555

Apa n organismCompartimente lichidiene Introducere:Apa este substana chimic cea mai rspndit pe suprafaa PmntuluiHidrosfera are un volum estimat de 1386 mil.km-suportul existenei vieiiEste componentul major al materiei vii(80% din structura ei)1 mol de ap are 18 gr. ap(masa ei molecular).Apa are 11,19%H,88%OxiAmestec de izotopi ai oxigenului i hidrogenului,raportul H2O/,D2O=5500/1Practic doar hidrogenul-mas 1 i oxigenul de mas 16 sunt importante-H2O Organismele vii conin >70% H2O, celulele>80%, Organismul uman->ontogeneza:95%-> ap 55%G; Organismul adult este alctuit din:50-60% ap Restul de 40%-50% rezidiu uscat format din: 18% proteine, 15% lipide, glucide cca 10% ,7% substane minerale (pentru un subiect de 70Kg).n organismul uman 95% sunt elemente plastice(H,O,C,N),4,75% minerale(Na,K,Mg,Cl,Ca,P,S) i 0,25% oligoelemente(Fe,Zn,I,Cu,F,Si,Mn etc) Deficitul de H2O->deshidratare ,lips 15%G->exit 5-7 zile);locul 1 lips e O2 Excesul hidric->edeme,ascita,EPA.Diureticele scot apa;setea;urina colorat! Diveri electrolii,macromolecule,molecule mici alctuiesc compartimentelelichidiene.Practica medical >modificri ale echilibrului lichidian al corpuluice se refer la sectoare,schimburi,mecanisme i reglri,rinichi,cardiovascular.

Proprietile fizice ale apei 1. Tensiune superficial mare, (curgere capilara,micelizare,motilitate); 2. Vscozitatea->1(de referin); 3. Conductibilitate termic mare,amortizor termic.Apa transport cldura mai uor ca orice alt lichid(exc .Hg),uniformiznd cldura(temperatura)4.Cldura specific(cant. de Q abs. de 1l.ap pt. a ctiga 1 grad C)-este cea mai mare dintre lichide -1kcal.(excepia NH3)facilitnd reglarea termica organismului.Efortul muscular d 1000 cal/h ar supranclzi,fr termolizCldura specific esuturi vii este 0,83 cal/kg/1grad Cx70kg=58 cal/1grad C 5. Cldura latent de vaporizare e 580 kcal/L(mult mai mare ca a altor lichide);Evaporarea perspiraiei insensibile,alveolare,cutanate face termoliz->16-20cal/h,dar nu se regleaz temperatura astfel;Prin transpiraie ,da,este factor determinant al homeotermiei. 6. Constanta dielectric mare -82- favoriznd disociaia electrolitic,solvirea. 7.Capacitate crescut de dizolvare.Apa dizolv substane anorganice(NaCl) iorganice care conin atomi capabili de a forma legturi de H cu molecule deap,proces de solvatare .Apa dizolv mai multe substane dect orice lichid. 8. La apa solid domin trihidrol,lichid dihidrol,la fierbere monohidrolul.9.Densitatea apei aproape de a compuilor carbonului cu 10 elemente cealctuiesc 99,75%(O,H,N,S,P,Cl,Na,Ca,K,Mg)-plastice.Plus 30 oligoelemente10.Capacitate relativ mic de ionizare.Apa este un amfolit,fiind i donor de protoni(cation de hidroniu) i acceptor (hidroxil) vezi slide-ul nr.7Apa e un acid foarte slab sau o baz foarte slab. 11 pH 7 (neutr);Ph=-log[ H] la 25 gr C(H3O+hidroniu-H captat de un H2O)12.Conductibilitate electric sczut(permite transport +/-)ECG.Siemens/m

Rolurile apei 1. Structural:42L; Apa este compartimentalizat ,fiind Ap legat,parial legati liber.Apa legat se evapor f. greu,nu dizolv cristaloizii,nghea mult sub 0 C , nu particip la osmoz ,este structurat, organizat. 2. Mediul pentru biosintez(anabolism)i pentru biodegradare(catabolism)digestiv. 3. Reactant-> intervine n hidroliza proteinelor ,glucidelor,vezi slide-ul 4. Metabolit:H+O2->H2O;sinteza peptidelor se face cu eliminare de ap(slide 12)Sinteza dizaharidelor maltoz,lactoz i un fragment de molecul de glicogen prin dezhidratare(dehidrare) se observ n slide-ul 10. 5..Solvent universal (anioni, cationi, macromolecule),d.c electric. 6. Homeostazia termic:cldura specific,conductibilitate caloric, cldura latent de evaporare mari favorizeaz termoliza i termogeneza. 7. Mediu de suspensie pentru celule (hematii ,leucocite,plachete,secreii. ) 8 .Protecie pentru organe (creier-LCR,seroase) 9. Asigur pH, osmolaritatea ,rH(rate of H); rh 0-28=reductor;28-42=oxidant 10 Transportul substantelor utile solvite:nutrienti,gaze O,CO2,anioni etc. 11. Mediul de transport si reglare N-Endocrin,umoral,citokine,imunitar. 12. Transportul cataboliilor spre organe de excreie.

