curs sapt 4

Upload: zaval-emilia

Post on 02-Mar-2018

221 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/26/2019 curs sapt 4

    1/11

    [Type text]

    Prof. Mihai Florenta

    Curs sapt 4- Biofizica

    Definiia i clasificarea sistemelor disperse

    Prin sistem dispers nelegem un amestec de dou sau mai multe substane, avnd dou

    componente: dispersant (solventul) i dispersat (solvitul).Solventulreprezint elementul activ, iar solvitulelementul relativ pasiv, deoarece i

    acesta influeneaz caracteristicile sistemului.

    Concentraia

    Pentru caracterizarea sistemelor disperse din punct de vedere cantitativ se folosete un

    parametru intensiv de stare numit concentraie. n SI (sistemul internaional de mrimi i

    uniti) concentraia se msoar prin numrul de Kmoli de solvit pe unitatea de volum de

    soluie (Kmoli/m3) i este numit concentraie molar (molaritate):

    Cm = n solvit / Vsolvit , [Cm] = Kmoli/m3

    Concentraia molal (molalitate) reprezint numrul de moli de solvit la 1 kg de

    solvent.

    Concentraiaprocentual de mas exprim masa de solvit aflat n 100 de grame de

    solvent, n timp ce concentraia volumic arat cte grame de solvit se gsesc n 100 ml de

    soluie.

    Concentraia normal (normalitate) pentru soluii de electrolit reprezint numrul de

    echivalent de solvit la 1 litru de soluie (un echivalent este egal cu cantitatea de substan care

    conine NA de sarcini electrice elementare).

    Clasificarea sistemelor disperse

    Sistemele disperse se clasific n funcie de dimensiunile particulelor, starea de

    agregare a dispersantului, afinitatea dintre componeni sau tipul fazelor componente (faza

    reprezint o parte omogen a unui sistem, la suprafeele de separare de celelalte pri aprndvariaii brute ale proprietilor fizico - chimice).

    Pentru a caracteriza complet un sistem dispers, trebuie luate n considerare toate aceste

    criterii.

    1. Pornind de la dimensiunile particulelor solvitului, se definete gradul de dispersie

    ca fiind inversul diametrului particulelor solvitului,n funcie de care se disting:

    - soluii adevrate (moleculare) > 109 m-1, d < 1 nm, aceasta este invizibil la

    microscopul optic sau la ultramicroscop

  • 7/26/2019 curs sapt 4

    2/11

    [Type text]

    Prof. Mihai Florenta

    - soluii coloidale 107 m-1 < < 109 m-1, 1 nm < d < 100 nm, vizibil la

    ultramicroscop

    - suspensii < 107 m-1, d > 100 nm, vizibil la microscopul optic sau chiar cu ochiul

    liber.

    Deoarece n aplicarea acestui criteriu de clasificare se pornete de la premisa ca

    particulele solvitului sunt sferice, nu putem

    1 Noiuni de fizica sistemelor disperse aplica aceast clasificare hidrocarburilor care

    sunt molecule lungi.

    2. n funcie de starea de agregare a solventului (solvitul putnd fi gaz, lichid sau

    solid) sistemele disperse pot fi:

    - gazoase substana dispersant este un gaz (amestecurile gazoase, vaporii n aer,

    ceaa)

    - lichide substana dispersant este un lichid (lichide nemiscibile, lichid n gaz,

    soluii de electrolit)

    - solidesubstana dispersant este un solid (unele aliaje)

    3. n funcie de afinitatea dintre componeni sistemele disperse sunt:

    - liofile (exist afinitate ntre solvit i solvent)

    - liofobe (nu exist afinitate ntre solvit i solvent)

    4. Din punct de vedere al tipului fazelor componente sistemele disperse pot fi:

    - monofazice, care pot fi omogene (proprieti identice n toate punctele sistemului) i

    neomogene (proprietile difer de la un punct la altul)

    -polifazice - heterogene: ntre prile componente exist suprafee de separare. (ceaa,

    aerosoli, spuma : lichid i gaz, gel : solid cu lichid)

    n organism exist soluii adevrate, coloizi i suspensii n care dispersantul este

    lichid, comportamentul lichidelor biologice fiind complex, avnd proprieti conjugate tuturor

    celor trei clase de sisteme disperse.De exemplu, sngele este soluie pentru cristaloizi (Na, Cl, K), coloid (deoarece

    conine proteine: serumalbumine, globuline), suspensie (datorit prezenei elementelor

    figurate).

