Rolul Rinichiului in Homeostazie [PDF]

Zitiervorschau

Lucrări practice Fiziologie III 2014-2015

FUNCŢIA RINICHIULUI ÎN MENŢINEREA HOMEOSTAZIEI MEDIULUI INTERN Rinichii îndeplinesc rolul de menţinere a homeostaziei mediului intern prin formarea şi eliminarea de urină în cantităţi şi cu compoziţie adecvată faţă de necesităţile organismului. Nefronul, unitatea morfo – funcţională a rinichiului, asigură formarea urinii prin 3 procese fundamentale: filtrarea glomerulară (FG), reabsorbţia (R) şi secreţia tubulară (S). Nefronul este alcătuit din corpuscul renal şi tubulul renal. (a) Corpusculul renal – cuprinde: - glomerulul renal - ghem de capilare dispus între arteriola aferentă (aa) şi cea eferentă (ae), care asigură filtrarea glomerulară şi formarea urinii primare - capsula Bowman - înveleşte ghemul vascular şi are o foiţă internă - viscerală, care aderă la capilarele glomerulare, şi o foiţă externă - parietală, care se continuă cu tubul contort proximal, în care se acumulează urina primară (b)Tubulul renal - este adaptat pentru procesele de reabsorbţie şi secreţie tubulară, prin care se asigură transformarea filtratului glomerular renal (urina primară) în urină finală. Tubulul renal prezintă mai multe segmente:  Tubul contort proximal (TCP) - localizat în cortexul renal, primeşte tot filtratul glomerular (urina primară) şi asigură o rată înaltă de reabsorbţie şi secreţie tubulară  Ansa Henle (AH) - prezintă un segment descendent subţire (SSD) care coboară în medulară şi se continuă cu un segment ascendent, iniţial subţire (SSA), şi apoi gros (SGA), care revine în corticală. În raport cu mărimea AH se descriu 2 tipuri de nefroni: -nefroni cu AH scurtă (80%) = NEFRONI CORTICALI cu rol principal în economisirea apei şi substanţelor necesare organismului, respectiv epurarea cataboliţilor azotaţi şi altor substanţe care nu sunt necesare organismului -nefroni cu AH lungă (20%) = NEFRONI JUXTAMEDULARI cu rol de disociere a reabsorbţiei apei de reabsorbţia electroliţilor, foarte importantă pentru mecanismele de concentrare şi diluţie a urinei  Tubul contort distal (TCD) - continuă AH şi este localizat în cortexul renal. Prima 1/3 formează, împreună cu SGA, segmentul de diluţie al urinii, iar restul de 2/3 formează, împreună cu TC, segmentul de finalizare a urinei  Tubul colector (TC) - localizat în medulara renală, are rol în definitivarea urinei, fiind sediul acţiunii hormonilor care intervin în reglarea homeostaziei mediului intern (hormonul antidiuretic – ADH, aldosteronul - ALD, parathormonul - PTH) Procesul formării urinii începe prin ultrafiltrarea plasmei la nivel glomerular, proces selectiv numai în ceea ce priveşte macromoleculele, şi în special proteinele. În rest, în ultrafiltratul glomerular se găsesc toţi constituienţii plasmatici în concentraţii similare cu cele din plasmă. Ulterior, pe măsură ce urina străbate segmente tubulare ale nefronului, au loc multiple procese de reabsorbţie şi secreţie. Unii dintre constituienţii filtraţi sunt reabsorbiţi în totalitate şi nu mai apar în urina definitivă (ex: glucoza, aminoacizii), alţii sunt reabsorbiţi parţial (ex: ureea), iar alţii sunt reabsorbiţi în ceea mai mare parte în segmentul tubular proximal şi apoi sunt secretaţi în segmentul tubular distal în cantităţi adecvate pentru menţinerea compoziţiei lichidelor organismului (ex: K+). În concluzie, filtrarea glomerulară, reabsorbţia şi secreţia tubulară sunt perfect corelate cu starea echilibrului hidro – electrolitic, osmotic şi acido – bazic care, împreună, definesc homeostazia mediului intern. 1

