11.MEDIUL INTERN. SNGELE1.1.Homeostazia celular i a mediului intern ........................................................................................................... 5

1.1.1.Homeostazia celular ................................................................................................................................ 51.1.1.1. Membrana celular....................................................................................................................... 6

1.1.1.1.1.Canalele membranare ...................................................................................................71.1.1.1.2.Proteinele transportoare ..............................................................................................81.1.1.1.3.Receptorii membranari .................................................................................................91.1.1.1.4.Enzimele efectoare .......................................................................................................101.1.1.1.5.Permeabilitatea membranei ......................................................................................101.1.1.1.6.Potenialele de membran ........................................................................................101.1.1.1.7.Transportul prin membrana celular .....................................................................12

1.1.1.1.7.1.Difuziunea simpl ................................................................................................121.1.1.1.7.2.Difuziunea facilitat ............................................................................................121.1.1.1.7.3.Difuziunea prin proteine canal .......................................................................121.1.1.1.7.4.Transportul activ ..................................................................................................13

1.1.2.Comunicarea intercelular .....................................................................................................................131.2.Volumul i compoziia lichidelor organismului .................................................................................................14

1.2.1.Compartimentele lichidiene ..................................................................................................................141.2.2.Forele care guverneaz distribuia apei ...........................................................................................151.2.3.Schimburile dintre fluidul extra i intracelular ................................................................................161.2.4.Schimburile dintre plasm i fluidul interstiial ..............................................................................161.2.5.Aportul i eliminarea apei .......................................................................................................................17

1.3.Sngele.............................................................................................................................................................................181.3.1.Funciile sngelui .......................................................................................................................................181.3.2.Proprietile sngelui ...............................................................................................................................181.3.3.Rolul sngelui n meninerea echilibrului acido-bazic .................................................................181.3.4.Volemia ..........................................................................................................................................................20

1.3.4.1.Hematocritul ...................................................................................................................................211.3.4.2.Variaiile volemiei ..........................................................................................................................211.3.4.3.Reglarea volemiei ..........................................................................................................................22

1.3.5.Compoziia plasmei sanguine ...............................................................................................................231.3.5.1.Substanele anorganice ..............................................................................................................231.3.5.2.Substanele organice ...................................................................................................................25

1.3.5.2.1.Proteinele plasmatice ..................................................................................................251.3.5.2.2.Substanele azotate neproteice ...............................................................................271.3.5.2.3.Substanele organice neazotate ..............................................................................27

1.3.5.2.3.1.Glucidele .................................................................................................................271.3.5.2.3.2.Lipidele ....................................................................................................................28

1.3.6.Elementele figurate ale sngelui ..........................................................................................................291.3.6.1.Eritrocitele ........................................................................................................................................30

1.3.6.1.1.Eritropoieza i reglarea ei ...........................................................................................301.3.6.1.2.Factorii adjuvani ai eritropoiezei ............................................................................321.3.6.1.3.Caracteristicile morfofuncionale ale eritrocitelor ............................................331.3.6.1.4.Hemoliza i aglutinarea. Grupele sanguine .........................................................351.3.6.1.5.Stabilitatea sngelui n suspensie ...........................................................................361.3.6.1.6.Hemoglobina ..................................................................................................................36

1.3.6.1.6.1.Structur. Biosintez. Metabolism .................................................................361.3.6.1.6.2.Compuii hemoglobinei ....................................................................................371.3.6.1.6.3.Curba de disociere a oxihemoglobinei ........................................................38

1.3.6.1.7.Transportul gazelor n snge. Funcia respiratorie a sngelui.......................391.3.6.1.7.1.Transportul O2 ......................................................................................................391.3.6.1.7.2.Transportul CO2 ...................................................................................................401.3.6.1.7.3.Schimbul de gaze la esuturi ...........................................................................40

CUPRINS

21.3.6.2.Leucocitele ......................................................................................................................................421.3.6.2.1.Clasificarea leucocitelor. Leucopoieza ...................................................................421.3.6.2.2.Granulocitele polimorfonucleare ............................................................................441.3.6.2.3.Monocitele .......................................................................................................................451.3.6.2.4.Limfocitele .......................................................................................................................451.3.6.2.5.Rolul leucocitelor n procesele de aprare ...........................................................47

1.3.6.2.5.1.Mijloacele de aprare nespecifice ..................................................................471.3.6.2.5.1.1.Fagocitoza ................................................................................................471.3.6.2.5.1.2.Inflamaia ..................................................................................................47

1.3.6.2.5.2.Mijloacele de aprare specifice .......................................................................481.3.6.2.5.2.1.Imunitatea ................................................................................................481.3.6.2.5.2.2.Antigenele ................................................................................................491.3.6.2.5.2.3.Anticorpii ..................................................................................................491.3.6.2.5.2.4.Rspunsurile imunologice mediate pe cale umoral ...............501.3.6.2.5.2.5.Rspunsurile imunologice mediate pe cale celular ................51

1.3.6.3.Trombocitele ...................................................................................................................................521.3.6.3.1. Caracteristicile morfofuncionale ale trombocitelor .......................................521.3.6.3.1. Rolul trombocitelor n hemostaz ..........................................................................54

1.3.7.Hemostaza. Coagularea. Fibrinoliza ....................................................................................................561.3.7.1. Hemostaza ......................................................................................................................................561.3.7.2. Coagularea .....................................................................................................................................57

1.3.7.2.1. Factorii coagulani .......................................................................................................571.3.7.2.2. Mecanismul coagulrii ...............................................................................................571.3.7.2.3. Factorii anticoagulani ................................................................................................58

1.3.7.3. Fibrinoliza .......................................................................................................................................59

2.RESPIRATIA2.1. Aspecte morfofuncionale ale plmnilor .........................................................................................................63

2.1.1. Cile aeriene ...............................................................................................................................................632.1.2. Alveolele pulmonare ...............................................................................................................................642.1.3. Dezvoltarea plmnilor. Modificrile postnatale ..........................................................................66

2.2. Respiraia pulmonar .................................................................................................................................................672.2.1. Ventilaia pulmonar ...............................................................................................................................68

2.2.1.1. Micrile ventilatorii ....................................................................................................................682.2.1.2. Dinamica ventilatorie .................................................................................................................69

2.2.1.2.1. Rezistenele pulmonare .............................................................................................692.2.1.2.2. Variaiile presiunilor n sistemul toraco-pulmonar ...........................................712.2.1.2.3. Lucrul mecanic ventilator ..........................................................................................72

2.2.1.3. Volumele pulmonare statice ....................................................................................................732.2.1.4. Debitele ventilatorii.....................................................................................................................74

2.3. Circulaia pulmonar ..................................................................................................................................................772.3.1. Presiunile intravasculare pulmonare .................................................................................................782.3.2. Rezistena vascular pulmonar .........................................................................................................792.3.3. Fluxul sanguin pulmonar .......................................................................................................................792.3.4. Reglarea circulaiei pulmonare ............................................................................................................81

2.4. Difuziunea alveolo-capilar .....................................................................................................................................812.5. Reglarea respiraiei i adaptarea ei n diferite condiii ...................................................................................83

2.5.1. Centrii respiratori ......................................................................................................................................842.5.1.1. Centrii bulbo-pontini ..................................................................................................................842.5.1.2. Centrii nervoi superiori ............................................................................................................86

2.5.2. Reflexele implicate n reglarea respiraiei ........................................................................................862.5.2.1. Reflexele Hering-Breuer .............................................................................................................862.5.2.2. Reflexul paradoxal Head ............................................................................................................872.5.2.3. Reflexele proprioceptive ...........................................................................................................872.5.2.4. Reflexele chemoreceptoare .....................................................................................................872.5.2.5. Reflexele respiratorii care acioneaz tranzitor .................................................................88

2.5.3. Modificrile respiratorii n efortul fizic ..............................................................................................902.5.4. Respiraia n hipobarism ........................................................................................................................912.5.5. Respiraia n hiperbarism .......................................................................................................................932.5.6. Respiraia periodic .................................................................................................................................952.5.7. Asfixia ............................................................................................................................................................952.5.8. Resuscitarea respiratorie ........................................................................................................................96

3MEDIUL INTERN I SNGELE

4

51.1.Homeostazia celular i a mediului intern

Mediul intern constituie spaiul nconjurtor al celulelor din organism format din ap n care sunt dizolvate diferite substane organice i anorganice. El ocup cam 12-15% din volumul lichidian al organ-ismului. Prin intermediul su se realizeaz schimburile de substane dintre snge i celule.

Homeostazia const n meninerea constant a proprietilor mediului intern pentru a permite activitatea normal a celulelor.

Cronomul definete structura temporal a sistemelor biologice care este variabil.Membrana celular are o structur complex lipido-proteic cu o permeabilitate selectiv i cu

importante funcii n transportul substanelor, recepia unor semnale sau activitatea enzimatic.Canalele membanare sunt structuri proteice care ajut la transferul substanelor prin membran.

Activitatea lor este dependent de ncrcarea electric a membranei, de prezena unui ligand sau de distensia mecanic. O serie de substane pot bloca funcionarea unui canal.

Pompa de Na+-K+ este o protein membranar transportoare pentru schimbul mpotriva gradientelor de concentraie a 3 Na+ contra 2 K+ cu consum energetic oferit de ATP. Ea poate fi inhibat de glicozizii digitalici favoriznd acumularea de Ca2+ n celula miocardic a crei for de contracie crete.

Receptorii membranari sunt proteine care reacioneaz cu molecule de semnalizare transmind informaii celulelor. Cei mai cunoscui receptori sunt cei adrenergici ( i ) activai de catecolamine (noradrenalin, adrenalin) i cei colinergici (muscarinici i nicotinici) activai de acetilcolin. Semnalele transmise celulelor iniiaz eliberarea n interiorul acestora a unui al 2-lea mesager care va influena ac-tivitatea enzimelor, a canalelor ionice, citoscheletul sau expresia genelor. Ca al 2-lea mesager acioneaz cAMP, cGMP, Ca2+, inozitol-trifosfatul, diacyl glicerolul.

Enzimele efectoare sunt proteine membranare situate la interiorul celulelor care au rolul de a influena sinteza proteic. Astfel de enzime sunt adenilat ciclaza, guanilatciclaza, fosfolipaza C, protein kinazele A i C.

Comunicarea celular se realizeaz prin mai multe mecanisme:-comunicarea neural prin neurotransmitori-comunicarea endocrin prin hormoni-comunicarea paracrin prin substane care acioneaz asupra celulelor nvecinate -comunicarea autocrin prin substanele eliberate care acioneaz asupra aceleiai celule.Potenialele electrice celulare se datoresc repartizrii ionilor de o parte i de alta a membranei i

micrilor acestora prin canale. Potenialul de repaus cu o valoare n jur de 90 mV se datorete n special K+ pentru care membrana este mai permeabil, iar cel de aciune se datorete Na+ care dup excitarea celulei ptrunde masiv n interiorul acesteia producnd depolarizarea. Refacerea electric (repolarizarea) are loc prin activitatea pompei de Na+-K+.