    Lichidul cefalorahidian (LCR) are substane cristaloide, deci este soluie, n

    concentraie sczut are i albumine, deci este coloid, are i foarte rare celule endoteliale i

    limfocite, fiind astfel reprezentat i componenta de suspensie.

    Soluiile moleculare

  • 7/26/2019 curs sapt 4

    3/11

    [Type text]

    Prof. Mihai Florenta

    Au diametrul particulelor solviilor mai mic dect 1 nm, sunt sisteme omogene,

    monofazice, starea de agregare a solventului putnd fi oricare (gazoas, lichid sau solid).

    Solventul este constituentul lichid aflat n cantitate cea mai mare al soluiei moleculare.

    Excepie de la aceast regul face apa care este ntotdeauna solventul (de exemplu, o soluie

    de alcool 75% are ca solvent apa). Soluiile apoase sunt de foarte mare importan n

    medicin.

    Pentru studiul teoretic al sistemelor disperse se folosete conceptul de soluie ideal

    caracterizat prin faptul c este foarte diluat. Soluia nu mai este ideal atunci cnd

    concentraia ei crete. Concentraia limit a solvitului la care acesta nu se mai dizolv, ci

    precipit se numete solubilitate, iar soluia obinut se numete soluie saturat.

    Solubilitatea unei soluii depinde de natura solventului i a solvitului (nu toate substanele

    produc soluii saturate, exist substane care formeaz faze omogene, indiferent de

    concentraie), temperatur i, uneori, de presiune. Saturaia este o stare de echilibru, condus

    de legile termodinamice ale echilibrului.

    Suspensiile - sunt sisteme disperse care au gradul de dispersie cuprins n intervalul 105

    107 m-1, dimensiunile particulelor lor fiind mai mari dect 10-7 m i mai mici dect 10-5

    m. Suspensiile pot fi solide i lichide sau gazoase (caz n care sunt numite emulsii).

    Suspensiile medicamentoase sunt suspensii solide care se prepar printr-o mrunire

    mecanic i dispersarea particulelor n mediul de dispersie sau prin scderea solubilitiianumitor substane dizolvate. Aerosolii care se administreaz sub form de inhalaie se obin

    prin pulverizarea unor soluii de substane medicamentoase solide dizolvate ntr-un lichid.

    Stabilitatea suspensiilor crete cu gradul de dispersie (scderea dimensiunilor particulelor

    solvitului) deoarece particulele mai mici sunt mai bine inute n suspensie prin fenomenele de

    tensiune superficial.

    Emulsiile - sunt sisteme alctuite dintr-un lichid dispersat ntr-un lichid (laptele care

    este o emulsie de globule mici de grsime ntr-o soluie apoas de sruri minerale, lactoz,proteine etc.), dintr-un gaz dispersat ntr-un lichid (spuma) sau dintr-un lichid dispersat ntr-

    un gaz (ceaa).

    Soluii de gaz n lichid - Legea lui Henry

    Cantitatea de gaz ce se dizolv n unitatea de volum de lichid este proporional cu

    presiunea gazului de deasupra lichidului (sau cu presiunea parial la amestecuri).

    Exemplu, azotul care este un gaz inert, n mod normal depozitat n esuturile vii i n

    snge, va ncerca s prseasc esuturile i fluidele corpului dac acestea sunt supuse uneidiferene brute de presiune, cum ar fi cazul unui scafandru care iese foarte rapid de la o

  • 7/26/2019 curs sapt 4

    4/11

    [Type text]

    Prof. Mihai Florenta

    adncime foarte mare. Apare boala de decompresie care se manifest prin erupii cutanate,

    dureri articulare, paralizie, putnd duce chiar la deces.