Rolul hidrolitic al apei in digestia polipeptidelor (efectul carboxipeptidazelor pancreatice )

Repartiia apei n organism legat de intensitatea proceselor metabolice , vrst.sex. Total Body Water(TBW)=apa total procentual din G corporal: Embrion . 90-97%(94%- de 3 luni)Copil 0-1 an .80- 75%(din 3 kg,2,4l apa)Copil 1-12 ani . 65%Adolescent ... 50-58%Adult 30-59 ani .. 60-70%=40-42 lBrbat 55-63%Femei . 47-52%Vrstnic >60ani .

Repartiia apei(totale) n funcie de sex(Fig) Particulariti la copiiCopiii: - mai susceptibili la variaii cantitative(depleie hidric sau exces hidric)- mai susceptibili dar i mai sensibili la variaii distributive hidrice. - intensitate crescut a metabolismului- suprafa corporal mare n raport cu greutatea- mecanisme renale de conservare a apei i electroliilor imature- spre deosebire de adult managementul lichidelor se face pe kgcorp.- ghidurile i regulile nu- sunt stricte,terapia se facepe baza monitorizrii strictecare ajusteaz individual. -dezhidratrile cauzate des dediarei la sugari ,precolari etc.dau morbiditate ,mortalitate ntoate zonele geografice

Distribuia apei n organism depinde de raportulesut muscular/esut adiposesutul adipos e un esut conjunctiv n care suntpredominante adipocitele agregate masiv .Este ca un organ care reprezint 15%-20% din G la B i 20%-25%(F) un depozit de energie(TG) cu o cantitate redus de ap,bine vascularizati inervat simpatic ,autoreglat de leptin. Lipidele sunt hidrofobe.Obezitatea poate fi hipertrofic sau hiperplazic.Un adult de 70kg(normal) are 154 lbs (pounds,livre)are TBW 42l apUn adult de 100kg->220lbs(obez sau sportiv) Formula 1lbs=454 grame.La aceiai G un subiect longilin,slab,are ap mai mult avnd muchi este mai fluid i sngele.(sportiv/gras/100 kg). Dac procentul de grsime crete->procentul apei totale(TBW) i al solidelor scade (i invers ).

Repartiia apei n diverse esuturi(metabolic)Smalul are 3% ap,1%organic i 96%minerale(dur) Dentina are 10%ap,70%apatit,colagen,GAG +odontoblatiesut osos .. 22%esut adipos ......10-20%esut cartilaginos . 55%esut conjunctiv 60%esut muscular .. 75% apesut nervos,viscere,active 80%-85%Lichidele biologice(saliva,suc gastric,intestinal) au 99% ap

Repartiia apei n diverse organe(metabolic)i fluideOase 22-25%Tiroid . 70-75%Rinichi . 80-85%Creier: substana cenusie .... 85% substana alba ... 70%Inima, plmni ,viscere80%. Ficat, piele .. 70%Plasm. 90%Celule sanguine(E,L)..65%Suc gastric,saliva,LCR au 99% ap,bila 85%Suc pancreatic 90%,

Apa total=T.B.W reprezint 50-60% din greutatea corpului(42-45l/70kg) depinde de: gradul de adipozitate,sex ,vrst Este suma LIC plus LECSe determin prin metoda diluiei cu markerii antipirin,D2O,THO,uree.Pentru substane nedisociabile 1mol=1osmol1mol NaCl=2osm;1mol CaCl2=3osm1mOsm=molecula gram dintr-o subst.nedisociat.Presiunea osmotic a lichidelor organismului e=300mOsm/l, uniform dei compoziia e variat.1mOsm dezvolt 19,3 mm Hgx 300=5500mmHg

p

Compartimentele lichidiene(TBW=LIC+LEC)Compartimentul intracelular (LIC;ICF)

Cuprinde cea mai mare cantitate de ap = 40%G-> 28 L (70 Kg);Apa este n 3 forme 1) legat interiorul MEMBRANEI 2)de proteinele celulare,organite; i 3) liber - solvent intracelular;structuralCelulele au compoziie specific(neuron,osteocit) dar concentraia constituenilor este similar.Permeabilitatea e mare pt.ap a membranei celulare,dar Nu pt. electrolii,micro,macromolecule. LIC-ul este considerat un sector unic,dei e divers.Ex. Eritrocitul.Spre deosebire de LEC,LIC-ul are coninut: -mai mare de K+ (140/4), Mg(20/0,8), HPO4(11/2), SO4(1/0,5), proteine(4/0,2/1,2),aacizi(8/2/),creatina(9/o,2/) -mai mic de Na+(14/142), Cl-(4-/108), Ca+2(0.0001/1,3), HCO3-(10/24)->cifre n mOsm/L ap.(Acetia predomin n LEC.)Dei diferite, LEC i LIC au aceiai osmolaritate total (301.2/301.8)=izotonie ,care corectat este mai mic (281.0/282.0 mOsm/L ap)Osmolaritatea LEC-ului e dat de NaCl, (85%), uree i glucoz.Osm.LIC->K(50%)i 50% compui care nu se afl n LEC:CP (45),carnozina(14), G1P(3.7), ATP(5)sau sunt: aacizi(8/2)creatina(9/0,2) Transportul , schimburile LEC-LIC :difuzie,osmoz.t.activ,vezicule;

9*COMPOZIIA LICHIDELOR CORPULUI

9

SSubstante osmotic active din plasma, lichidul interstitial si intracelular

Osmolaritatea plasmatic(amestec,soluie)-Reprezint suma anionilor i cationilor din plasm exprimat 285mOsm/l desolutie,amestec(;este