Transportul prin membran poate fi pasiv n sensul gradientelor electrochimice (difuziunea simpl i facilitat sau prin proteine canal) sau activ mpotriva acestor gradiente i care este posibil numai prin mecanisme consumatoare de energie.

1.1.1.Homeostazia celular. Celula este unitatea funcional a organismului, fiecare esut fiind format dintr-un mare numr de celule cu aceleai tipuri de funcii precis delimitate. Stu-diile cu ajutorul microscopului electronic ca i metodele de histochimie sau radioiziotopice au dezvluit imensa complexitate structural i funcional a celulelor.

Celulele sunt elemente semiautonome ale unui esut, ele pot tri n afara organismului numai dac li se asigur un mediu nconjurtor corespunztor, asemntor cu mediul lor natural. Mediul nconjurtor al celulelor din organim, denumit de ctre Claude Bernard mediu intern, este format n cea mai mare parte din ap n care sunt dizolvate o mulime de substane a cror concentraie este remarcabil de constant.

Compoziia mediului intern este meninut prin variate procese fiziologice prin funcia denumit de Walter Cannon homeostazie.

Conceptul de homeostazie a mediului intern a cptat azi un sens nou dat fiind

6recunoaterea unor limite mai largi ale normalitii n cadrul existenei cronomilor care definesc structura temporal a variabilelor sau sistemelor biologice. Acetia sunt codificai genetic i sunt sincronizai de ciclurile socio-ecologice putnd fi modificai de numeroase procese endo sau exogene. Semnificaia biologic ca i proprietile algoritmice previzibile ale cronomilor sunt studiate de cronobiologie, tiina care cuantific i investigheaz mecanismele biologice ale structurilor temporale, inclusiv manifestrile ritmice ale vieii.

Intre celule i mediul intern, reprezentat de lichidul extracelular, exist un permanent schimb de substane ce are loc prin intermediul membranelor celulare.

1.1.1.1.Membrana celular are o grosime de 7-10 nm i o structur complex lipido-proteic avnd o funcie aparent contradictorie, aceea de a separa i de a uni n acelai timp celulele ntre ele.

Componentele principale ale membranei sunt lipidele i proteinele a cror proporie i dispoziie sunt variabile. Conform modelului mozaicului fluid, descris n anii 70 de ctre Singer i Nicholson, proteinele membranare se inser i plutesc n stratul dublu lipidic de care sunt legate prin legturi covalente. Suprafaa extern a membranei este nvelit de mucopolizaha-ride ce formeaz glicocalixul cu proprieti electrice negative.

Stratul lipidic este reprezentat de fosfolipide, glicolipide i colesterol, moleculele putndu-i schimba locul doar cu moleculele nvecinate lateral, nu i n sus i n jos.

Moleculele lipidice sunt amfipatice avnd o regiune polar hidrofilic spre partea ce se nvecineaz cu interiorul i exteriorul celulei i o regiune hidrofobic orientat spre interiorul membranei. Stratul lipidic este foarte stabil i dac este ntrerupt are tendina rapid de a se reface. Stratul lipidic dublu se poate nchide el nsui formnd o vezicul sferic denumit lipozom.

In interiorul celulelor exist o reea tridimensional de proteine ce formeaz citoscheletul i care se ataeaz de proteinele membranare contribuind la stabilitatea mecanic a celulei. Citoscheletul este alctuit din 3 reele independente: microtubulii, filamentele de actin i cele intermediare. El particip la meninerea formei celulelor, la transportul intracelular, la micarea celular i la dispunerea organitelor celulare.

Membrana celular nu este o structur rigid ea avnd o fluiditate deosebit ce poate varia n funcie de strile fiziologice, regimul alimentar, administrarea unor medicamente, factori fizici i chiar n funcie de diferitele zone ale membranei. Modificrile fluiditii pot influena activitatea celular prin afectarea funciei unor componente membranare (enzime, canale, receptori).

Din punct de vedere funcional membrana celular este o structur foarte dinamic datorit mai ales componentelor sale proteice. Unele proteine, n majoritatea cazurilor glico-proteine, sunt denumite proteine transmembranare sau integrale deoarece au poriuni active la ambele extremiti extern i intern. Aceste proteine formeaz transportori care conduc diferite substane prin membran sau canale ionice prin care pot trece anumii ioni.

Alte proteine au numai cte o singur parte activ situat fie spre exterior, fie spre interior constituind receptorii pentru diferii mesageri (anticorpi, hormoni, neurotransmitori, ageni farmacologici), respectiv enzimele care activeaz sau inactiveaz intermediarii metabolici (FIG 1.1). Datorit receptorilor si membrana celular constituie un sistem de recepie-transducie a unor semnale sau mesaje ce ajung la nivel celular. In acest proces un rol important l au proteinele G situate n zona intern a membranei i denumite aa din cauz c se leag de guanin nucleotizi.

Celulele pot influena caracteristicile homeostatice ale organismului prin intermediul unor mecanisme legate de permeabilitatea membranei, coninutul intracelular sau transportul ionic care prezint importante variaii chiar n condiii fiziologice.

Membrana celular are o permeabilitate selectiv i pentru a o traversa substanele trebuie s foloseasc diferite sisteme de transport formate de proteinele membranare.

1.1.1.1.1.Canalele membranare sunt structuri proteice care au un centru apos ce permite trecerea substanelor fr a reaciona cu acestea. Specificitatea transportului se realizeaz prin mrimea i ncrctura substanei, iar fluxul poate fi reglat prin nchiderea sau deschiderea

7cii de trecere.Unele canale sunt deschise permanent n timp ce altele prezint nite pori care se de-

schid sau se nchid n funcie de potenialul de membran fiind deci voltaj dependente sau prin fixarea unui ligand extern (hormon, neurotransmitor) sau intern (Ca2+, cAMP).

Exist i canale care se deschid n urma distensiei membranei denumite canale mecano-sensibile operaionale mai ales la nivelul celulelor miocardice sau ale vaselor.

Au fost descrise i caracterizate din punct de vedere chimic o serie de canale ionice cum ar fi cele pentru Na+, Ca2+, K+, H+, Cl- etc.

Un exemplu de canal ionic dependent de voltaj este canalul de Na+ a crui structur este acum cunoscut. El este format din proteine glicozilate compuse din mai multe peptide. Fiecare peptid este format la rndul su din 4 subuniti similare care nconjoar porul apos ce strbate stratul fosfolipidic (FIG 1.2).

Modelul de funcionare al acestui canal implic prezena porilor a cror deschidere i nchidere este influenat de nivelul potenialului electric al membranei i realizeaz activarea sau inactivarea canalului (FIG 1.3.).

Studiul funcionrii canalelor s-a realizat ncepnd cu anii 80 folosind metoda de patch clamp voltage prin care o poriune a membranei celulare ce conine canalul este izolat cu ajutorul unei micropipete la care se aplic o uoar suciune. Deschiderea i nchiderea canalului este realizat prin modificarea potenialului electric al membranei (FIG 1.4.).

Exist substane care pot bloca funcionarea unui canal. Astfel, tetrodotoxi-na blocheaz canalele de Na+, nifedipina, verapamilul i diltiazemul blocheaz canalele de Ca2+. Blocantele canalelor de Ca2- sunt frecvent folosite n practica medical n

FIG. 1.1. Structura schematic a membranei celulare. n stratul dublu lipidic se inser molecule proteice care formeaz canale, transportori, receptori sau enzime

FIG 1.2. Canalul de Na+ e constituit dintr-un lan polipeptidic care are 4 componente omoloage (I-IV) compuse la rndul lor din cte 6 elemente care traverseaz membrana. Activitatea canalului poate fi influenat de fosforilarea proteinelor.

8tratamentul unor afeciuni cardiovasculare. In contrast cu canalele, porii membranari prezeni mai ales la nivelul jonciunilor strnse

dintre celule sunt mai mari i se suprapun permind comunicarea direct dintre acestea. Proteinele ce alctuiesc aceti pori se numesc conexine.

1.1.1.1.2.Proteinele transportoare leag ionii sau alte molecule i i modific configuraia pentru a le transporta prin membran. Micarea are loc pasiv n sensul gradientului electrochimic (cum este cazul difuziunii facilitate a glucozei) sau activ (ca o pomp) mpotriva gradientului i cu consum energetic realizat prin hidroliza ATP. Moleculele transportorului au n acest caz rolul unei enzime care catalizeaz hidroliza ATP, aa cum este cazul ATPazei activat de Na+ i K+ cunoscut i ca pompa de sodiu-potasiu sau mai simplu pompa de sodiu.

Pompa de sodiu este format din 2 subuniti ce conin locuri de fixare pentru ATP, metale alcaline sau glicozizii digitalici i 2 subuniti , ambele alctuite din glicoproteine. Subunitile constituie elementele catalitice responsabile de hidroliza ATP i transportul Na+ i K+ (FIG 1.5.).

Inhibarea pompei de ctre glicozizii digitalici este folosit n terapeutic pentru efectele inotrop pozitive asupra miocardului produse prin creterea influxului de Ca2+ i scderea efluxu-lui su, ca i prin schimbul Na+-Ca2+, ceea ce asigur mrirea concentraiei sale intracelulare.

Pompa de sodiu se gsete n toate celulele i are efect electrogenic sau reogenic pentru c schimbnd 3Na+ contra 2K+ menine diferena de potenial ntre exteriorul i interiorul ce-lulei. Transportul activ la nivel celular este unul dintre principalele consumatoare de energie din organism.

Canalele ionice dependente de un ligand funcioneaz prin legarea reversibil a unei substane (ligand) care le deschide sau le nchide. Aceste canale au de fapt un rol de receptor i se descriu canale dependente de ATP, Ca2+, nucleotizi ciclici sau proteinele G.

In cazul micrilor pasive sau facilitate realizate numai n sensul gradientului electro-chimic transportorul sufer i el modificri conformaionale reversibile prin legarea de substana de

FIG. 1.4. Metoda patch clamp voltage. Micropi-peta izoleaz o poriune a membranei ce conine un canal ionic a crui activitate este urmrit prin nregistrarea curenilor ionici n urma nchiderii sau deschiderii canalului

FIG. 1.3. Modelul unui canal ionic cu porile de activare (A sau m) i de inactivare (I sau h). Canalul se poate afla n mai multe stri n funcie de starea porilor: repaus cu porile A nchise i I deschise, activitate cu ambele pori deschise (porile A se deschid rapid iar porile I se nchid lent), refacere n care porile A se nchid rapid iar porile I se deschid lent

9transportat.Viteza de transport cu ajutorul proteinelor transportoare este mai mic dect cea realizat

prin canalele ionice.Apa se poate mica liber prin membrana celulelor dar exist i canale speciale pentru

transportul apei denumite aquaporine mai ales n anumite celule (eritrocite, endoteliul vas-cular, celulele alveolare pulmonare, tubii colectori renali). Micarea apei este guvernat de forele osmotice.