    Coeficientul de solubilitate reprezint volumul de gaz (n condiii normale de presiune

    i temperatur) care se dizolv ntr-un litru de lichid. Acesta depinde de natura gazului i de

    natura lichidului. Oxigenul este mai solubil n ap i n lichidele biologice dect hidrogenul.

    Dizolvarea gazelor n snge i esuturi

    Conform legii lui Henry, cantitatea de gaz dizolvat ntr-un lichid crete cu creterea presiunii

    sale de deasupra lichidului, solubilitatea gazelor n snge crescnd dup o lege exponenial,

    constanta de timp a procesului depinznd de tipul de esut. esuturile pot fi rapide sau lente i

    din acest motiv apare o diferende presiune (disbarism) ntre diferite esuturi, ca ntre snge

    i esuturi, important n special la decompresie (exemplu ar fi revenirea scafandrilor la

    suprafa). Eliminarea gazelor inerte la decompresie este mai rapid n snge dect n esuturi,

    prin urmare poate aprea situaia n care exist n snge bule de gaz (aa numitele embolii

    gazoase). Accidentele grave se datoreaz localizrii emboliilor la nivelul arterelor creierului i

    mduvei spinrii. Apariia emboliilor poate fi prevenit prin decompresie lent.

    n cazul hiperoxiei (la p > 1,7 atm) apar efecte toxice asupra sistemului nervos central

    (grea, ameeli, convulsii). Dei mecanismul prin care apar aceste efecte toxice nu este

    complet elucidat, se avanseaz ideea c producerea de radicali liberi este responsabil pentru

    producerea acestora.

    n cazul scafandrilor, la adncimi foarte mari, apare aa numita beie a adncurilor

    care se manifest cu simptome similare primelor stadii ale anesteziei generale i care este

    datorat creterii presiunii gazelor inerte. Heliul intr n organism i l i prsete mai rapid

    dect azotul, astfel c pentru scufundri de trei sau patru ore, organismul uman atinge

    saturaia cu He. De aceea, pentru astfel de scufundri, timpul de decompresie este mai scurt

    dect n cazul n care s-ar folosi amestecuri gazoase pe baz de azot (cum este cazul aerului

    atmosferic) si n amestecul gazos furnizat scafandrilor se folosete He. Din acest amestec estecomplet ndeprtat CO2 care se acumuleaz n esuturi, cu efect toxic, ducnd la acidoz (dei

    la suprapresiuni mici are un efect stimulator).

    Pentru a nelege proprietile coligative i electrice ale soluiilor al cror solvent este

    apa, trebuie s cunoatem cteva dintre nsuirile apei.

    Apa: structur i proprieti

    Molecula de ap este format dintr-un atom de oxigen i doi atomi de hidrogen, ntre fiecare

    atom de hidrogen i cel de oxigen existnd o legatur colavent de lungime 0,958 (1 =10-10 m) (Fig. 2), unghiul dintre legturile covalente fiind 105.

  • 7/26/2019 curs sapt 4

    5/11

    [Type text]

    Prof. Mihai Florenta

    Fig. 2 Structura moleculei de ap

    Datorit structurii asimetrice a moleculei de ap, centrul sarcinilor pozitive (ionii de

    hidrogen) nu coincide spaal cu centrul sarcinilor negative (ionul de oxigen), aceasta secomport ca un dipol electric permanent (Fig. 3) avnd un moment dipolar de 1,858 Debye

    6,2 10-30 Cm (momentul dipolar reprezint produsul dintre sarcina dipolului () i distana

    dintre centrul sarcinilor electrice negative i cel al sarcinilor electrice pozitive).

    Fig. 3 Apa este un dipol electric permanent

    Datorit caracterului dipolar, molecula de ap se orienteaz n cmp electric i are

    constant dielectric mare.