Osmolalitate - concentraia de particule ntr-un lichid; este proporional cu numrul de particule per kilogram de solvent; este exprimat n mOsmol/kg (n sistemul internaional (SI), unitatea de msur este mmol/kg, dar se utilizeaz nc pescar larg mOsmol/ kg). Valorile osmolalitii plasmatice sunt msurate In laborator (cu osmometrul).Osmolaritate = concentraia unei soluii osmotice; este proporional cu numrul de particule per litru de soluie i este exprimat n mmol/l. Valorile osmolaritii plasmatice se calculeaz la patul bolnavului. Se pot utiliza 3 formule de calcul:Osmolaritate calculat (mOsm/l) = 2 (Na+) + 2 (K+) + Glucoza + Urea (toate n mmol/l).sauOsmolaritate calculat (mOsm/l) = 2 (Na+) + Glucoza+ Urea (toate n mmol/l).sauOsmolalitate (mOsm/kg) = (2xNa) + (Glucoza/19) + (Ureea/28)Osmolaritatea nu este demn de ncredere n situaii precum pseudohiponatremia (ex. hiperlipidemia din sindromul nefrotic) sau hiperproteinaemia (1).Osmolaritatea plasmei este cu 1-2% mai mic dect osmolalitatea. Atunci cnd concentraia de substane dizolvate ntr-o soluie este mic, osmolalitatea i osmolaritatea coincid

n compoziia membranelor se afl apa numai 20-30% i 70-80% rezidiul uscat . Compozitia lui este 1% minerale i 99% substante organice :(lipide 40-50%) proteine 50-60% i glucide pn la 10 %. Compoziia este contradictorie cu procentul de 70-80% al apei din sistemele biologice (rezidiul 20-30%) ;explicaia se afl n rolul membranei ultrastructura care separ dar i unete celula cu mediul extracelular 2 medii hidrofile (LIC i LEC) nu pot fi separate dect de o barier hidrofob(sau mai puin hidrofil), care exclude masiv apa i este bazat pe lipide . Aceasta barier este nu absolut ci selectiv,ea preia semnale din LEC i le transmite n LIC.Funcia metabolic asigur schimbul de informaie /substan .

Biomembranele(membrana plasmatic- celular(plasmalema) i endomembranele au 7,0-10 nm grosime,adic sunt de 20 de ori mai subiri ca structurile de microscop optic .lipide, proteine, colesterol i lanuri de oligozaharide legate covalent de primele.Ea acioneaz ca un filtru selectiv(permselectivitate) reglnd schimburile celule-LEC ,dar face i funcie de transport molecular.Un alt rol este meninerea constant a parametrilor mediului intracelular care are compoziia diferit de LEC (vezi Tabel-slide 23,24)Lipidele reprezint 40-50%(G) din materialul organic membranar fiind componenta de baza (raportul molecular e ns lipide / proteine = 50 / 1). Conform modelului in mozaic fluid al organizrii , lipidele sunt sub forma de bistrat cu capete hidrofile la exterior si cozi hidrofobe la interior, bistratul este bidimensional,fluid. Caracterele fizico chimice ale lipidelor le definesc ca molecule ideale pentru structurarea de membrane cu rol principal de a separa 2 compartimente apoase (LIC si LEC). Caracterul amfipat induce proprieteati amfifile :partea hidrofob creaz o bariera iar partea hidrofil confer proprietatea de a acomoda i semnaliza cele 2 medii apoase separate. Lipidele sunt molecule mici cu posibilitati de mobilitate n structuri flexibile (nerigide). Sunt relativ insolubile n medii apoase, cu tendina de asociere spontan i capacitatea de a se conserva sau reface rapid cnd sunt agresate mecanic. n membranele celulare sunt numai 3 tipuri de lipide : fosfolipide (70-75 %,) colesterol( 20-25%) , glicolipide (1-10%).Fosfolipidele sunt fosfatidilcolina , fosfatidilamina, fofatidilserina, fosfatidilinozitoli si acidul fosfatidic ,sfingomieline si sunt asezate asimetric . 20 de acizi grasi sunt mai des intalniti si numrul fosfolipidelor poate atinge 400. Bistratul estea cea mai simpla structurare a lipidelor ce poate inchide un volum hidrofil mare spre a-l separa de altul (LEC). Bistratul este mobil, fluid si dinamic si poate delimita plute lipidice (microdomenii).

Factori chimici intrinseci si extrinseci moduleaza fluiditatea membranei . Fluiditatea este direct proportionala cu procentul de acizi grasi nesaturati (omega 3) si invers proportionala cu cantitatea de colesterol (factori intrinseci). Factori extrinseci sunt fiziologici (hormoni sau mediatori liposolubili ), patologici (metaboliti , toxice) sau terapeutici. Analgezicele i anestezicele sunt liposolubile si modific fluiditatea neurilemei i induc modificri conformationale ale unor proteine. In afara de functia structural (de bariera) membranele au funcii metabolice de recunoastere i semnalizare intercelular. Fosfolipazele A1, A2, B, C, D sunt activate de procese de semnalizare si metaboliti i acioneaz ca mesageri secunzi declannd numeroase procese metabolice Membrana mai are funcie de recunoatere specific,transmitere de mesaje ,adeziune celular,conservarea volumului celular etc.Plasmalema i restul membranelor au structuri trilaminare.(membran unitar)slide 28,29,30.Fosfolipide sunt cefalina,lecitina. Proteinele sunt 50% din G i sunt integrale(ncorporate,intercalate, n bistrat) i altele periferice.Elementele glucidice ale glicolipidelor sau glicoproteinelor se orienteaz spre LEC(componente de receptori).Proteinele se mic-difuzie lateral,ancorate de citoschelet.Bistratul lipidic e fluid.La exteriorul membranei e glicocalixul,un nveli bogat n glucide,ataate de glicolipide(10%) i de glicoproteine(90%)ale plasmalemei dar i ale proteoglicanilor secretai i absorbii pe suprafaa celular.Grosimea e 50 nm. 9 monozaharide sunt:Glu,Fru,manoza,glucozamina,acid sialic realiznd adeziunea, fixarea de cationi(calciu),sarcina electronegativ local,protecie,mesaje.La celulele endoteliale are funcii de atenuare a stresului sanguin presor,permeabilitatea vascular.