Lucrări practice Fiziologie III 2014-2015

1. EHILIBRUL HIDRO-ELECTROLITIC ŞI OSMOTIC Echilibrul hidro-electrolitic şi osmotic este definit prin următoarele aspecte: - menţinerea constantă a volumelor compartimentelor lichidiene ale organismului - menţinerea constantă a concentraţiei ionilor şi a egalităţii dintre suma anionilor şi suma cationilor din plasmă - menţinerea constantă a osmolarităţii lichidelor organismului 1.1. ECHILIBRUL HIDRIC Echilibrul hidric - reprezintă menţinerea în limite normale a cantităţii de apă din organism şi a volumelor sectoarelor şi compartimentelor lichidiene ale organismului. Apa totală - reprezintă conţinutul în apă al organismului uman, cu limite largi de variaţie în funcţie de: greutatea corporală (60%), sex, starea de nutriţie a organismului şi vârstă. Repartiţia apei în organism se face în 2 sectoare hidrice. Sectorul hidric intracelular (40% din greutatea corporală), alcătuit din: -apa structurală - de constituţie, nemobilizabilă, fixată de componentele citoplasmei -apa liberă - cu rol de mediu de dispersie în citoplasmă, mobilizabilă, participă la procesele metabolice şi la schimburile transcelulare Sectorul hidric extracelular (20% din greutatea corporală), constituit din: -compartimentul hidric interstiţial – reprezentat de ultrafiltratul plasmatic interstiţial, delimitat de sectorul hidric intracelular prin membrana celulară, iar de compartimentul hidric intravascular prin membrana capilară. Reprezintă ¾ din apa extracelulară. Este rapid mobilizabil şi participă la schimburile dintre sânge şi celule. Asigură schimburile dintre acestea şi mediul extern, prin intermediul suprafeţelor externe de schimb (pielea) şi a suprafeţelor interne de aport exogen (digestive, pulmonare) şi de epurare (hepatică, renală, pulmonară). -compartimentul hidric intravascular - este reprezentat de plasma sanguină şi este separat de lichidul interstiţial prin membrana capilară. Este sistemul de legătură între mediul intern şi mediul extern al organismului, care permite aportul de substanţe nutritive şi eliminarea cataboliţilor. Reprezintă ¼ din apa extracelulară. Volemia - reprezintă volumul sanguin total (VST), respectiv suma dintre volumul plasmatic (VP) şi volumul globular (VG). Valoarea normală (normovolemia) =  3 l/m2s.c. sau 70 ml/kg corp, ceea ce reprezintă 7 - 8% din greutatea corporală.  Hipovolemia - reprezintă scăderea volumului sanguin total sub valorile normale. Aceasta poate apărea prin: - scăderea VP în deshidratări (ex: vărsături incoercibile, diaree severă, arsuri) - scăderea simultană a VP şi VG (ex: hemoragii)  Hipervolemia - reprezintă creşterea volumului sanguin total peste valorile normale. Aceasta poate apărea prin: -creşterea VP (ex: hiperhidratări, hiperaldosteronism) 2

Lucrări practice Fiziologie III 2014-2015 -creşterea simultană a VP şi VG (ex: hipertiroidism, leucemii) 1.2. ECHILIBRUL ELECTROLITIC (izoionia) Izoionia reprezintă menţinerea în limite normale a concentraţiei principalilor electroliţi plasmatici.Evaluarea echilibrul electrolitic poate fi apreciat cu ajutorul ionogramei plasmatice şi urinare (Tabel 1)  ionograma plasmatică = determinarea concentraţiei principalilor electroliţi din plasmă  ionograma urinară = determinarea concentratiei principalilor electroliti din urină (Tabel 1) Valori normale ale ionogramei plasmatice şi urinare Electroliţi

Ionograma plasmatică (mEq/l)

Ionograma urinară (mmol/24h)

Na+

136 - 145

40 - 220

K+

3,5 - 5

25 - 125

Ca2+

2,2 - 2,8

2,5 -7,5

Mg2+

1,6 - 2,4

3 -5

Cl-

98 - 106

140 -250

HCO3-

23 - 27

0-3

HPO42-

2-3

15 - 30

SO42-

1

0

R-COO-

6

0

Pr-

16

0 (Tabel 2)