    Apa structurat n prezena proteinelor se numete ap legat, iar apa structurat n

    prezena electroliilor se numete ap de hidratare.

    Proprietile coligative ale soluiilor

    Proprietile coligative ale soluiilor nu depind de tipul solvitului, ci doar de tipul

    solventului. Interaciunea solvent-solvit duce la:

    - scderea presiunii vaporilor saturani

    - scderea punctului de congelare proporional cu concentraia molar, conform

    legii lui Raoult. T =kcrcM , unde cM se numete constanta crioscopic i

    reprezint scderea T la dizolvarea unui mol de substan ntr-un litru de soluie.

  • 7/26/2019 curs sapt 4

    6/11

    [Type text]

    Prof. Mihai Florenta

    - creterea punctului de fierbere. Deoarece scadepresiunea vaporilor saturani,

    trebuie s creasc temperatura de fierbere, fieberea aprnd n momentul n care presiunea

    vaporilor saturani de deasupra lichidului devine egal cu presiunea atmosferic. Ori,

    presiunea vaporilor saturani crete cu temperatura. n legea lui Raoult, care este respectat, n

    locul constantei crioscopice apare keb - constanta ebulioscopic

    Proprietile electrice ale soluiilor

    Disocierea electroliilor este favorizat de permitivitatea electric foarte mare a apei

    (de 80 de ori mai mare dect a vidului), precum i de faptul c apa este un dipol electric.

    Deoarece n soluia format n urma dizolvrii unui electrolit exist purttori de sarcin liberi,

    aceasta are o rezisten electric este mult mai mic dect a apei pure.

    Definim gradul de disociere ca fiind raportul dintre numrul n de molecule

    disociate i numrul total de molecule dizolvate din soluie. Exist electrolii tari care sunt

    complet disociai n soluie apoas i electrolii slabi care sunt doar parial disociai n soluie

    apoas.

    Gradul de disociere depinde invers proporional de concentraia electrolitului, la diluie

    infinit, electroliii fiind total disociai.

    Conductivitatea unei soluii () definit ca fiind inversul rezistivitii () = 1/ , este

    funcie de concentraia purttorilor de sarcin, valen, mobilitate, caracteristicile soluiei.

    ntr-o soluie de electrolit exist i ioni negativi i ioni pozitivi, conductivitatea soluiei fiinddat de suma conductivitilor ionilor de semne contrare. Datorit interaciunii dintre ioni,

    doar o fraciune f din concentraia total de ioni din soluie poate participa liber la conducie.

    Aceast fraciune f se numete coeficient de activitate.

    Proprieti optice ale soluiilor

    Stau la baza unei serii de tehnici care permit analiza calitativ i cantitativ a

    substanelor n soluie:

    - Refractometria este o metod prin care, n urma msurrii indicelui de refracie alunei soluii se poate determina concentraia acesteia datorit interdependenei dintre aceste

    dou mrimi, n = f(c). n laboratoarele de analize medicale poate fi folosit la determinarea

    glicozuriei, adic a concentraie de glucoz n urin n caz de diabet (altfel, glucoza nu este

    decelabil n urin).

    - Polarimetria este o metod pe baza creia se poate calcula concentraia unei soluii

    optic active (substan care rotete planul luminii polarizate

    Proprietile fizice ale apei

  • 7/26/2019 curs sapt 4

    7/11

    [Type text]

    Prof. Mihai Florenta

    Dou dintre caracteristicile moleculare ale apei sunt responsabile pentru proprietile

    ei speciale i anume: momentul dipolar al apei i capacitatea moleculelor de ap de a forma

    legturi de hidrogen intermoleculare.