La baza concepiei de mozaic fluid au stat microscopul electronic,prepa-ratele prin tehnica de ngheare-fracturare.

Schimburile dintre celule (LIC) si lichidul interstitial (LI)Se fac prin mecanisme: - difuziune simpl,prin canale sau facilitat - osmoz; - activitate metabolic;transport vezicular - transport activ cu 4 tipuri de pompe Na/K,H,Ca,H/K - transport activ secundar simport si antiport - membrana celular este permselectiv i menine homeostazia. - permeabil pentru: ap, glucoz, uree, creatinin, acid uric; - parial permeabil pentru: K+, Mg+, Ca++, PO4H--, CO3H-; - permeabil n anumite condiii pentru: Na+, Cl-; -impermeabil pentru proteine - are proteine transportoareSTIM(vezi imagina de mai jos)- canale ionice (1/3 inferioara)K,Na,Ca,Cl ,neselective(activate de distensie,osmotic- 1/3 dreapta-pompe ATP-azice ionice(1,2,3,4.)- TAS 1/3 stanga(cotransport de tipantiport(Na/Ca,Na/H,Cl/HCO3,K/H)sau simport (Na/AA,Na/2Cl/K)

Acvaporinele (pori , canale pentru apa) sunt proteine transmebranare mici, hidrofobice care mediaza transportul apei in rinichi si alte organe .Au fost izolote si clonate 10 proteine , cu GM intre 26 si 34 kDa, fiecare AQP are 6 domenii transmembranare aranjate spre a forma un por distinct . Se gasesc in tubuli renali , creier , maduva spinari , aparatul lacrimal, etc. AQP pot fi selective pentru apa (AQP 1, 2,4,5, 6, 8, ) dar AQP 3, 6, 9 transporta si glicerol si alte molecule . Tubul colector este zona principala renala de miscare a apei acvaporin dependenta

sursa este energia cinetica , ea deplasand molecule lipidice , O2, CO2, ioni, in gradient de concentratie , b) sursa este energia cinetica care deplaseaza glucoza ,ioni, atasati de o proteina transportor (carrier) liposolubila, c) difuziune prin canale proteice , d) osmoza sursa este energia cinetica de miscare a apei in / din celula prin faza lipidica a membranei sau acvaporine . Daca apa si solvitii se deplaseaza printr-o membrana semipermeabila (plasmalema) sau capilara de la o zona PC mare catre o zona cu PC mica (gradient de presiune hidrostatica), se produce filtrarea (renala sau capilara) .

Transport activ primar Este transportul unui compus mpotriva unui gradient de concentratie (sau electrochimic) prin plasmalem datorat unei proteine pomp care utilizeaza direct energia eliberata din hidroliza ATP-ului . Exemplu: pompa de calciu membranara (PMCA) sau a reticului sarcoplasmic (SERCA) , pompa Na / K, etc.( Vezi imaginea.) Sursa de energie a TAP este ATP-ul si astfel se transport ionii de Na, K, H, Ca si altii.

Transportul activ secundar foloseste ca sursa de energie gradientul ionic de concentratie (sau electric) creat si mentinut de hidroliza ATP (TAP). Astfel sunt transportati aminoacizii, Ca , H+, solviti polari sau cationi si anioni. El se mai numeste contransport (transport cuplat) pentru 2 solviti prin membrana, unul din solviti, de exemplu sodiu este elementul energizant si se deplaseaza in aceiasi directie cu solvitul contransportat , acest sistem se cheama simport (in aceiasidirectie). Sistemul antiport utilizeaz o proteina Antiporter care transporta elementul energizant intr-o directie(C1>C2) si cealalta substanta in directie opusa prin membrana. Transportul activ vezicular (endo si exocitoza va fi prezentat la Cap. Digestiv)

Cuprinde 20% din G (70 Kg-14l-17l) si 33-40% din TBW.Este repartizat n urmtoarele subcompartimente:1- apa interstiial total i limfa =11 -12 L- 75% din ECF 2- apa plasmatica(din snge) si cord = 3L=VP - 20% din ECF3- apa,lichidele transcelulare =1L- 5% din ECF (seroase,secretii) Exact:n 1( cei 11-12 litrii de lichid interstiial global ) intr: 2L din esutul dur(osos) 3 L din es.conjunctiv dens 6-7 L interstiiul tisular divers LEC se determin cu trasori ca-tiocianat,hiposulfit,inulin,manitolLEC reprezint mediul intern al organismului dar, exterior celulelor.Homeostazia este meninerea constant( cu variaii minimale) alecompoziiei i condiiilor cantitative i calitative ale LEC-ului.Reglat prin sistemele :CV,GI,SN,Endocrin.Fiziologia-mecanisme i reglri echilibre, constante,parametri biologici n dinamica solicitrilor de mediu(aerospaiale,hiperbarism,sport etc)L.E.C.Lichidul extracelular-ECF