1.1.1.1.3.Receptorii membranari sunt tot de natur proteic i reacioneaz cu diferii liganzi cu rol de molecule de semnalizare modificndu-i conformaia i transmind astfel informaii celulelor. Se cunosc i receptori situai n interiorul celulelor care reacioneaz cu anumite substane cum sunt cei pentru hormonii steroizi sau tiroidieni. Unele molecule cu rol semnalizator pot trece cu uurin prin membran acionnd apoi asupra unor enzime specifice aa cum este NO care prin guanilat ciclaz induce formarea de cGMP.

Liganzii sau moleculele de semnalizare care se leag specific de un anumit receptor favorizndu-I activitatea se numesc agoniti. Ei pot fi produi n organism sau n afara lui, acetia din urm mimnd mai mult sau mai puin efectele primilor. Exist i liganzi care blocheaz activitatea receptorilor numii antagoniti care n marea lor majoritate sunt produi n afara or-ganismului. Att agonitii ct i antagonitii se dovedesc foarte utili n practica terapeutic.

Se descriu numeroi receptori ce pot fi caracterizai prin proprietile i efectele stimulrii lor. Cei mai cunoscui receptori sunt cei adrenergici clasificai n 2 mari tipuri ( i ) asupra lor acionnd ca mediatori adrenalina i noradrenalina i receptorii colinergici (muscarinici i nicotinici) avnd ca mediator acetilcolina. Efectele activrii lor sunt multiple asupra inimii i vaselor, ca i asupra proceselor metabolice.

Numrul receptorilor la nivelul unei celule nu este constant el putnd scdea n anumite condiii, cum ar fi excesul de molecule ale mesagerului (down regulation) sau putnd crete (up regulation) cnd mesagerul este n cantiti mici. Aceste fenomene pot explica de ex. tolerana fa de unele substane cum ar fi morfina sau scderea sensibilitii la insulin n diabetul zaharat.

Substanele care joac rolul de ligand au fost denumite cu termenul general de primul mesager i ele induc dup legarea cu receptorul eliberarea unui mediator intracelular denumit al 2-lea mesager care va modifica activitatea celular prin influenarea activitii enzimatice, a canalelor ionice, a citoscheletului sau a expresiei genelor. Dintre substanele care au acest rol amintim : cAMP, cGMP, Ca2+, inozitol trifosfatul (IP3), diacylglicerolul (DAG) etc.1.1.1.1.4.Enzimele efectoare localizate n interiorul celulei pe suprafaa intern a membranei au un rol important n declanarea rspunsului celular caracterizat n general prin modificarea sintezei proteice. Principalele enzime sunt adenilat ciclaza, guanilat ciclaza, fosfolipaza C, protein kinazele A i C.

1.1.1.1.5.Permeabilitatea membranei celulare. Prin structura ei membrana celular consti-tuie o barier n calea trecerii libere a diferitelor substane spre sau dinspre celul.

Stratul lipidic este uor permeabil pentru ap, permeabilitatea pentru alte substane depinznd de mrimea, solubilitatea i ncrcarea lor electric. Moleculele de N2 sau O2 care

FIG. 1.5. Pompa de Na+ i K+ este format din 2 perechi de subuniti i . Prin schimbul activ susinut prin hidroliza ATP se scot din celul 3 Na+ i se introduc 2 K+ realizndu-se o aciune electrogenic ce readuce potenialul la valoarea de repaus.

10

sunt nonpolare, hidrofobe se dizolv n stratul lipidic i strbat cu uurin membrana. Mol-eculele mici polare nencrcate, hidrofilice (CO2, uree) pot de asemenea difuza rapid prin stratul lipidic, n timp ce moleculele mari polare nencrcate (glucoza) trec mult mai lent. Particulele ncrcate electric au o difuziune foarte lent, membrana fiind practic impermeabil pentru anionii organici sau proteine.

Membrana celular se comport deci ca o membran semipermeabil care las s treac substanele dintr-o parte n alta n mod selectiv i numai n anumite condiii. Aceast selec-tivitate st la baza repartizrii inegale a unor ioni n interiorul i exteriorul celulei i implicit a sarcinilor electrice.

1.1.1.1.6.Potenialele de membran. Datorit repartizrii inegale a unor ioni de o parte i de alta a membranei celulare (n exterior predomin Na+ iar n interior K+) (FIG 1.6.) ia natere o diferen de potenial de 70-90 mV ce constituie potenialul de membran sau de repaus.

Acest potenial se menine constant atta vreme ct celula nu este excitat. El a putut fi msurat cu ajutorul microelectrozilor formai din pipete de sticl umplute cu o soluie de KCl cu un vrf cu diametrul de 1 m ceea ce le permite strpungerea membranei fr a distruge celulele. Pornind de la potenialul de repaus atunci cnd celula este excitat apare o variaie de potenial ce constituie potenialul de aciune. Dependena potenialului de repaus de repartiia ionic inegal de cele 2 pri ale membranei celulare i a celui de aciune de micrile ionice prin canalele membranare a putut fi demonstrat utiliznd ioni radioactivi i tehnica de meninere a potenialului de membran la un nivel fix pentru o perioad de timp, aa numita metod de clamp voltage.

Fiind format dintr-un strat dublu lipidic membrana celular posed o anumit capacitan i rezisten. Prezena canalelor ionice care o strbat face posibil modificarea rezistenei i conductanei membranare.

Conductana este dependent de diferena de potenial dintre exteriorul i interiorul celulei care controleaz funcionarea canalelor dependente de voltaj. Orice modificare a sarcinilor electrice de la suprafaa membranei (excitare electric, medicamente, modificri de pH) va influena permeabilitatea membranei i implicit curenii ionici rezultai n urma micrii ionilor purttori de ncrctur electric.

In repaus membrana este mai permeabil pentru K+ care tinde s prseasc celula conform gradientului su electrochimic participnd astfel la meninerea potenialului de repaus. Dac membrana este depolarizat prin aducerea de sarcini negative la suprafaa celulei, diferena de potenial transmembranar se reduce i atunci cnd acesta atinge un anumit nivel, aa numitul prag critic de depolarizare, se declaneaz potenialul de aciune. El este iniiat de ptrunderea masiv a Na+ n celul prin canalele de Na+ a cror deschidere crete permeabilitatea membranei pentru acest ion (FIG 1.7.).

Ptrunderea Na+ n celul duce la inversarea polarizrii de repaus astfel nct membrana devine negativ la exterior i pozitiv la interior. Potenialul variaz brusc de la 90 mV la +30 mV cu o pant de aprox. 1000 V.s-1. Urmeaz o reducere a curentului de Na+ prin scderea conductanei pentru acest ion concomitent cu o cretere lent a conductanei pentru K+ i apariia unui curent rectificator. Ca urmare K+ va iei din celul n timp ce ptrunderea Na+ se

FIG. 1.6. Repartizarea ionic inegal a ionilor n interiorul i exteriorul celulei i micrile acestora n funcie de gradientele electro-chimice sau activi-tatea pompelor ionice.

11

reduce tot mai mult. Aceasta contribuie la readucerea potenialului de membran la nivelul iniial realiznd repolarizarea.

In afar de Na+ i K+ n producerea potenialului de aciune mai particip i ali ioni mai ales Ca2+ care posed canale proprii cu o cinetic mai lent. Canalele de Ca2+ au o mare importan la celulele miocardice, n special la cele aparinnd sistemului nodal.

Legarea Ca2+ de poriunea extern a canalelor de Na+ este urmat de creterea nivelului

FIG. 1.7. Aspectul potenialului de aciune (PA) al celulei nervoase concomitent cu variaia conductanei membranare (g) pentru Na+ i K+ n funcie de care au loc micrile ionice prin activarea canalelor

voltajului necesar pentru activarea acestora. Un deficit de Ca2+ n mediul extracelular va crete permeabilitatea canalelor de Na+ ce se nsoete de hiperexcitabilitate neuromuscular cu apariia crizelor de tetanie.

Prin canale proprii cantiti mici de Cl- prsesc celulele, la fel ca i n cazul K+, dar permea-bilitatea pentru Cl- nu se modific semnificativ n condiii fiziologice.

Alcoolul i barbituricele pot influena canalele de K+ activate de GABA la nivelul celulelor nervoase explicnd efectele negative ale acestor substane asupra SNC, mai ales cnd ele sunt consumate mpreun, cu att mai mult cu ct alcoolul inhib i metabolizarea barbituricelor.

Pentru readucerea celulei la situaia electric iniial este necesar scoaterea Na+ ptruns n celul i reintroducerea K+ care o prsise, procese realizate mpotriva gradientelor electro-chimice prin intervenia pompei de Na+-K+ cu consum energetic.

1.1.1.1.7.Transportul substanelor prin membrana celular. Prin funcia sa de transport membrana celular permite ptrunderea substanelor necesare activitii celulare i ieirea produilor de metabolism sau a substanelor care reprezint mesageri pentru alte celule.

Studiile privind transportul prin membran s-au realizat utiliznd metode radioizotopice, diferite tipuri de lipozomi sau modele membranare. Determinarea precis a concentraiei substanelor intracelulare este ngreunat ns de faptul c acestea, inclusiv apa, pot exista n stare legat sau inactiv.

Se descriu 2 mari tipuri de transport :-pasiv n sensul gradientelor electrochimice care nu necesit consum energetic -difuziunea simpl -difuziunea facilitat -difuziunea prin proteine canal-activ care necesit consum energetic -transport activ primar -transport activ secundarDin punct de vedere al mrimii particulelor transportate se poate vorbi de un micro i de

un macrotransfer.Fluxul reprezint micarea unei substane spre interiorul sau exteriorul celulei i el depinde

12

de gradientul electrochimic sau energia metabolic utilizat pentru transport.1.1.1.1.7.1.Difuziunea simpl se realizeaz pentru unele substane uor solubile n stratul

lipidic care pot strbate direct membrana (O2, CO2, alcool).Difuziunea apei i a substanelor hidrosolubile se realizeaz prin porii existeni n interiorul

proteinelor transmembranare care constituie canalele pentru ap denumite aquaporine a cror structur a fost identificat recent.

Existena unor gradiente de presiune hidrostatic sau osmotic la nivel membranar face ca apa s se mite ntr-o cantitate mai mare dect prin difuziune simpl, fenomen cunoscut ca bulk flow.