    Proprietile fizice ale apei care au o importan biologic remarcabil sunt:

    - densitate maxim la 4 Celsius pe fundul lacurilor temperatura apei nu scade sub aceasta

    valoare nici iarna (apa mai dens se va duce n jos), gheaa fiind mai puin dens dect apa va

    pluti, iar viaa se poate dezvolta n continuare n mediul subacvatic;

    Structura afnat a gheii datorit creia densitatea ei este mai mic dect a apei la 0C

    se datoreaz tocmai capacitii apei de a forma legturi de hidrogen;

    - cldur specific (cldura necesar unitii de mas pentru a-i varia temperatura cu

    un grad) mult mai mare dect cea a oricrei substane solide sau lichide (4,18 J/(gK)); aceast

    caracteristic poate fi explicat prin faptul c interaciunea dintre dipolii apei nmagazineaz o

    mare cantitate de energie intern; n termoreglarea organismului, cldura specific mare

    menine temperatura constant a corpului n timpul unor eforturi musculare intense care ar

    putea duce la o supranclzire;

    - cldur latent specific de vaporizare (cldura latent specific reprezint cldura

    necesar unitii de mas pentru a-i modifica starea de agregare) mult mai mare dect a altor

    lichide (40,65 kJ/mol)

    doar amoniacul are cldura latent specific de vaporizare mai mare dect a apei),

    acets lucru fiind datorat tot capacitii apei de a forma legturi de hidrogen. Evaporarea apei

    este un proces consumator de cldur, aadar evaporarea pulmonar i transpiraia consum

    cldur de la organismul viu, asigurnd homeotermia;

    - conductibilitate termic de cteva ori mai mare dect cea a majoritii lichidelor i de

    27 de ori mai mare dect a aerului, consecina acestui fapt fiind c apa are rol de amortizor

    termic n organism;

    - constant dielectric relativ are valoarea 80, fiind foarte mare, rezultatul fiindfacilitarea disocierii electrolitice;

    - apa disociaz foarte puin, avnd o constant de disociere mic (1,210-14 la 25oC),

    protonii produi n concentraie mic n urma disocierii apei au importan biologic

    deosebit;

    - tensiune superficial mai mare dect a altor lichide (73 mN/m); acest lucru are un rol

    hotrtor n fenomenele de capilaritate

    Exemplu: tedina alveolelor de a colapsa la sfritul expiraiei se datoreaz, n esen,tensiunii superficiale a stratului apos care cptuete epiteliul alveolar. Stabilitatea alveolar

  • 7/26/2019 curs sapt 4

    8/11

    [Type text]

    Prof. Mihai Florenta

    este asigurat de surfactantul pulmonar (amestec de fosfolipide i lipoproteine) de la interfaa

    aer-lichid (Fig. 10) care reduce tensiunea superficial, meninnd diferena de presiune din

    interiorul alveolei n cursul ciclului respirator la o valoare aproximativ constant, prevenind

    astfel colapsarea. Surfactantul pulmonar particip i la ndeprtarea corpilor strini, fiind parte

    a sistemului imunitar pulmonar.

    Insuficiena acestui surfactant pulmonar sau absena sa pot provoca boli respiratorii

    grave: un copil nscut prematur (dupa 28-32 sptamni de gestaie) prezint o deficien a

    surfactantului pulmonar care duce la detres respiratorie manifestat imediat dup natere prin

    tahipnee (accelerare rapid a frecvenei respiratorii), cianoz (apariia coloraiei albstrui a

    pielii i a mucoaselor datorit unei cantiti inadecvate de oxigen n snge).

    Structura i rolul apei n sistemele biologice

    n structurile vii exist o multitudine de specii moleculare, macromoleculare i ionice

    care sunt hidrofile sau hidrofobe, capabile s formeze cu apa diferite tipuri de legturi.

    Spunem c apa din sistemele vii este structurat adic are un grad mare de ordonare i acest

    lucru este responsabil pentru rolul foarte important pe care l joac apa ntr-o serie de

    mecanisme de reglare i bioenergetice cum ar fi: capacitatea caloric mare i conductivitatea

    termic mare previn nclzirea excesiv a esuturilor vii n urma unor eforturi musculare

    intense, cldura latent de vaporizare mare permite rcirea prin evaporare pulmonar i prin

    transpiraie (rol n homeostazia termic).Structurarea apei n sistemele biologice se datoreaz faptului c moleculele de ap sunt

    capabile s formeze legturi de hidrogen nu numai unele cu altele, dar i cu macromolecule

    care au la capete grupri OH sau NH2, cum este cazul proteinelor. ns n sistemele vii

    exist i electrolii care sunt substane capabile s disocieze n ioni negativi i pozitivi n

    prezena apei, care formeaz cu apa legturi electrostatice, rezultnd n ordonarea local a

    apei.