6*COMPARTIMENTELE LICHIDIENE APA EXTRACELULARA~ 20 litri

SUBCOMPARTIMENTE :PLASMA SANGUINA ( intravascular )LICHIDUL INTERSTITIAL

PLASMA + LICHIDUL INTERSTITIAL = MEDIUL INTERN AL ORGANISMULUITotalitatea lichidelor care asigura transportul gazelor si substantelor nutritive Cl. BERNARD ( 1856 ) LICHIDELE TRANSCELULARE

Deplasarea apei,ionilor ntre sectoare Schimburile de ap i electrolii ntre diversele compartimentesunt influenate de factori care condiioneaza sensul de deplasare: 1 presiunea hidrostatic-presiune de filtrare 2 presiunea osmotic-electroliii 3 presiunea coloidosmotic-macromoleculele proteice(albumine etc) 4 tipul de membran-bariera:sinusoid,fenestrat,continuu,paracelular Apa traverseaz toate membranele celulare care au permselectivitate(prezint permeabilitate i selectivitate) i endoteliile capilare semipermeabile. Transportul prin membrana celulara:osmoza+ difuziune(pasiv) i activ. Difuziunea poate fi simpl prin bistrat i canale proteice, i facilitat cuajutorul proteinelor carrier. O serie de canale proteice si proteine-pompesi proteine-cru realizeaza transportul pasiv si activ al ionilor saumoleculelor(slide 43,44,45,46,47)-schimburile celule-interstitiu .Cele maiDinamice transferuri sunt intre capilare(VP) si interstitii.

Interstiiul i lichidul interstiial

Reprezint 1/6 din volumul total al organismului , este lichidul din spaiul dintre celule. E format din A) mnunchiuri de fibre de colagen (tipurile I XVIII), ce se ntind pe distane lungi n interstiiu i asigur rezistena tensional B). Fibre elastice C). O varietate de proteoglicani (aggrecan, syndecan, decorin, versican) formati din acid hialuronic (98%) si proteine 2%. D). Glicoproteine multiadezive (fibronectina, laminina ) si E). Glicozaminoglicani : Hyaluronan, Chondroitin sulfat, Dermatan sulfat, Keratan sulfat, Heparan sulfat. Toate acestea alcatuiesc matricea extracelular n care se gsete lichidul interstitial(LI)L.I rezult prin filtrarea i difuziunea din capilare avnd aproape aceiai compui plasmatici dar concentraii proteice mai mici (nu trec porii capilari). L.I. se afl ntre filamentele de proteoglicani formnd gelul tisular ; difuziunea prin gel are viteza difuziunii prin lichid liber pentru ap, electrolii, substane nutritive cu GM mica, O2, CO2, si catabolii. Exist i lichid liber (sub 1%) care crete n caz de edeme. Presiunea hidrostatic din capilare (Pc) tinde s foreze ieirea apei i a solviilor prin porii capilarelor n spaiul interstiial. Contrar, presiunea coloidosmotic (p), atrage apa n capilare prin osmoz , fiind antifiltrant . Sistemul limfatic contribuie la rentoarcerea n circulaie a mici cantiti de proteine i lichid ce au ieit din capilare.

Fluxul sangvin capilar poate fi intermitent datorita vasomotricitati (contractia periodica) a metarteriolelor si sfincterelor precapilare , el este influentat in principal de concentratia de O2, Celule endoteliale in strat unic sunt pe membrana bazala , au o suprafata neteda si sunt foarte subtiri (200-300nm). Citoplasma lor este bogata in vezicule de endocitoza (pinocitoza) ce formeaza uneori canale transendoteliale pentru transcitoza apei si a compusilor hidrofili . Transcitoza este o translocatie macromoleculara si pentru apa , prin peretele celular endotelial folosind vezicule si canale . Transcitoza nu este guvernata de legile difuziunii, scade cu dimeniunea moleculara si este f scazuta in capilare cerebrale. Unele celule endoteliale prezinta fenestratii (canale cilindrice care traverseaza celula). Celule endoteliale pot fi separate prin fante de 4-10nm sau legate prin jonctiuni stranse . Pot prezenta brese (100-1000nm)

Calea paracelulara

Limfa

fff form

Filtrarea glomerular rezult din cauza forelor hidrostatic(55 mmHg)care este profiltrant ,creia i se opun presiunea coloid osmotic(30 mm Hg) i presiunea hidrostatic din capsula Bowmann(15 mm Hg) PEF glomerular este10 mm Hg care deplaseaz 125 ml de plasm pe minut(urina primar).