1.1.1.1.7.2. Difuziunea facilitat. Unele substane (glucoza, aminoacizii), dei nu sunt solu-bile n lipide, pot trece prin membran conform gradientului de concentraie dar numai cu ajutorul unui transportor de natur proteic. Moleculele acestor substane se leag de proteina transportoare de o parte a membranei i dup traversare se desfac de aceasta. Rata difuziunii este cu att mai mare cu ct gradientul este mai mare, dar numai pn la ocuparea ntregii capaciti a transportorului, fenomen cunoscut sub denumirea de saturaie.

1.1.1.1.7.3. Difuziunea prin proteine canal. Canalele membranare sunt selective n sensul c permit trecerea numai anumitor substane, deschiderea i nchiderea lor depinznd de ncrcarea electric a membranei sau de prezena unui ligand.

In cazul n care proteina canal transport o singur substan vorbim de uniport aa cum este cazul canalelor de Na+ sau K+. Dac se transport 2 substane vorbim de un transport cuplat care se poate realiza n aceeai direcie (cotransport sau simport) sau n direcii opuse (contratransport sau antiport). Schimburile Cl--HCO3

- sau Na+-H+ joac un rol important n meninerea pH.

1.1.1.1.1.7.4.Transportul activ are loc mpotriva gradientelor electrochimice necesitnd consum energetic realizat prin hidroliza ATP i prezena unui transportor reprezentat de o protein membranar.

El se caracterizeaz prin specificitate, saturaie (n funcie de numrul de molecule de trans-portor), inhibiie competitiv sau necompetitiv realizat de substanele care se pot lega i ele de transportor.

Un exemplu de transport activ este transportul Na+i K+ pentru restabilirea echilibrului forelor electrice i a potenialului de repaus dup activarea celular. Energia necesar transpor-tului este obinut prin hidroliza ATP sub aciunea ATPazei Na+-K+ dependent. Acest transport activ este denumit primar i se mai ntlnete i n cazul transportului Ca2+ i H+. ATPaza afecteaz indirect i transportul Ca2+, un antiport existent la nivelul celulelor miocardice schimb Ca2+ din interior cu Na+ din exterior ntr-un raport 1:2.

In unele cazuri transportul activ al Na+ este cuplat cu transportul altor substane (glucoza, aminoacizi) constituind aa numitul transport activ secundar pentru c folosete energia stocat de gradientul de concentraie al Na+. In cazul Ca2+ acesta poate fi transportat mpotriva gradientului su tot printr-un transport activ secundar (3 Na+ sunt introdui n celul pentru fiecare Ca2+ scos). Schimbul Na+-Ca2+ este important pentru determinarea forei de contracie a miocardului care este dependent de cantitatea de Ca2+ intracelular.

Pompa de Na+-K+ are rol i n meninerea volumului celular, n absena activitii acesteia Na+ i Cl- vor ptrunde n celule antrennd i ptrunderea apei prin osmoz ceea ce duce la umflarea lor.

Translocaia de grup constituie un tip de transport activ n care molecula transportorului se leag de cea a moleculei de transportat cu care formeaz un nou compus dup transport.

Conform efectului Donnan distribuia ionilor difuzibili de o parte i de alta a membanei este influenat i de prezena ionilor nedifuzibili (proteine, fosfai organici) care nu pot tra-versa membrana.

Macrotransferul se refer la transportul unor molecule sau particule mari. El se poate realiza spre interiorul celulei sub forma endocitozei (fagocitoza pentru particule solide i pinocitoza pentru picturile lichide), spre exteriorul celulei sub forma exocitozei (eliberarea unor produi celulari cum ar fi hormonii i neurotransmitorii) sau traversnd celula sub forma

13

transcitozei.

1.1.2.Comunicarea intercelular se realizeaz n general cu ajutorul mesagerilor chimici prin 3 mecanisme principale:

-comunicarea neural n care acioneaz neurotronsmitorii eliberai la nivelul sinapsel-or

-comunicarea endocrin n care acioneaz hormonii secretai de glandele endocrine ajuni la celule pe cale sanguin

-comunicarea paracrin n care produii celulari difuzeaz n lichidul extracelular influennd celulele nvecinate situate la o distan nu prea mare.

In unele situaii celulele secret mesageri chimici care se fixeaz de receptorii aceleiai celule realiznd o comunicare autocrin.

In diferitele pri ale organismului un mesager chimic poate aciona ca un neurotransmitor, ca un mediator paracrin, sau ca un hormon eliberat n snge de la nivel neuronal sau al celulelor glandulare. Mesagerii chimici pot fi peptide, proteine, aminoacizi, amine sau steroizi.

1.2.Volumul i compoziia lichidelor organismului.

Corpul unui adult conine cam 60% ap din care 40% n compartimentul intracelular i 20% n cel extracelular

Presiunea osmotic definete excesul de presiune care trebuie aplicat unei soluii separat de solventul su printr-o membran semipermeabil pentru a mpiedica trecerea solventului n soluie. Ea guverneaz distribuia apei n celule i spaiul interstiial.

Are o valoare de 7.6 atm la temperatura corpului (5500 mmHg) ce corespunde cam la 300 mOsm.Osmolul se definete drept cantitatea de substan n grame care dizolvat n 1 L ap dezvolt o

presiune de 1 atm.O soluie izotonic sau fiziologic dezvolt aceeai presiune osmotic cu a lichidelor din organism

i poate fi obinut prin dizolvarea a 9 g CLNa n 1 L ap.Presiunea coloidosmotic sau oncotic este presiunea realizat de proteinele plasmatice, n special

albumine, care formeaz soluii coloidale. Are o valoare n jur de 25 mmHg.Edemul const n acumularea de lichid n spaiul interstiial i se poate datora:-creterii presiunii hidrostatice n capilare-scderii presiunii coloidosmotice a plasmei-creterii permeabilitii capilare-obstruciei sau distrugerii limfaticelor.Necesarul de ap al unui adult este de 30-40 ml/kg n 24 ore.Setea este senzaia subiectiv care impune consumul de ap. In producerea ei sunt implicai centri

setei situai n hipotalamus care primesc informaii de la diferii receptori privind starea de hidratare a organismului. Echilibrul hidroelectrolitic este meninut prin intervenia a numeroi hormoni (antidiuretic, natriuretic, sistemul renin-angiotensin-aldosteron).

Apa este principala component a materiei vii, att cantitativ ct i prin proprietile sale.

Ca solvent apa are un rol fundamental n reaciile biochimice, un mare numr de substane fiind solubile n ap direct, prin emulsificare sau prin combinarea cu substane hidrofilice.

Avnd o cldur specific i latent mari apa poate acumula o nsemnat cantitate de cldur care se poate pierde apoi prin evaporare contribuind la meninerea temperaturii corporale.

Corpul unui brbat adult conine cam 60% ap, la femei coninutul fiind de doar 50% din cauza existenei unei cantiti mai mari de grsime srac n ap. La nou nscut coninutul de ap poate atinge 80-85%. Exist deci variaii importante legate de vrst i sex (Tabel I).

14

TABEL I. Apa total n % din greutatea corporal n funcie de vrst i sex

Coninutul n ap al diferitelor organe este variabil, cel mai ridicat procentaj avndu-l esuturile active (muchi, plmni, creier) iar cel mai srac esuturile osos i grsos. Dac considerm masa slab adic greutatea corporal fr grsime, coninutul n ap atinge 73%.

1.2.1.Compartimentele lichidiene. Cantitatea de 60% ap este distribuit n organism n 2 compartimente principale:

-intracelular (40%)-extracelular(20%)Compartimentul extracelular formeaz mediul intern i este format din plasm (5%), limf,

lichid interstiial (12-15%), lichid transcelular (1-3%) (FIG 1.8.).Lichidul interstiial aflat n afara celulelor este un ultrafiltrat plasmatic srac n proteine

organizat sub forma unui gel n interiorul acestuia existnd fibre de colagen, filamente de proteoglicani i vezicule ce conin lichid liber. n cursul edemului proporia acestor vezicule pline cu lichid crete semnificativ. ntre gel i vezicule are loc un permanent schimb de substane (ap, electrolii, nutri-mente, O2, CO2) prin mecanisme de difuziune. Presiunea subatmosferic a lichidului interstiial contribuie la meninerea coeziunii unor esuturi. Organizarea complex a lichidului interstiial este important deoarece nu permite deplasarea lichidelor spre prile declive ale corpului.

Lichidul transcelular, aflat n cantiti mai mari sau mai mici, este coninut n tubii renali, intestin, lichidul cefalo-rahidian, lichidul intraocular, cavitile pleural i peritoneal. Acumu-larea de cantiti semnificative de lichid n unele din aceste teritorii este posibil n situaii patologice (peritonite, pleurezii).

Aprecierea volumului total al apei, ca i al celui din diferitele compartimente se poate face prin metode de diluie folosind substane ca apa grea, oxidul de tritiu pentru apa total, inulina, manitol pentru volumul extracelular, colorani, izotopi radioactivi pentru volumul plasmatic.

1.2.2.Forele care guverneaz distribuia apei. Apa se poate mica liber ntre diferitele compartimente lichidiene care sunt separate prin membrane semipermeabile. Forele impli-cate n micarea apei sunt reprezentate de presiunea hidrostatic (ce acioneaz mai ales la nivelul vaselor) i cea osmotic.

Presiunea osmotic este definit ca excesul de presiune ce trebuie aplicat unei soluii separat de solventul su printr-o membran semipermeabil pentru a mpiedica trecerea acesteia n soluie (FIG 1.9.).

Deoarece presiunea osmotic depinde de numrul de particule existente n soluie substanele ionizabile care au un numr de particule mai mare dect numrul de mole-cule dezvolt la concentraii egale o presiune osmotic mai mare dect cele neionizabile.

Presiunea osmotic a unei soluii ce conine 1 mol de substan neionizabil n 1 L ap este de 22.4 atm la 0o C i 25.5 atm la temperatura corpului (38oC).

Se numete osmol (Osm) cantitatea de substan n grame care la 0oC produce o presiune de 22.4 atm. Avnd n vedere c n organism concentraiile substanelor se exprim n mmol folosim pentru presiunea osmotic mOsm.

De menionat c se folosesc 2 termeni pentru a exprima cam acelai lucru: osmolaritatea care se refer la numrul de particule osmotic active la L de soluie i osmolalitatea care se refer la numrul de particule la L de solvent.

Lichidele din organism nu formeaz soluii ideale deoarece numrul de particule libere care exercit efecte osmotice este mai mic din cauza existenei interaciunii dintre ioni i a formelor legate care nu formeaz soluii.