    Transportul apei prin membrane

    S considerm o membran semipermeabil de-o parte i de alta a creia se afl soluii

    diferite, de concentraii diferite. Fluxul de ap Japa prin membran reprezentat de numrul de

    moli de ap ce traverseaz unitatea de suprafa a membranei n unitatea de timp se poate

    scrie astfel:

    Japa = - Papa (p -) unde Papa reprezint coeficientul hidrodinamic de

    permeabilitate al membranei (acesta depinde de grosimea membranei i de mobilitatea apeiprin membran), p reprezint diferena dintre presiunile efective de-o parte i alta a

  • 7/26/2019 curs sapt 4

    9/11

    [Type text]

    Prof. Mihai Florenta

    membranei, iar reprezint diferena dintre presiunile osmotice ale soluiilor aflate de-o

    parte i alta a membranei.

    Dar = RTc, = RTc, unde c este diferena dintre concentraiile osmolale:

    Japa = -Papa (p - RTc)

    n cazul n care membrana nu este perfect semipermeabil se utilizeaz coeficientul de

    semipermeabilitate definit ca fiind raportul dintre fluxul osmotic real i fluxul osmotic

    printr-o membran semipermeabil.

    Deosebim dou cazuri distincte, funcie de valorile relative ale diferenei dintre

    presiunile efective de o parte i de alta a membranei, p, i diferena dintre presiunile

    osmotice ale soluiilor aflate de-o parte i alta a membranei :

    - dac p > are loc ultrafiltrarea (sub aciunea presiunii mecanice apa trece n

    cellalt compartiment (fiindc numai ea poate trece). Ultrafiltrarea reprezint separarea

    coloizilor i a macromoleculelor de cristaloizi i de moleculele mici, prin difuzia acestora

    printr-o membran sub aciunea unui gradient de presiune (prin aceasta deosebindu-se de

    dializ). Presiunea are rolul nu att de a accelera ultrafiltrarea, ct s mpiedice endozmoza.

    - dac p < se produce osmoza.

    Membranele biologice sunt selectiv permeabile, deci osmoza este ntotdeauna nsoit

    de difuzie. Contribuia proteinelor la presiunea osmotic a lichidelor biologice este mic, dar

    ele determin o repartiie inegal a cristaloizilor.Osmoza n biologie

    Compoziia osmolar i ionic a fluidelor biologice este aceeai. Dac o soluie

    urmeaza a fi injectat, ea trebuie s aib aceeai presiune osmotic ca a plasmei sanguine -

    soluie izotonic (izoosmotic). n caz contrar apar dou posibiliti:

    - soluie hipotonic (hipoosmotic) < plasm: se produce hemoliz, hematiile se

    umfl i se sparg);

    - soluie hipertonic (hiperosmotic) > plasm: hematiile se zbrcesc, micorndu-i volumul.

    Izotonicitatea lichidelor biologice se face prin schimburi de ap i electrolii, la nivel

    tisular. Cnd introducem cantiti mari de lichid n snge trebuie s ne asigurm c soluia

    introdus este izotonic (soluii izotonice: serul fiziologic 9o/oo i glucoza de 5%).

    Fenomenul de osmoz asigur schimburile de ap ntre celule i mediul extracelular i

    mpreun cu fenomenul de ultrafiltrare asigur schimbul de ap (mpreun cu unele substane

    dizolvate) ntre compartimentul vascular i interstiial.