Schimbul capilar de lichide la nivel pulmonar i dinamica LI pulmonar este calitativ identic cu esuturile periferice.Cantitativ pH capilar pulmonar e numai 7 mm Hg,pH interstiial e mai negativ(-8mm Hg),presiunea oncotic interstiial e14 din cauza permeabilitii capilare.PCO plasm =28.29-28=1mm Hg,presiune medie de filtrare.Ea produce un flux redus,continuu n interstiiu ce se evapor +limfa

Excesul de apaPrezenta unui exces de lichid in tesuturile organismului reprezinta edemulEdemul poate fi prezent in compartimentul: intracelular extracelularEdemul intracelular apare in doua situatii:Deprimarea sistemelor metabolice tisulare. Poate apare acolo unde fluxul sanguin local este redus iar aportul de O2 si substante nutritive este prea mic pentru a mentine un metabolism tisular normal. Are loc deprimarea activitatii pompelor membranare, in special a pompei ce scoate sodiul din celula. Se produce osmoza apei in celula,atrasa de sodiu nescos.Inflamatia determina o crestere a permeabilitatii membranelor celulare. Sodiul si alti ioni intra in celula, producand osmoza consecutiva a apei in celula

Edemul extracelular Numeroase afectiuni pot determina acumularea de lichid in spatile interstitiale , prin extravazarea anormala a lichidului din capilare sau prin afectarea circulatiei limfatice. Mai jos este prezentata o lista partiala a afectiunilor care pot cauza edem extracelular prin aceste 2 mecanisme.II. Cresterea presiuni hidrostatice capilareA Retentie hidrosalina la nivel renal (IRA, IRC)Exces de mineralocorticoizi (aldosteron)B. Cresterea presiuni venoase , venoconstrictieInsuficienta cardiacaObstructie venoasaInsuficienta pompei venoaseParalizii musculareImobilizarea unor parti de corpInsuficienta valvelor venoaseVasodilatatia arterioralaHipertermieHipotonie simpaticaMedicamente vasodilatatoare

II. Hipoproteinemia scaderea PCOA Proteinuria (sindrom nefrotic )B. Pierdere de proteine la suprafete denudateArsuri . PlagiC. Afectarea sintezelor proteinelor 1. Hepatopati ( ciroza)2. Malnutritie proteicaIII. Cresterea permeabilitati capilareA. Reactii imunologice cu eliberare citokine , histamineB. Toxine C. Infectii bacterieneD. Hipovitaminoze. E. Ischemie. F. Arsuri IV. Blocaj limfatic (stagnare proteine in II)A. Cancer. B . Infectii. C. Interventii chirurgicale

Factorii de siguran care previn instalarea edemului .

Considerand toti factori de siguranta care previn instalarea se obtine: 1. Factorul de siguranta reprezentat de complianta sczut a esuturilor la presiuni negative este un interval de aproximativ 3 mmHg.2.Factorul de siguran reprezentat de creterea fluxului limfatic este un interval de aproximativ 7 mmHg.3.Factorul de siguran reprezentat de transportul proteinelor din spaiile interstiiale n circulaie este un interval de aproximativ 7 mmHg.n concluzie, factorul de siguran total mpotriva instalrii edemului este de aproximativ 17 mmHg. Aadar, presiunea intracapilar la nivelul unui esut periferic poate fi n mod teoretic crescut cu 17 mmHg, sau pn la o valoare aproximativ dubl fa de valoarea normal, nainte de apariia edemului semnificativ.

Metode utilizate pentru studiul compartimentelor hidriceCrioscopia-temperatura de congelareDeshidratare controlatCalorimetrie Spectrofotometrie n IRTomografia RMN(IRM)Deuterizarea apei (marcare cu D2O)Metode de diluie a trasorilor specificiIonograma plasmatic,urinar etc

Msurarea distribuiei apei n compartimentele lichidiene,a volumului sectoarelor hidrice Principiu: Se face indirect Se numete principiul diluiei sau al spaiului de distribuie C1V1=C2V2 C1V1=Q V2=Q/C2

O cantitate de substan (Q) specific i denumit marker sautrasor,sau indicatoare-> cu concentraie (C1) i volum(V1)cunoscute, se distribuie omogen ntr-un volum de diluie necunoscut-de determinat(V2) Putem determina concentraia pe unitatea de volum (C2), dup un timp dat (specific trasorului->timp de difuziune-diluie).Masa trasorului injectat =masa distribuit n volumul X,de aflat.

Principiul diluiei:Volumul de determinat(ml)=Cantitatea de substanta marker V2 Concentratia markerului

sau =Q(c1xv1) pentru c C2 C1 X V1=C2 X V2

Substanele MARKERNetoxice, nealergice;Inerte metabolic;Nefixabile pe elementele figurate, alte celule sau albumina;S nu afecteze distribuia lichidian prin modificri depresiune osmotic,fr echivalent endogen.Difuzie exclusiv!S nu prseasc rapid compartimentul-> timp de eliminare O.KOmogenizabile rapid-timp de difuziune convenabil->specific;Dozabile (colorimetric- colorani, dozimetric- izotopi).