Valori normale şi modificări ale ionogramei plasmatice Valori normale Electrolit Vărsături Diaree HiperALD (mEq/l) Na + 136 - 145    K+ 3,5 - 5    Ca 2+ 2,2 - 2,8 N N N Mg 2+ 1,6 - 2,4 N N N Cl 98 - 106    HCO3 23 - 27    HPO4 22-3 N N N SO4 21 N N N RCOO 6 N N N Proteine 16 N N N Legendă: ALD = aldosteron, PTH = parathormon

3

HipoPTH N N   N N  N N N

Lucrări practice Fiziologie III 2014-2015 1.3. ECHILIBRUL OSMOTIC (izotonia) Izotonia reprezintă menţinerea constantă a numărului de particule dizolvate în unitatea de volum din toate compartimentele lichidiene ale organismului. Condiţia de echilibru osmotic poate fi exprimată prin: - presiunea osmotică – presiunea mecanică necesară stopării osmozei - concentraţia osmotică – numărul de particule osmotic active dizolvate în unitatea de volum Presiunea osmotică – variază invers proporţional cu volumul soluţiei, conform relaţiei: n  R T = Cosm ×R×T V unde: Posm = presiunea osmotică, n = numărul de particule solvite, R = constanta generală a gazelor (0,082), T = temperatura absolută (273 + t°C), V = volumul soluţiei, C = concentraţia osmotică a soluţiei.

Posm (atm) =

Concentraţia osmotică - se obţine din suma concentraţiilor particulelor osmotice din soluţia respectivă. Particulele osmotice din lichidele organismului sunt reprezentate de electroliţi în proporţie de 93% şi de componentele organice nedisociate (glucoză, uree, proteine), în proporţie de 7%. Concentraţia osmotică dată de electroliţi şi a substanţele organice nedisociate se determină cu ajutorul formulelor: mEq / l g /l mg %  10 Osm electroliţi = Osm subst. org. = = valenţa Mmolec. Mmolec. Practic, concentraţia osmotică a plasmei se poate aprecia cunoscând concentraţia pentru Na+, uree şi glucoză. mg %glucoză mg %uree mOsm/l = (Na+ mEq/l ×2) + + 18 6 În mod normal, concentraţia glucozei în sânge = 70 – 110 mg%, iar cea a ureei sanguine = 15 – 45 mg%. Considerând glucoza = 90 mg%, iar ureea = 30 mg%, rezultă că fiecare dintre ele contribuie la concentraţia osmotică totală cu câte 5 mOsm/l. De exemplu, dacă valoarea concentraţiei Na+ plasmatic = 140 mEq/l, glicemia = 90 mg%, iar ureea sanguină = 30 mg%, concentraţia osmotică a plasmei = 290 mOsm/l. Valoarea normală a concentraţiei osmotice este 285 - 295 mOsm/l şi corespunde unei presiuni osmotice de 7,6 atm (la 37ºC) sau 5776 mm Hg, unei rezistivităţi plasmatice de 0,70 0,74 Ω×m şi unui punct crioscopic de -0,56  0,01ºC. PROBLEME CU CARACTER APLICATIV 1. Administrarea a 1000 ml soluţie perfuzabilă de NaCl 4,5 ‰ poate produce următoarele modificări în echilibrul osmotic: Varianta răspuns A

Volum LIC ↑

Osmolaritate Volum Osmolaritate LIC LEC LEC ↑ ↑ ↑

B

↑

↓

↑

↓

C D

↔ ↓

↑ ↑

↑ ↑

↑ ↑

E

↓

↓

↓

↓

4

Lucrări practice Fiziologie III 2014-2015 R: B 2. O pacientă în vârstă de 42 ani se prezintă la medic cu: -Edeme generalizate -Crampe musculare -Cefalee, vărsături -TA = 160/95 mmHg -Temperatura = 36,5°C -Ionograma plasmatică evidenţiază: Electroliţi

Ionograma plasmatică normală (mEq/l)

Ionograma plasmatică pacient (mEq/l)

Na+

136 - 145

150

K+

3,5 - 5

3

Ca2+

2,2 - 2,8

2,2

Mg2+

1,6 - 2,4

1,6

Cl-

98 - 106

111

HCO3-

23 - 27

30

HPO42-

2-3

2

SO42-

1

1

R-COO-

6

6

Pr-

16

16

Pacienta declară că nu se ştie hipertensivă, şi nu consumă multă sare Evaluaţi starea de hidratare a organismului şi stabiliţi posibilele cauze.

5