15

1.2.3. Schimburile dintre fluidul extra i intracelu-lar. Aceste schimburi au loc prin membranele celulare semipermeabile. Cu toat compoziia ionic diferit a fluidelor intra i extracelular presiunea lor osmotic nu difer prea mult. Se numete soluie fiziologic sau izotonic o soluie care are aceeai presiune osmotic cu a lichidelor din organism, n jur de 300 mOsm/L. co-respunznd unui punct crioscopic de 0o.56 C.

La temperatura corpului se realizeaz o presiune osmotic aprox de 5500 mmHg sau 7.6 atm.

Deoarece n organism principalul ion cu aciune osmotic este Na+ putem realiza soluii izotonice fo-losind 9 g ClNa/L.

O soluie cu o presiune osmotic mai mare se numete hiperton, iar o soluie cu o presiune mai mic-hipoton. Suspendate n soluii hipertone celulele vor pierde ap, n timp ce n soluii hipotone vor ctiga ap, starea de hidratare a acestora depinznd deci de variaiile presiunii osmotice.

Presiunea osmotic ce guverneaz repartizarea apei n organism nu reprezint o for prin care mol-eculele de ap tind s scape din interiorul corpului, ele

fiind de fapt atrase unele de altele anihilnd fora de scpare. Astfel, dei de o parte i de alta acioneaz fore uriae de cteva atmosfere, diferena dintre ele este mic aceasta fiind cauza difuziunii nete a moleculelor de ap ntr-o anumit direcie.

1.2.4.Schimburile dintre plasm i fluidul interstiial au loc prin intermediul pereilor vaselor capilare alctuii dintr-o membran care spre deosebire de cea celular este mai permeabil pentru majoritatea ionilor i a moleculelor mici, dar relativ impermeabil pentru proteine. Datorit acestui fapt n comparaie cu presiunea hidrostatic, cea osmotic are o importan relativ redus n aceste schimburi, exceptnd presiunea osmotic realizat de proteinele plas-matice numit presiune coloidosmotic sau oncotic.

Starling n 1896 interpreteaz schimburile de lichide dintre plasm i flu-idul interstiial ca o interrelaie ntre presiunile hidrostatic i oncotic la capetele arterial i venos ale capilarelor (FIG 1.10).

Exist ns o mare variabilitate a acestor presiuni n capilarele din unele regiuni sau chiar la acelai vas n diferite condiii. Proteinele care scap prin peretele capilar ar putea duce la modificarea presiunii coloidosmotice tisulare dac nu ar fi reintroduse n circuitul sanguin prin intermediul limfaticelor.

FIG. 1.9. Presiunea osmotic este dat de numrul particulelor aflate aflate ntr-o soluie separat de solvent printr-o membran semipermeabil care nu permite particulelor s treac n compartimentul solventului

16

Tulburrile locale ale acestor mecanisme de schimb pot duce la acumularea de lichid n spaiul interstiial respectiv cu apariia edemului. Astfel de tulburri sunt cauzate de:

-creterea presiunii hidrostatice-scderea presiunii coloidosmotice-creterea permeabilitii capilare-obstrucia sau distrugerea limfaticelorEdemele pot avea drept cauz i tulburri

generale n eliminarea apei i electro-liilor sau n tulburrile hemodinamice ce nsoesc afeciunile renale sau cardiace.

O meniune special trebuie fcut p e n t r u e d e m u l p u l m o n a r c a u z a t d e

creterea presiunii hidrostatice din capilarele pulmonare cu trecerea de lichid n spaiul alveolar ceea ce afecteaz serios oxigenarea sngelui punnd n pericol viaa. Creterea presiunii trebuie s fie ns important pentru a o depi pe cea coloidosmotic (25 mmHg), presiunea hidrostatic normal n capilarele pulmonare fiind de doar 7 mmHg fa de cei 30 mmHg din celelalte capilare.

1.2.5.Aportul i eliminarea apei. In mod normal organismul elimin mari cantiti de ap n funcie de activitatea depus, alimentaie sau factori climatici, echilibrul fiind meninut doar n cazul unui aport corespunztor.

Necesarul de ap al unui adult este de aprox 30-40 ml/kg n 24 de ore, n timp ce la copii el este de 3-4 ori mai mare. Pierderea unei cantiti de ap ce depete 15% din greutatea corporal poate produce moartea, pericolul deshidratrii fiind mai mare la copii i btrni care nu-i pot lua singuri apa necesar (TABEL II).

Senzaia subiectiv care activeaz dorina de a ingera ap este setea. Mecanismul produc-erii acesteia este complex la apariia sa contribuind uscarea mucoaselor cavitii bucale i a far-ingelui, creterea concentraiei electroliilor din lichidul extracelular, deshidratarea celular.

Senzaia de sete apare astfel n urma unui aport redus de ap, a administrrii de soluii hipertonice, ingerarea de alcool, n hemoragii.

La om aportul de lichide nu este legat numai de senzaia de sete, ci i de o serie dee factori emoionali, de mediu, sociali sau culturali. In general omul care are la dispoziie ap din belug bea mai mult dect ar avea nevoie pentru meninerea echilibrului su hidric. Ingerarea de ap sau distensia gastric reduce imediat senzaia de sete dei echilibrul nu s-a restabilit. Faptul este explicat prin necesitatea opririi ingerrii unei cantiti prea mari de ap odat.

Reglarea aportului i a eliminrii de ap se realizeaz prin mecanisme neuro-umorale n care intervin osmoreceptorii periferici sau centrali alturi de receptorii de distensie cardio-vasculari. Informaiile sunt prelucrate de ctre centri nervoi ai setei situai n hipotalamusul antero-lateral. Numeroi hormoni (antidiuretic, atrial natriuretic, sistemul renin-angiotensin-aldosteron) care au mecanisme proprii de control intervin de asemenea n reglarea echilibrului hidroelectrolitic. Substanele colinergice, dopamina sau PGE induc senzaia de sete.

1.3.Sngele

FIG. 1.10. Schimbul de lichide la nivelul capilarelor conform ipotezei lui Starling. Apa trece n spaiul interstiial la captul arterial al capilarului i se rento-arce la captul venos ca urmare a interrelaiei dintre presiunile hidrostatic i coloidosmotic Lichidul care nu este reabsorbit la captul venos al capilarului este reintrodus n circulaie prin intermediul vaselor limfatice

17

Sngele are mai multe funcii: respiratorie, nutritiv, excretorie, meninerea echilibrului hidro-electrolitic i acido-bazic, conexiunea organelor pe cale umoral, aprarea organismului avnd rol i n termoreglare i hemostaz.

pH sngelui este alcalin (7.38) se menine prin funciile respiratorie, renal, hepatic, digestiv sngele intervenind prin sistemele tampon.

Principalele sisteme tampon ale sngelui HCO3Na/HCO3, HPO4Na2/H2PO4Na, sistemele proteice plasmatice i eritrocitar (hemoglobina).

Cel mai important sistem tampon este sistemul HCO3Na/HCO3H (bicarbonat standard) ce totalizeaz 22-27 mEq/L

Acidozele i alcalozele sunt devieri de la echilibrul acido-bazic ce pot fi produse prin tulburri respiratorii sau metabolice.

1.3.1.Funciile sngelui. Sngele este considerat un esut lichid care asigur celulelor or-ganismului materialele necesare activitii lor normale, concomitent cu eliminarea produilor de metabolism provenii din aceast activitate.

Sngele particip la realizarea mai multor funcii:-funcia respiratorie (transportul O2 i CO2)-funcia nutritiv (transportul glucidelor, aminoacizilor, grsimilor)-funcia excretorie (transportul produilor de catabolism)-meninerea echilibrului hidroelectrolitic i al pH-conexiunea pe cale umoral a diferitelor esuturi i organe-funcia de aprare prin anticorpi i mecanismele imunologice celulare-funcia hemostatic-particip la termoreglare

1.3.2.Proprietile sngelui.Culoarea roie a sngelui se datorete hemoglobinei din hematii. Sngele oxigenat are

o culoare roie vie dat de oxihemglobin, n timp ce sngele venos ce conine hemoglobin redus are o culoare roie violacee.

Densitatea n jur de 1055 i vscozitatea n jur de 4.5 sunt ceva mai mari la brbai din cauza unui numr mai mare de eritrocite. O vscozitate normal este un element important pentru circulaia sngelui, inima funcionnd optimal numai cnd vscozitatea este meninut n limite normale.

1.3.3.Rolul sngelui n meninerea echilibrului acido-bazic. Noiunea de pH introdus n 1909 de Sorensen definete potenialul ionilor de hidrogen ca logaritmul cu semn schimbat al concentraiei acestora.

O soluie neutr are pH de 7 avnd n vedere c un litru de ap conine 10-7 ioni grame de hidro-gen i tot atia ioni grame de OH. pH sngelui este uor alcalin 7.38 (7.35-7.40) ceea ce corespunde la o concentraie de 41.7 nmol/L H+. Sngele arterial este mai alcalin n timp ce sngele venos este mai acid din cauza metaboliilor acizi, limitele compatibile cu viaa fiind 7.8-6.8. Fa de aceste valori pH altor lichide biologice variaz destul de mult: sucul gastric 1.5-3.0, sucul pancreatic 7.8-8.0, saliva 6.4-7.0, urina 5.0-8.0, n timp ce pH din interiorul celulelor este n jur de 7.0.

Exist variaii fiziologice ale pH legate de vrst (mai alcalin la copii, mai acid la btrni),

TABEL II. Aportul i pierderile de ap din organism (ml)

18

ritmul nictemeral (mai acid noaptea datorit ncetinirii respiraiei), perioadele digestive, efortul muscular care se nsoete de acumulare de metabolii acizi.

Meninerea constant a pH se realizeaz n organism prin mecanisme complexe la care particip plmnii prin eliminarea CO2, rinichii prin eliminarea metaboliilor nevolatili, ficatul prin neutralizarea unor substane acide sau bazice, pielea prin eliminarea substanelor acide prin transpiraie, tubul digestiv prin eliminarea secreiilor acide sau alcaline, sistemul circulator care uniformizeaz concentraia substanelor i le transport spre diferite organe pentru a fi eliminate sau neutralizate.

Sngele particip la meninerea echilibrului acido-bazic prin intervenia sistemelor tampon. Un sistem tampon ideal este constituit dintr-un amestec de soluii acide i bazice n cantiti egale care s poat reaciona n cazul adugrii unui acid sau a unei baze fr ca pH s se modifice.

Principalele sisteme tampon din snge sunt : HCO3Na/H2CO3, HPO4Na2/H2PO4Na i siste-mele proteice amfotere din plasm i hematii (hemoglobina). Aciunea sistemelor tampon din snge este completat de cea a sistemelor tampon tisulare.