  • 7/26/2019 curs sapt 4

    10/11

    [Type text]

    Prof. Mihai Florenta

    Plasma sanguin - nghea la -0,560C i are la aceast temperatur = 6,72 atm. La

    370C pl=7.6 atm. Presiunea osmotic a plasmei sanguine este dat de suma presiunilor

    osmotice datorate micromoleculelor, ionilor i macromoleculelor.

    pl = micromolecule + ioni + macromolecule

    Endoteliul capilar este membran semipermeabil n raport cu proteinele din plasm

    (nu pentru ap, ioni, micromolecule). n capilarul arterial diferena dintre presiunile efective

    intravascular i extravascular (p) = 32 mm Hg. n capilarul venos p = 12 mm Hg.

    Diferena dintre presiunile osmotice este constant pe toat lungimea capilarului, avnd

    valoarea de 28 mm Hg.

    La captul arterial, unde p > , are loc ultrafiltrarea apei cu moleculele i ionii

    dizolvai, ctre spaiul extravascular, n timp ce la captul venos, unde p < , are loc

    rentoarcerea apei n compartimentul vascular mpreun cu produii de catabolism prin

    osmoz. mpreun asigur schimbul de ap (mpreun cu unele substane dizolvate) ntre

    compartimentul vascular i interstiial. Cnd reabsorbia apei este perturbat n capilarul

    venos, apa se acumuleaz n lichidul interstiial dnd natere la edeme. Osmoza mai intervine

    i n creterea esuturilor : o floare rupt i introdus cu tulpina n ap se desface rapid,

    datorit afluxului osmotic din interior, introdus n ap cu sare, floarea se vetejete, deoarece

    apa trece din celule ctre apa din vas prin curent exosmotic.

    Eliminarea renal a apei i a cataboliilor toxici

    Are loc n dou etape: ultrafiltrarea glomerular i reabsorbia tubular. Nefronul este

    format din corpusculul renal Malpighi i din tubii renali. La nivelul glomerulului are loc o

    ultrafiltrare sub presiunea 42 mmHg, aceast presiune fiind determinat de presiunea

    hidrostatic din capilare, i implicit de presiunea arterial, o scdere a presiunii arteriale

    ducnd la diminuarea eliminrii renale.

    O parte din ap i unele substane necesare organismului (aminoacizi, glucoz, ioni de

    sodiu si clor) trec din urina primar n snge prin reabsorbia tubular. Fenomenele detransport prin care are loc reabsorbia sunt difuzia i transportul activ, micorndu -se astfel

    foarte mult volumul de urin.

    Rinichiul artificial

    Fiind un catabolit al metabolismului proteic, ureea trebuie s aib un nivel constant n

    snge de 35 mg o/oo, peste acest prag apar deficiene renale grave, fatale. Creterea

    concentraiei de uree apare ca urmare a dezechilibrului n producerea urinei legate de

    pierderea funciilor renale. n aceste cazuri, dezintoxicarea sngelui se face cu ajutorulrinichiului artificial (Fig. 4.)

  • 7/26/2019 curs sapt 4

    11/11

    [Type text]

    Prof. Mihai Florenta

    Fig. 4.Desfaurarea hemodializei

    Sngele este filtrat prin dializ care folosete o membran din plastic, semipermeabil,

    care permite particulelor de dimensiuni mici, cum ar fi molecule sau ioni, s o strbat n

    ambele direcii, n timp ce particulele coloidale i macromoleculele sunt reinute de o parte(Fig. 5).

    Soluia de dializ este salin i uor hipertonic, acest lucru asigurnd o presiune

    osmotic mrit n compartimentul care conine sngele, determinnd apa s treac n dializor

    (curent endosmotic).

    Fig.5. Sngele n contact cu soluia de dializ prin intermediul unei membrane

    semipermeabile

    Pentru eliminarea complet a cristaloizilor, soluia spre care se desfoar dializa

    trebuie n permanen nlocuit. Acest lucru se face pentru a mpiedica atingerea unui

    echilibru ionic ntre cele dou compartimente, care ar duce la ncetarea fluxului. Viteza de

    dializ este influenat de dimensiunea porilor membranei, de temperatur, de vscozitate, de

    ncrctura electric a membranei.