+] = 140 mEq/L

concentrazione del sodio x percentuale del peso corporeo occupata dal LEC

!

aldosterone: fa risparmiare Na+, favorisce il riassorbimento di sodio

!

peptide natriuretico: favorisce escrezione di Na+

escrezione renale regolata in modo da mantenere costante il contenuto di Na+ nel LEC: anche a fronte di grandi variazioni dell’assunzione di Na+, il contenuto totale di Na+ varia di poco

•

metabolismo del Na+ e dell’acqua sono strettamente connessi (# ormone ADH)

SANGUE Volume ematico (VE) o volemia (volume totale di sangue) •

•

•

•

si misura in L; equivale al 6-8% del peso corporeo in Kg o

# normovolemia (4-6 L nell’adulto)

o

volemia influisce su pressione arteriosa

variazioni fisiologiche del VE o

bambino: 8-9% del peso corporeo

o

gravidanza: 30% del peso corporeo

variazioni patologiche del VE o

insufficienza cardiaca: aumento del VE (a livello renale, trattenuto liquido)

o

emorragia: diminuzione VE

misurazione del VE: o

eritrociti marcati (cromo radioattivo,

45

Cr)

Funzioni del sangue •

sangue: sospensione di cellule (eritrociti e leucociti) + corpuscoli (piastrine o trombociti) in un liquido (plasma) # “tessuto liquido”

•

trasporto di sostanze (O2, CO2, metaboliti, ormoni, calorie)

•

trasporto cellule (tra midollo osseo-organi linfatici e tessuti)

•

funzione omeostatica: pH (sangue: sistema tampone), temperatura

•

riserva di sostanze: ferro (Hb), rame (ceruloplasmina), aminoacidi (proteine plasmatiche)

•

emostasi (meccanismo intrinseco – in seguito a danni)

•

difesa da agenti patogeni e corpi estranei

o

ipoproteinemia in caso di insufficiente alimentazione

Porzione corpuscolata – ematocrito (Ht) •

ematocrito: frazione del VE occupata dagli eritrociti (bisogna considerare che il rapporto tra eritrociti e leucociti è di 5000:1); può essere espresso come frazione (LEC/L di sangue) o come percentuale

•

•

o

uomo= 0,44-0,46 [L/L] # 44-46% (ne consegue che il plasma occupa il 55%)

o

donna= 0,41-0,43 [L/L] # 41-43%

o

misurabile tramite centrifugazione di capillari

o

Ht dell’uomo è più elevato perché il testosterone ha effetto permissivo sull’eritropoietina

Ht è un indice relativo, non assoluto; dipende da: o

V totale di eritrociti circolanti

o

V plasma

variazioni dell’Ht o

aumento dell’Ht: ! !

# aumento del V di eritrociti (altitudine) # diminuzione del V plasmatico – emoconcentrazione (esercizio fisico prolungato, con sudorazione abbondante)

o

diminuzione dell’Ht: !

# diminuzione del V di eritrociti (anemia)

!

# aumento del V plasmatico – emodiluizione "

•

emodiluizione: tecnica operatoria per limitare la perdita di eritrociti

dal V totale di eritrociti circolanti dipende la capacità di trasporto di O2 (95% di O2 nel sangue è trasportato dall’Hb, solo il 5% è disciolto)

•

l’Ht influisce notevolmente sulla viscosità del sangue, in modo esponenziale:

in realtà, l’unità di misura della viscosità è il Poise sangue con Ht=0 # puro plasma !

plasma ha viscosità 2 rispetto all’acqua: contiene soluti (proteine)

fino ai valori fisiologici di Ht (ca. 45%), la viscosità del sangue aumenta poco; dai valori fisiologici in poi, anche piccoli aumenti di Ht danno forti aumenti di viscosità per Ht fisiologico, la viscosità del sangue è 4,5 volte quella dell’acqua Indici eritrocitari (Ec = eritrociti; Hb = emoglobina) - basi della diagnosi differenziale delle anemie •

n° di Ec = ca. 5*10-6/µL (o mm3)

•

V corpuscolare medio (MCV – volume medio di un Ec) = 90±7 fL o

femto: 10-15

o

calcolabile anche così:

o

il V degli eritrociti presenta una distribuzione gaussiana:

MCV[ fL] =

Ht[L /L] (Ec / µL) "10#9

!

•

concentrazione corpuscolare media di Hb (MCHC) o

MCHC[g /dL] = !

Hb[g /dL] = 34 ± 2g /dL Ht[L /L]

dL = 100 mL di Ec # 34: su 100 mL di Ec, 34 g sono di Hb # oltre il 30 % negli Ec

•

!contenuto corpuscolare medio di Hb (MCH) o

MCH[ pL] =

Hb[g /dL] = 29 ± 2 pg (Ec / µL) "10#7

pg: pico grammi

Eritrociti – eritropoiesi •

eritrociti: “sacchetti” contenenti una soluzione concentrata (30%) di Hb

•

!cellule enucleate (tranne che nel cammello), biconcave, elastiche (capillari!)