Principalul sistem tampon este reprezentat de HCO3Na/H2CO3 nu numai din cauz c este n cantitatea cea mai mare, ci i din cauza rapiditii cu care acidul carbonic genereaz CO2 care se elimin cu uurin prin plmni.

Concentraia bicarbonatului din plasma total oxigenat la pCO2 de 40 mmHg i la tempera-tura corpului este de 22-26 mEq/L i reprezint bicarbonatul standard. Modificrile acestuia indic modificrile componentei metabolice deoarece contribuia componentei respiratorii a fost eliminat prin meninerea fix a pCO2 la 40 mmHg.

Valoarea tampon total a bazelor cuprinde i ali componeni avnd valoarea de 48 mEq/L la un pH de 7.4.

Excesul de baze este definit drept cantitatea de acid sau baz care readuce 1 L de snge la un echilibru acido-bazic normal la pCO2 de 40 mmHg i constituie tot un indicator al com-ponentei metabolice a sistemelor tampon.

Msurarea strii echilibrului acido-bazic sanguin se poate face prin tehnica descris de Astrup (1960) care se bazeaz pe observaia c valorile de echilibru ale CO2 n snge variaz liniar cu pH. (FIG 1.11)

Devierile patologice ale echilibrului acido-bazic au fost definite acidoze i alcaloze ele fiind cauzate de prezena unor afeciuni pulmonare, renale, gastro-intestinale sau metabolice (diabet zaharat). Acidozele i alcalozele pot avea mecanisme de producere respiratorii care implic eliminarea CO2 sau metabolice care implic eliminarea substanelor nevolatile.

Compensarea devierilor poate fi total cnd modificrile compensatorii sunt suficiente pentru a readuce pH la valorile normale sau parial cnd aceste modificri nu reuesc s readuc pH la normal. Epuizarea componentelor compensatorii caracterizeaz strile dec-ompensate.

Acidoza respiratorie are drept cauz hipoventilaia alveolar din cauza unor afeciuni care mpiedic funcia ventilatorie (bronite, emfizem, fibroze pulmonare, paralizii respiratorii) i se caracterizeaz prin creterea pCO2 alveolar i arterial concomitent cu creterea acidului carbonic i a bicarbonatului plasmatic.

Alcaloza respiratorie se datorete unei hiperventilaii alveolare voluntare sau datorit unei stimulri crescute a centrilor respiratori (boli ale sistemului nervos, intoxicaii cu salicilai) i se caracterizeaz prin scderea pCO2 alveolar i arterial nsoit de scderea bicarbonatului plasmatic.

Acidoza metabolic se caracterizeaz printr-un exces de metabolii acizi nevolatili ce pot apare n diabet (acumulare de corpi cetonici), hipoxia sever (acumulare de acid lactic), inaniie, afeciuni renale sau pierderea de bicarbonai ca n diaree, fistule intestinale, biliare.

Alcaloza metabolic poate rezulta fie n urma ingestiei crescute de bicarbonat de Na sau a altor sruri de Na (citrat, lactat), fie n urma pierderii de ioni de H ca n vomismentele repetate i se caracterizeaz prin creterea bicarbonatului plasmatic (TABEL III).

Aceste devieri pot fi simple sau mixte cnd intervin mai multe cauze ceea ce ngreuneaz interpretarea lor. Astfel o acidoz respiratorie produs de emfizemul pulmonar se poate aso-cia cu o acidoz metabolic datorit diabetului sau cu o alcaloz metabolic aprut n urma

19

administrrii unor doze mari de corticoizi pentru tratamentul unei crize astmaticeCompensarea iniial cu ajutorul sistemelor tampon este continuat mai ales prin

intervenia rinichilor care au posibilitatea de elimina sau reine H+ i HCO3- i mai puin prin

eliminarea CO2 la nivelul plmnilor.

1.3.4.Volemia

Volemia sau volumul sanguin total are o valoare de 5-6 L ce reprezinta cam 7.7% din greutatea corpului (76 ml/kg sau 2.6 L/m2 suprafa corporal). Prezint variaii cu sexul, mrimea corporal, ant-renamentul fizic, altitudinea)

Hematocritul reprezint procentul ocupat de elementele celulare din snge i are o valoare n jur de 45.

Reglarea volemiei se face prin intervenia sistemului cardio-vascular i renal care sunt implicate n meninerea circulaiei i a echilibrului hidroelectrolitic. Mecanismele reflexe sunt completate de intervenia hormonilor antidiuretic, natriuretic i a sistemului renin-angiotensin-aldosteron.

Meninerea volumului total al sngelui sau a volemiei n limite constante este o condiie esenial pentru buna funcionare a sistemului cardiocirculator. Acest volum se distribuie n mod inegal n diferitele teritorii vasculare, mai mult de jumtate fiind cuprins n sectorul venos care are un adevrat rol de rezervor (FIG 1.12.).

Fa de volumul circulant total din care o parte stagneaz exist un volum circulant efectiv care particip la circulaie ntr-un anumit moment. Din acesta o importan deosebit l are volumul sanguin central cuprins n vasele mari i inim unde se afl numeroi receptori implicai

FIG 1.11. Interrelaia liniar dintre pCO2 i pH construit pe baza a 2 probe de snge echilibrate la pCO2 de 70 mmHg (A), respectiv 30 mmHg (B). Proba a 3-a avnd un pH msurat de 7.18 corespunde unei valori a pCO2 de 20 mmHg (C). Peste aceast linie de interrelaie se pot suprapune curbele corespunznd valorii tampon a bazelor i a celei a excesului de baze. Punctul de intersecie E arat o valoare tampon de 26 mEq/L, iar punctul D arat un deficit de baze de 20 mEq/L ( exces de baze de 20 mEq/L ceea ce core-spunde unei valori de tamponare de 46 mEq/L. Acestei valori i corespunde o cantitate de hemoglobin de 10 g/100 ml. Conform graficului la pCO2 de 40 mmHg, pH are o valoare de 7.03 iar bicarbonatul

n mecanismele adaptative cardiocirculatorii declanate de variaiile volemiei.Sngele este o suspensie de elemente celulare (eritrocite, leucocite i trombocite) ntr-o

soluie apoas ce conine numeroase substane organice i anorganice numit plasm. Separarea acestor componente se poate face prin centrifugare dup tratarea sngelui cu un anticoagulant.

20

1.3.4.1.Hematocritul. Procentul elementelor figurate constituie hematocritul care are o valoare de aproximativ 45. Deoarece acesta depinde n mare msur de viteza i timpul de centrifugare se utilizeaz centrifuge special construite n acest scop care realizeaz acceleraii standard.

Chiar n aceste condiii o parte din plasm rmne ntre hematii care neavnd o form geometric perfect nu se pot aeza unele peste altele ca nite crmizi. Cantitatea de plasm care rmne ntre hematii n condiii standard de centrifugare s-a msurat a fi de 4% i este denumit trapped plasma, factorul de corecie fiind deci 0.96.

Hematocritul difer n funcie de teritoriile vasculare deoarece o parte din ap prsete interiorul vaselor trecnd n esuturi sau limfatice. Hematocritul organismului (Ho) este deci diferit de hematocritul venos (Hv) teritoriul de unde noi recoltm deobicei sngele. Raportul dintre Ho i Hv se numete factor celular i are o valoare normal de 0.91 ce poate varia ns n unele condiii fiziologice (vrst, graviditate) sau patologice (insuficiena cardiac).

In realitate n organism hematocritul poate fi definit ca proporia eritrocitelor ntr-un volum de snge circulant care trece printr-un anumit punct al unui vas n unitatea de timp.

In cazul utilizrii sngelui venos pentru a obine o valoare corect a hematocritului nt-regului organism (Ho) trebuie s avem n vedere factorii de corecie amintii:

Ho = Hv x 0.96 x 0.91

TABEL III. Modificrile plasmatice n devierile echilibrului acido-bazic

Msurarea volemiei se poate face prin metode de diluie folosind indicatori sau trasori care pot fi colorani ce se amestec cu plasma sau substane radioactive Fe59, Cr51, P32, I131 care se fixeaz mai ales pe eritrocite. Obinem astfel date fie despre volumul plasmatic, fie despre volumul celular pentru calcularea volemiei fiind necesar utilizarea hematocritului.

1.3.4.2. Variaiile volemiei. La un individ normal volumul sanguin total este de 5-6 L i reprezint n jur de 7.7% din greutatea corporal. Aceasta corespunde la 76 ml/kg sau 2.6 L/m2 suprafa corporal. Volumul plasmatic totalizeaz 55% din volumul sanguin sau 5% din greutate iar volumul celular 45% sau 2.7%.

Variaiile fiziologice sunt legate de sex (femeile au volumul sanguin mai mic cu 10%), vrst (copii au valori mai mari), gabarit, antrenamentul fizic, altitudine (valori crescute la cei care triesc la altitudini mari din cauza creterii numrului de eritrocite datorit hipoxiei), temperatur (valori crescute la temperaturi ridicate prin trecerea apei din esuturi n snge), graviditate (valori mai mari prin retenia apei). Scderea volemiei se produce la frig sau la cei care au stat mult n ortostatism datorit trecerii apei n esuturi, n cazul unui aport lichidian redus sau n urma unor transpiraii abundente. In majoritatea cazurilor variaiile volemiei sunt produse prin modificarea volumului plasmatic i doar rareori prin a celui celular (aa cum este cazul la cei care triesc la altitudine).

Variaiile patologice apar n diferite boli cum ar fi insuficiena cardiac congestiv, afeciuni pulmonare cronice sau cardiovasculare congenitale, n anemii, arsuri, deshidratri, policitemii.

Modificrile pot interesa volumul sanguin total sau numai una din componentele aces-tuia.

Pierderea de snge poate fi compensat rapid prin reajustarea capacitii patului vascular i redistribuia sngelui spre organele vitale n dauna altor teritorii cum ar fi pielea, mucoasele, teritoriul splanchnic. Presiunea arterial scade iar lichidele trec din lichidul interstiial n vase.

21

In continuare intervin mecanisme mai lente care cuprind refacerea lichidului plasmatic, a concentraiei sale proteice i n ultimul rnd refacerea numrului de eritrocite.

Pierderea rapid a peste 30% din volumul sanguin total nu poate fi compensat i se pro-duce moartea. Dac pierderea este lent ea poate fi compensat, tolerana la sngerare putnd

atinge 50% din volumul sanguin total.1.3.4.3.Reglarea volemiei este un

proces complex n care intervin mai muli factori: aportul i eliminarea de lichide i electrolii, debitul cardiac, presiunea arterial, eritropoieza, sinteza proteinelor plasmatice fiecare dintre acetia avnd mecanisme proprii de reglare.

In eliminarea apei i electroliilor de care depinde volumul de lichide din organism i implicit volemia ro-lul cel mai important l are rinichiul. Modificrile volemiei la rndul lor influeneaz debitul cardiac i presiu-nea arterial.