Condiii de determinaren conformitate cu protocoalele n vigoare:Repaus fizic de ~1 or nainte de determinare;Repaus alimentar de 12 ore nainte de determinare, pentruglucide i lipide i de 24 ore nainte de determinare, pentruproteine;Confort termic: 18-20C pentru persoana mbrcat;Repaus psihic;Sistarea medicaiei, cu 3 zile nainte de determinare;

Determinarea volumelor compartimentelor lichidieneMarkeri1 .Apa totala(TBW): apa radioactiv (apa grea) conine D2O sau tritiu (THO)- apa super grea. Dup injectarea i.v, acestea se amestec cu apa total n cteva ore, iar pentru calculul apei totale se folosete principiul diluiei; util i antipirina-42-48l;ureea-44 litri. Geiger 2.Volumul LEC (extracelular): sodiu radioactiv Na24, clorul radioactiv, ionul tiocianat Na(18l), inulina(14l), zaharoza, manitol. Dup injectarea trasorului, difuziunea dureaz 30-60 min, iar pentru calcul de foloseste raportul diluiei;LEC-ul include plasma+LI !4.Volumul LIC (intracelular): se calculeaz prin diferena dintre spaiul de ap total - lichidul extracelular(indirect).Dubl determinare.3.Volumul plasmatic(VP): se folosesc albumina plasmatic (marcat cu 131I RISA) sau colorani (T-1824- albastru Evans) sau rou de Congo~2,8-3,0 l;PVP;Stau n spaiul intravascular sanguin,nu trec endoteliul capilar. Dup un timp de difuziune(15 min)citim C2.5.Volumul lichidului interstiial i limfa: diferena de Volum LEC-VP6.Volumul eritrocitar: se foloseste cromul radioactiv(51) care se leag de eritrocite; suma VP+VG (globular-eritrocitar)=volum sanguin 7.Volumul sanguin =80 ml/kg;=8% din G. VS=VP/1-Hematocrit;3l=VP;0,4Ht;VS=5L

Distribuia apei n organism(markeri utili)

Evaluarea echilibrului hidroelectrolitic la pacient :Ex.clinic pt.G(zilnic!),tegumente,pliulimba umed,ochi hipotoni,edeme,godeu.Bilanul ingesta-excreta 1,5-3l/24h,ionograme.Sanguin,urinar,msurarea TA,puls,distensia venei jugulare(PVC-invaziv),ecografic semsoar diametrul venei cave inferioare,(Normal este 11mm.) ,examenul urinii.

Valori plasmatice normaleNa+135 -145 mEq/lK+3,5 5 mEq/lCl98 107 mEq/lHCO322 28 mEq/lCa4,7-5,25 mEq/lFosfor2,5 4,5 mEq/lMg1,6 2,8 mEq/lOsmolalitate280 295 mOsm/kg

Echilibrul hidric-Bilanul hidricReprezint diferena dintre intrrile de ap i ieirile de apn condiii normale organismul ii menine echilibrul hidric (homeostazia hidric)Aportul zilnic de ap: cea mai mare parte de ap ingerat este consumat pe cale oral > 2/3 sub forma de ap ca atare sau alte buturi(1300 ml); 1/3 este n alimentele ingerate(1000)ml.O redus cantitate de ap este sintetizat n organism ca rezultat al oxidrii celulare-mitocondriale a hidrogenului variaz ntre 150-300 ml/zi i depinde de intensitatea proceselor metabolice 1g lip->1ml H2O, 1g HC->0.6 ml, 1 gP->0.44ml H2O.Aportul normal de lichide(ap )inclusiv cea endogen este de ~2300 (2600) ml/zi(1300+1000+300)Raia normal ce d ap este:Glucide 200-250g(55-65%)fibre 25-30gr;Proteine 70-80gr(50)(10-15%).Lipide 80-100gr(20-30%-din care SAFA este 10%) .Glucidele=glucoza(80%)+fructoza si Galactoza( 20%)Necesar G=4-8g/kg=55-65%(x4,1cal/g)Lipide=1-2g/kg=20%(x9,3)Proteine=0,8-1/kg=15%(x4,3cal/g).G280gr+L70gr+P56g=1120+650+250 calorii.Total calorii/24 ore,metabolism=2020.

Bilan hidric- Apa Ingestaaport zilnic 2500-2600ml (1500-3000ml/) 2250 = apa exogen !-Apa din alimente=750-Apa din lichide 1500250=apa metabolic -1g lipide=1mlx70gr.-1gglu=0,6mlx280gr.-1g prot=0,44x50gr.

Apa ingeratraia zilnic alimentar furnizeaz prin ardere 335 ml. ap endogen: 35 ml. ap din 80 g. proteine; 60 ml. ap din 60 g. lipide; 240 ml. ap din 400 g. glucide;(80x0,44+60x1+400x0,6)apa ingerat se absoarbe n partea superioar a intestinului subire i mici cantiti la nivelul stomacului i colonului;n intestin sunt vehiculai 8500 l.( ap ingerat 2000 ml + secreii digestive 6500ml);Se absorb n intestinul subire 6500 ml,n colon 1900 ml.deci prin fecale se pierd 100-200 ml.(slide 85)

Apa excretaeliminare zilnic-1,5-3l Renal= 1500 ml-Diureza-minim 500 mlreglat prin ADHExtrarenal=1000-1.500ml->4 ieiriGastrointestinal1.materii fecale=100ml n diaree, vrsturi, fistule2.cutanat +3.pulmonara-perspiraia insensibil-700ml4.Transpiratie=200ml

Bilantul hidric la un adult in repaus la temperatura camerei (23 grade C).