•

ca. 5*10-6/µL di sangue (con volemia di 5 L di sangue # 2,5*10-13 Ec totali)

•

generati nel midollo osseo (nell’adulto; nel feto sono generati nella milza e nel fegato);

o

diametro medio: 7µm

sopravvivenza media nel sistema circolatorio: ca. 120 giorni (enucleate # non si riproducono)

o

ferro e componente organica (eme) sono recuperati dopo distruzione Ec

!

reticolociti: eritrociti giovani; n° di reticolociti aumenta in caso di stimolazione dell’eritropoiesi

!

eritropoiesi stimolata da ipossia tissutale (altitudine, diminuzione del VE), tramite aumento della produzione di eritropoietina (prodotta da parenchima renale) "

gene di eritropoietina contiene elementi regolatori che rispondono a P(O2) # O2 inibisce trascrizione

"

se P(O2) cala (es: perdita di eritrociti o meno O2 inspirato # altitudine), parte la trascrizione # eritropoiesi

" •

# feedback negativo

eritropoietina (EPO): ormone eritropoietico o

azione facilitata da androgeni (infatti Ht è maggiore nei machi), tiroxina, somatostatina

o

EPO è regolatore fisiologico dell’eritropoiesi; la regolazione è molto precisa e mantiene la massa totale di Ec circolanti entro limiti molto stretti !

ogni minuto, il midollo osseo produce 1 Km (se disposti in fila) di EC: enorme produzione, deve essere controllata

o

EPO stimola selettivamente la produzione di Ec senza influenzare la produzione di altre cellule ematiche. L’EPO è assolutamente necessaria per la sopravvivenza dei progenitori “committed” (cioè che possono dare origine solo a Ec) degli Ec. In caso di assenza di EPO, i progenitori muoiono per apoptosi. In presenza di EPO, i precursori procedono sulla via del differenziamento

o

La produzione di EPO è regolata dalla pressione parziale di ossigeno nelle vicinanze di cellule specializzate che producono EPO, le cellule peritubulari della corteccia renale

o

queste cellule sono sensibili alla P(O2) del tessuto e producono più o meno EPO in modo da raggiungere il n° di Ec necessario per ottenere una P(O2) tissutale nei limiti della norma (feedback negativo)

o

la trascrizione del gene dell’EPO è controllata da un fattore di trascrizione O2dipendente che interagisce con sequenze di DNA specifiche situate nella regione del promotore e nella regione 3’ non tradotta dell’mRNA

o

l’EPO esiste anche in forma ricombinante e viene utilizzata !

per stimolare l’eritropoiesi dopo perdite di sangue

!

come doping negli sport aerobici "

alto livello di EPO non per forza è dovuto a doping: bisogna dimostrare che è ricombinante

"

attraverso elettroforesi a focalizzazione isoelettrica (in base a valori di pH) delle urine si può scoprire se EPO è endogena o esogena (quella ricombinante è prodotta da batteri, e presenta punti isoelettrici differenti)

Plasma ematico •

uno dei 3 componenti del liquido corporeo (in equilibrio con il liquido interstiziale)

•

V=55% del VE # 3 L

•

componenti (per Kg): o

900 g di acqua

o

70 g di proteine

o

30 g di sostanze a basso PM (elettroliti, glucosio, urea)

•

pH = 7,4 (7,36 – 7,44)

•

osmolalità = 285-295 mOsm/Kg di acqua

o

l’osmolalità del plasma è determinata soprattutto da elettroliti (NaCl) – misurata da osmorecettori periferici (sistema cardiovascolare) e centrali (ipotalamo)

•

pressione colloidosmotica: dipende dalla concentrazione plasmatica di proteine (ca. 25 mmHg per 7 g/dL); determina passaggio di liquido tra plasma e liquido interstiziale

o

plasma contiene diverse proteine identificabili tramite elettroforesi !

una differente composizione delle proteine plasmatiche modifica la P colloidosmotica "

" = MRT =

g # RT PM # L

+ globuline: PM maggiore # a parità di concentrazione, generano una P colloidosmotica minore

"

albumina: PM minore # a parità di concentrazione, genera una P

! colloidosmotica maggiore # proprietà colligative: dipendono dal n° di molecole # un solvente più piccolo presente nello stesso peso per unità di solvente (# g/dL) di un altro soluto più grande, è composto da un maggior numero di molecole (10 molecole che pesano 1 e 1 molecola che pesa 10, se immerse nella stessa quantità di solvente, hanno uguale concentrazione) P colloidosmotica determinata essenzialmente da albumina o

P colloidosmotica # ritorno di acqua nei vasi (più è alta, più richiama acqua dall’interstizio) !

diminuzione delle proteine # diminuzione P colloidosmotica # minore ritorno di acqua # edema nell’interstizio edema da fame: proteine diminuiscono con il digiuno