Astfel, odat cu creterea vole-miei cresc debitul cardiac i presiunea aterial ceea ce are drept urmare vasodilataia reflex a arteriolelor datorit reducerii stimulrii simpatice. Crete presiunea hidrostatic n cap-ilare i este favorizat trecerea apei n

spaiul interstiial. Schimburile lichidiene ntre plasm i esuturi prin intermediul lichidului interstiial constituie baza mecanismelor rapide de compensare prin care se asigur transferul lichidian ntre compartimente n funcie de necesiti

Creterea afluxului sanguin spre arteriolele aferente ale glomerulului renal crete presiunea de filtrare i deci cantitatea apei eliminat prin urin

Distensia pereilor marilor vene i ai atriilor excit receptorii de ntindere aflai aici urmat de secreia factorului atrial natriuretic care duce la creterea eliminrii renale de sodiu nsoit de creterea diurezei. In plus, excitarea prin distensie a receptorilor din zonele aortic i carotidian reduce secreia hormonilor antidiuretic i aldosteron favoriznd diureza prin reducerea reabsorbiei tubulare a apei i a sodiului (FIG 1.13.).

Fenomenele se petrec invers n cazurile de hipovolemie.In adaptarea volemiei la necesitile organismului un rol deosebit l are arborele vascular

care se acomodeaz continuu pe cale reflex la variaiile coninutului reprezentat de canti-tatea de snge circulant, interrelaia coninut-conintor constituind o condiie pentru buna funcionare a inimii i vaselor.

1.3.5.Compoziia plasmei sanguine

Plasma este o soluie apoas ce conine n jur de 10% substane solide.Principalele substane anorganice din plasm (ionograma) sunt reprezentate de Na+, K+, Ca2+, Cl-,

HCO3-.Totalul anionilor i cationilor aflai n cantiti egale este n jur de 300 mEq/L din care: Na+143, K+5,

Ca2+5, Cl-103, HCO3- 27.

Substanele organice sunt reprezentate de proteinele plasmatice i substanele neproteice.Proteinele totale sunt ntr-o concentraie de 6-8 g/100 mlSunt reprezentate de albumine i globuline ce pot fi separate prin electroforez.

FIG.1.12. Distribuia sngelui n diferitele teritorii ale arborelui vascular

22

Albuminele sunt cele mai numeroase (58%) i au rol n transportul unor substane i n meninerea presiunii coloidosmotice.

Gobulinele sunt de mai multe tipuri ,, i au rol n transportul substanelor, n coagulare i hemostaz, n aprarea organismului ( globulinele sau imunoglobulinele)

Exist mai multe tipuri de imunoglobuline (Ig): IgG, IgA, IgM, IgESubstanele neproteice sunt reprezentate de uree, aminoacizi, acid uric, creatinina, bilirubina,

glucide, lipide.Ureea 20-40 mg/100 ml (3.3-6.6 mmol/L)Bilirubina 0.2-0.8 mg/100 ml (3.4-13.7 pmol/L)Hormonii hiperglicemiani: glucagon, somatotrop, ACTH, glucocorticoizi, catecolamine, tiroidieniInsulina singurul hormon hipoglicemiant.Lipidemia total 700-800 mg/100 ml din care colesterolul reprezint 100-220 mg/100 ml (2.6-5.7

mmol/L).Lipidele circul n plasm legate de globulinele i sub forma lipoproteinelor.Acestea se pot clasifica prin electroforez i ultracentrifugare (n funcie de densitate) n : -chilomicroni -VLDL legate de globuline -LDL legate de globuline -HDL legate de globulineCreterea cantitii de lipide constituie un factor de risc pentru dezvoltarea aterosclerozei.

Plasma sau partea lichid a sngelui este o soluie ce conine cam 90% ap n care se afl dizolvate substane solide n cea mai mare parte organice. Compoziia sa este apropiat de cea lichidului interstiial, dar destul de diferit de cea a lichidului celular. (FIG 1.14.)

1.3.5.1.Substanele anorganice aflate sub form de anioni i cationi n proporie egal totalizeaz 1 g % sau n jur de 300 mmol/L (TABEL IV).

Deoarece determinrile de laborator sub forma ionogramei se refer mai ales la cationi (Na+, K+, Ca2+) i mai puin la anioni (Cl-, HCO3

-) ntre aceste grupe exist o diferen denumit groapa anionic sau anion gap ce are o valoare de aprox 12 mEq/L i reprezint concentraia celorlali anioni (sulfai, fosfai i ioni organici reprezentai de proteine i ionii acizilor organici). Diferena se accentueaz n acidozele metabolice (diabet, insuficiena renal, alcoolism) in-dicnd un exces de H+ provenit din ali acizi dect cel carbonic.

Ionograma este frecvent utilizat n practica clinic datorit importanei pe care ionii o

FIG.1.13. Factorii care intervin n com-pensarea hipervolemiei

23

au pentru diferite funcii fiziologice.Na+ i Cl- au un rol important n determinarea presiunii osmotice.Ca2+ ajut la meninerea excitabilitii neuro-musculare, particip la contracia muscular,

n coagularea sngelui, metabolismul osos alturi de fosfai ca i la activarea unor sisteme enzimatice mpreun cu Mg2+. Scderea sa, aa cum se ntmpl n strile de alcaloz respira-torie, datorit legrii sale crescute de proteinele plasmatice n dauna formelor ionizate, duce la creterea excitabilitii neuro-musculare i apariia crizelor de tetanie.

HCO3- parte component a celui mai important sistem tampon particip la meninerea

echilibrului acido-bazic al organismuluiFe2+i Cu2+ intr n componena unor sisteme enzimatice participnd ca factori adjuvani

n eritropoiez. Fe2+ este un component important al hemoglobinei cu rol n transportul O2I- este indispensabil pentru biosinteza hormonilor tiroidieni, lipsa lui ducnd la hipofunia

tiroidei.SO4

particip la eliminarea unor substane toxice greu solubile prin procesele de sulfo-conjugare de la nivelul ficatului.

1.3.5.2.Substanele organice se mpart n 2 mari categorii: substane azotate i neazotate, primele putnd a avea origin proteic sau neproteic.

proteice albumine,globulin azotate neproteice uree (80%) (N restant) amoniac,acid uric,creatinin,aminoacizisubstane (N rezidual)organice neazotate glucoza lipide

1.3.5.2.1.Proteinele plasmatice reprezint cea mai mare parte a substanelor solide din plasm fiind ntr-o cantitate de 6-8g %. Clasificarea lor iniial n albumine i globuline, fiecare cu mai multe subtipuri s-a fcut prin electroforez, metod care se bazeaz pe proprietatea pro-teinelor de a migra spre anod atunci cnd sunt puse ntr-un mediu alcalin cu un pH situat dea-supra punctului lor izoelectric. Viteza de migrare diferit a proteinelor n funcie de ncrcarea electric permite o separare a lor innd ns cont c fiecare vrf de pe curba de electroforez reprezint mai multe proteine cu viteze de migrare asemntoare (FIG 1.15.).

Exist i metode de separare cum ar fi imunelectroforeza, fracionarea cromatografic, ul-tracentrifugarea sau tehnicile radioimune i enzimatice care se bazeaz pe diferitele proprieti ale proteinelor i care datorit acestui fapt le clasific n alte tipuri.

Albuminele se formeaz n ficat, au cea mai important ncrctur electric (pH izoelectric 4.9) i deci viteza de migrare cea mai mare reprezentnd majoritatea proteinelor plasmatice (58%). Greutatea lor molecular redus de 68000 ca i puternica lor hidrofilie explic de ce ele realizeaz peste 3/4 din presiunea coloid-osmotic a plasmei jucnd un rol important n schimburile lichidiene dintre plasm i lichidul interstiial. Albuminele pot transporta acizi grai liberi, bilirubina sau unii hormoni ca tiroxina i cortizolul.

Globulinele sunt de mai multe tipuri (, sau ) au greutatea molecular cuprins ntre 90000-1300000 i sunt produse n ficat i n sistemul limfocitar.

1 i 2 globulinele au rol de transportor pentru numeroase substane: lipide, glucide, hormoni tiroidieni, corticosuprarenali (transcortina), vitaminele D i B12 (transcobalamina), Cu2+ (ceruloplasmina).

Din acest grup fac parte substane ca antitrombina III, protrombina, unii factori ai coagulrii (F VIII, X), componente ale complementului, angiotensinogenul, eritropoietina, 1 antitripsina.

1 i 2 globulinele transport fier (transferina), hem, lipide, glucide din acest grup fcnd

24

TABEL IV. Concentraia principalelor substane anorganice din plasm (mmol/L)

parte i unii factori ai coagulrii (fibrinogen, FV, VII, IX, XI, XII, XIII), plasminogenul, unele com-ponente ale complementului.

1 i 2 globulinele sau imunoglobulinele constituie suportul anticorpilor cu rol n aprarea organismului. Pe baza studiilor electroforetice i imunologice se descriu mai multe clase de imunoglobuline.

Imunoglobulina G (IgG) este principala imunoglobulin reprezentnd 80% din globu-linele plasmatice i are 2 locuri de combinaie pentru antigene.

Imunoglobulina A (IgA) este localizat la nivelul esuturilor secretoare fiind prezent n

FIG. 1.14. Compoziia ionic a diverselor compartimente lichidiene

lacrimi, lapte, saliv, secreiile respiratorii i intestinale asigurnd protecia contra infeciilor a mucoaselor.

Imunoglobulina M (IgM) este cea mai mare dintre imunoglobuline are 10 locuri pentru fixarea antigenelor. Se sintetizeaz imediat dup expunerea la un antigen, favorizeaz fagoci-toza i activarea complementului. Anticorpii naturali mpotriva antigenelor celulelor sanguine (aglutininele i ) aparin clasei M.

Imunoglobulina E (IgE) are un rol important n rspunsurile alergice deoarece se leag avid de mastocite care n contact cu antigene specifice elibereaz histamin i leucotriene care induc vasodilataie, creterea permeabilitii vasculare i bronhoconstricie.

Funciile biologice ale imunoglobulinei D nu sunt bine clarificate.Globulinele pot fi clasificate i dup combinaia lor cu metale, glucide sau lipide.Lipoproteinele reprezint combinaia globulinelor cu lipidele fiecare tip de lipoprotein

avnd proprieti chimice i roluri fiziologice specifice. Componentele proteice ale lipopro-teinelor se numesc apoproteine existnd tipurile A, B, C, D, E, F, G cu mai multe subclase.

Lipoproteinele transport lipidele de la locul de absorbie (intestin) sau de sintez (ficat) spre locurile de utilizare i stocare n diferite esuturi.