Ingestia de lichide 1200 2200 5400 Lichide in alimente 1000 900 1000Apa metabolica din hrana 300 300 300Total 2500 3400 6700

Pierderi - ExcretaTemperatura normalaTemperatura ridicataEfort fizic intensPierderi insensibile1.piele-insensibilis3503503502 .Aparat respirator3502506503.Urina150012005004.Transpiratie-sensibilis100140050005.Fecale200200200TOTAL250034006700

Temperatura ridicatn mediu cald, peste 30C, evaporarea transpiraiei este unicul mijloc eficient de termoliz perspiratio sensibilis Prin transpiraie se pot elimina cantiti mari de ap (1-2 L/h). Prin transpiraie se pierd i cantitati mari de NaCl (15-20 g NaCl/zi) Pierderile de ap i NaCl determin concentraia lichidului interstiial. Dezechilibrul mineral se corecteaz prin ingerare de buturi Clorurosodice. hipotone(152mg/) Glandele sudoripare din derm elimin un lichid hipoton-> deshidratare(slide 9ohiperton.Termogeneza are centrul-n Hipotalamusul post.:frison,MBR,TRH/T4Termoliza are centri in HT. Anterior,n nucleii preoptici ce dau VD i sudoraie.Corpul are 4 mecanisme de transfer-termolitic:radiatie-60%,conducie-4%,con-vecie(cureni)12% ,evaporarea 13% piele , 12% plamani :1 gram ia 0,58 kcal;n efort viguros se pierd 1-2 l/or prin perspiraie sensibil i implicit 600-1200 kcal/or,de 20 ori nivelul pierderii calorice prin perspiraie insensibil.n efort temperatura n corp->crete cu peste 2-3 grade . Normal bodyTemperatura centrala= 37grade C +/-0,5.(=98,6F) cu limite :36-38 grade la mamifere. (homeostazie termica->enzime).Centrii Hipotalamici ant.->M.S->nervi simpatici->tegument(ACH,ADR,Nor).Glande apocrine(100mii)axilare,anale n-au rol litic.Cele ecrine(milioane) DA!

Glandele sudoripare sunt inervate de fibre vasodilatatoare simpatice, colinergice. Sudoarea contine o enzima care elibereaza bradichinina ce actioneaza local ca vasodilatator arteriolar . Metabolismul local crescut la cresterea temperaturii dilat arteriolele

Pierderi insensibile de apPrin perspiraie insensibil cutanat se pierd cantitai importante de ap n urma evaporarii apei la suprafata pielii(nu prin secreie sudoral )Pierderea :piele +alveole-continu,dar apa este distilat,fr sodiu.Se pierde LEC i LIC-vezi slide-ul mai jos Cantitatea de apa eliminata prin piele este de ~350ml-400/zi.Aceasta cantitate se pierde i la persoanele cu deficit congenital de glande sudoripare. Moleculele de ap difuzeaz printre celulele epidermei. Pielea este irigata de o retea vasculara care ofera mijloace de reglarea schimbului de caldura intre corp si mediu , arteriolele de la limita derm epiderm , dau retea capilara densa care dreneaza intr-un plex venos superficial care este capabil sa preia un mare volum de sange , zonele expuse cutanate: degete, urechii, nas au anastomoze A-V care se deschid / inchid in acord cu nevoile termoreglatorii . Cand se deschid fluxul creste si sangele cald faciliteaza pierderea calorica. Caldura se conserva prin inchiderea anastomozelor si fluxul superficial se reduce.Stratul de colesterol epidermic limiteaz pierderile. Cand acest strat dispare (ex: n arsuri) rata evaporrii prin perspiratie poate crete la 3 - 4l/zi. Dezhidratarea ce se produce in acest caz este hipertonLa nivelul alveolelor se pierd 350 ml H2O prin evaporare-prin perspiraie insensibil alveolar.

Evaporarea cutanat(perspiratio insensibilis)esta cam 350-400 ml. pe zi,o termoliz de 16-19 calorii pe or.

Ca rspuns la informatia de la receptori de temperatura din piele se ajusteaz nivelul activitii simpatice la nevoile de a reine cldura (vasele cutanate nu au fibre PS vasodilatatoare ) . Cand temperatura corpului creste (si a mediului) reducerea activitii simpatice deschide anastomozele A-V, arteriolele se dialata, fluxul creste , si se pierde cldura evitnd suprancalzirea. Apare si transpiratia

Reglarea echilibrului hidricSe face prin:1)Reglarea pierderilor de ap, prin sistemul osmoreceptor - hormon antidiuretic cu rol major n controlul reabsorbiei renale de ap-economisirea apei eliminabile renal ADH-depen. 2)Reglarea aportului de ap prin mecanismul setei(apetit pt ap)3)Reglarea aportului de sare apetitul pentru sare4)Reglarea eliminrii de sare aldosteron,SRA,peptid natriuretic.Prin aceste 4 mecanisme se face controlul osmolaritii LEC-ului (plasmei)295 300mOsm/l(6,7 atm,5300 mmHg,-0,56C i al concentraiei de Sodiu (142 mosm/l) - constante care sunt implicate in reglarea unor parametrii de interes hemodinamic: presiunea arterial, debitul cardiac, volemia,presiunea venoas central,Flux Sanguin renal,etc.Aceste 4 mecanisme se vor studia i la reglarea cardiovascular i endocrin(glande)

Reglarea cantitativa si calitativ a a fluidelor corpului implic o serie de mecanisme homeostatice ( organe, aparate,sisteme). RinichiCord si vasePlaminGlande endocrine : hipofiza,suprarenale,Baroreceptori de joasa si de inalta presiuneSistemul renina-angiotensina-aldosteronADH-ulMecanismul seteiOsmoreceptori centrali i perifericiANPAldosteron i ali factori endocrini i umorali

**********