Glicoproteinele conin hidrai de carbon ntr-un procent variabil, aproape toate proteinele sanguine cu excepia albuminelor fiind glicoproteine. Ele au rol n transportul diferitelor substane,n mecanismele de aprare (imunoglobuline, complement), n coagulare sau au rol

25

enzimatic (proteaze, hidrolaze).Metaloproteinele cuprind globulinele care leag metale, printre acestea fiind transferina

care transport fierul, ceruloplasmina care conine cupru.Proteinele plasmatice intervin ntr-o serie de procese fiziologice importante:-meninerea presiunii coloid-osmotice realizat mai ales de albumine care au hidrofilia

cea mai accentuat-transportul diferitelor substane (ioni, glucide, lipide, hormoni, produi de metabolism,

medicamente) realizat mai ales de globuline-meninerea pH sanguin n special prin intervenia albuminelor care pot lega cea mai mare

parte a bazelor din cauza punctului lor izoelectric cel mai ndeprtat de pH plasmei-funcia de aprare realizat cu ajutorul unor proteine nespecifice (complement,

properdin, proteina C reactiv) ca i a celor cu rol specific care constituie anticorpii -meninerea stabilitii suspensiei elementelor figurate prin intervenia forelor electrice

ale albuminelor i globulinelor care sunt responsabile de respingerea reciproc a eritrocitelor pe a cror suprafa se repartizeaz

-rolul enzimatic al diferitelor grupuri proteice reprezentate de:-sistemele proteolitice:-complementul cuprinde mai multe glicoproteine ce se activeaz secvenial dup con-

tactul cu un complex imun dnd natere n final complexului de atac membranar care distruge celulele

-factorii de coagulare i fibrinoliz cu rol n hemostaz-kininele plasmatice care intervin n procesele inflamatorii, coagulare sau au aciune asupra

musculaturii netede vasculare-inhibitorii proteazelor (1 antitripsina, 2 macroglobulina, antitrombina III, antiplas-

mina)Cantiti foarte mici de proteine-enzime ce se gsesc n plasm provin de la nivelul ficatului,

al glandelor digestive sau al altor celule din organism modificrile acestora fiind caracteristice unor afeciuni. Fosfataza alcalin crete n osteita fibrochistic i rahitism, fosfataza acid crete n tumori, aldolaza crete dar colinesteraza scade n afeciunile hepatice, transaminazele glutamacetic i piruvic cresc n afeciunile hepatice i infarctul miocardic.

Proteinele plasmatice se formeaz continuu n special n ficat (cam 15 g zilnic) din aminoacizii provenii din alimente conform unui program propriu codificat genetic, neexistnd depozite proteice.

Modificarea raportului normal dintre diferitele fraciuni proteice plasmatice nsoit de variaii ale proteinemiei totale constituie disproteinemia. Scderea albuminelor apare n bolile renale sau hepatice, dup hemoragii sau n arsuri. Creterea globulinelor apare n mielomul multiplu, iar creterea fibrinogenului n bolile colagenului.

Plasma sau soluiile care conin albumine pot fi utilizate pentru nlocuirea sngelui pier-dut, n timp ce imunoglobulinele sunt folosite pentru a conferi imunitate pasiv n prevenia sau tratarea unor boli.

1.3.5.2.2.Substanele azotate neproteice cuprind ureea, aminoacizi, polipeptide, acid uric,

FIG 1.15. Aspectul curbei de electroforez.

26

creatina, creatinina, bilirubina i amoniacul. Ureea este cel mai important produs final al metabolismului proteic i principalul com-

pus azotat neproteic din plasm (20-40 mg% sau 3.3-6.7 mmol). Ureea scade n insuficiena hepatic acut, intoxicaii i crete n nefrite acute, insuficiena renal. Creterea cantitii de uree nsoit de creterea altor substane toxice duce la instalarea uremiei ce poate evolua spre o stare comatoas.

Aminoacizii i polipeptidele se gsesc n cantiti mici deoarece sunt rapid preluai de esuturi. Ei provin din proteinele alimentare i tisulare

Creatina i creatinina provin din metabolismul muscular cantitatea lor crescnd n distrofiile musculare sau insuficiena renal.

Acidul uric (3-6 mg%) este produsul final al metabolismului nucleoproteinelor nivelul su fiind crescut n gut o boal metabolic ce se caracterizeaz prin creterea produciei de nucleotizi purinici, formarea de cristale de urai ce se depun n articulaiile extremitilor pro-vocnd crize dureroase intense sau n cile urinare sub forma de calculi. Inhibitorii xantinoxidazei (allopurinol) reduc nivelul de acid uric.

Bilirubina provine din catabolismul hemoglobinei. Se gsete n plasm sub form glucuronoconjugat, hidrosolubil sau bilirubina direct (0.1-0.2 mg%) i sub form legat de proteine sau bilirubina indirect (0.1-0.6 mg%). Creterea bilirubinei duce la colorarea galben a tegumentelor i sclerei cu apariia icterului. Creterea se poate datora unor afeciuni hemolitice, hepatice sau unor obstrucii ale cilor biliare.

1.3.5.2.3.Substanele organice neazotate din plasm sunt reprezentate de glucide i lipide.

1.3.5.2.3.1.Glucidele, avnd ca principal reprezentant glucoza, se gsesc n plasm fie libere fie legate de globuline. Valorile normale ale glicemiei sunt de 80-100 mg% sau 4.4-5.5 mmol/L.

Mecanismul neuroumoral de meninere a nivelului glicemiei este unul dintre cele mai fine mecanisme homeostatice n care este implicat ficatul mpreun cu numeroi hormoni cu aciune hiperglicemiant (glucagon, somatotrop, ACTH, glucocorticoizi, catecolamine, tiroidieni) i un singur hormon hipoglicemiant reprezentat de insulin.

Glucidele provin din alimente ca i n urma proceselor de glicogenoliz i neoglucogenez (din aminoacizi, acid lactic i gliceride). Ficatul este un important productor de glucoz atunci cnd nivelul glicemiei este normal, el ncepnd depozitarea ei odat cu creterea acestui nivel.

Hiperglicemia se ntlnete n cursul emoiilor, n urma unei alimentaii bogate n dulciuri sau n diabetul zaharat provocat de lipsa insulinei. Hipoglicemia se ntlnete n perioadele interdigestive, n lipsa alimentaiei sau n unele afeciuni hepatice sau hiperinsulinism.

Diabetul zaharat, boal metabolic de cele mai multe ori de cauz genetic, se caracterizeaz prin creterea marcat a glicemiei datorit lipsei sau scderii insulinei i are un rsunet general la nivelul organismului. Alturi de obezitate, diabetul este un important fac-tor de risc pentru dezvoltarea bolilor cardiovasculare, aceasta cu att mai mult cu ct ar exista peste 100 milioane de diabetici n lume dintre care numai jumtate sunt cunoscui.

1.3.5.2.3.2.Lipidele plasmatice sunt reprezentate de trigliceride, fosfolipide, colesterol i acizi grai care totalizeaz 700-800 mg%( TABEL V).

In aprecierea valorilor lipidelor plasmatice trebuie s se in ns cont de vrst, sex, zona geografic, alimentaie. Ca un indicator orientativ al situaie lipidelor plasmatice este folosit frecvent colesterolul total a crui cretere este considerat ca un important factor de risc pentru dezvoltarea aterosclerozei i a complicaiilor cardiovasculare. Cele mai multe lipide se gsesc legate de globuline cunoscute sub denumirea de apoproteine mpreun cu care migreaz electroforetic constituind lipoproteinele. Datorit mrimii moleculare i a densitii diferite s-au putut obine prin ultracentrifugare mai multe clase de lipoproteine:

-chilomicronii cu densitatea cea mai mic, nu migreaz electroforetic i vehiculeaz triglic-eridele alimentare provenite de la nivel intestinal, ei crescnd dup mese.

-LP cu densitate foarte joas (VLDL) care migreaz cu pre globulinele sunt produse n ficat conin trigliceride derivate din acizii grai circulani sau cei provenii din glucide.

27

-LP cu densitate joas (LDL) care migreaz cu b globulinele transport 70% din colesterol pe care-l descarc n esuturi, creterea lor favoriznd dezvoltarea ateroamelor

-LP cu densitate mare (HDL) care migreaz cu a globulinele transport colesterolul tisular, mai ales cel din pereii arteriali, spre ficat de unde va fi excretat prin bil. Creterea HDL, cretere ce se poate observa n urma efortului fizic, reduce frecvena afeciunilor coronare.

Este cunoscut rolul important al modificrilor lipidelor plasmatice n apariia aterosclerozei i a complicaiilor acesteia - afeciunile coronare, cele vasculare cerebrale sau periferice.

Hiperlipoproteinemiile pot fi primare datorite unor defecte ereditare sau cel mai frecvent secundare unor afeciuni ca diabetul, sindromul nefrotic, hipotiroidismul, alcoolismul sau ca urmare a unor abuzuri alimentare de grsimi i dulciuri. Ele pot fi clasificate n mai multe tipuri n funcie de raportul dintre trigliceride, colesterol, VLDL, LDL i HDL.

1.3.6.Elementele figurate ale sngelui

Elementele figurate sunt reprezentate de eritrocite, leucocite i trombocite.Hematopoieza este procesul de formare al elementelor figurate pornind de la o celul tulpin

omnipotent ce va da natere celulelor tulpin orientate spre cele 3 linii celulare.Eritropoieza este procesul de formare a eritrocitelor ce are loc la adult n mduva hematogen de

la nivelul oaselor scurte i late pornind de la o celul tulpin orientat spre eritropoiez.Procesul are loc n mai multe etape de diviziune i maturare, eritrocitele tinere sau reticulocitele

apar n sngele periferic unde se gsesc ntr-o proporie de 5-15 /1000 eritrocite.Principalul factor care intervine n formarea eritrocitelor este eritropoietina o glicoprotein care se

sintetizeaz n rinichi i acioneaz mai ales n primele etape ale eritropoiezei la nivelul progenitorilor eritroblastici.

Factorii adjuvani ai eritropoiezei sunt reprezentai de fier, cupru, cobalt, vitamina B12, acidul folic.

Sideremia normal este n jur de 120 mg/100 ml (21 mmol/L).Eritrocitele au o form discoidal, nu au nucleu, avnd un diametru de aproximativ 7 m.Numrul de eritrocite este de 4-6 mil/mm3, scderile se numesc anemii iar creterile poliglobulii.

Durata vieii lor este de 120 zile.Grupele sanguine n sistemul A0B sunt stabilite n funcie de prezena antigenelor eritrocitare A i

B i a aglutininelor i . Denumirea grupelor este dat de prezena antigenelor A i B.Rh este un antigen separat de antigenele A i B care se gsete la majoritatea ind