catedrafiziologie@yahoo.com

OBIECTUL FIZIOLOGIEIMecanismeFuncii

Jean Franois Fernel(latin,Fernelius) (14971558) - 1542

chimic molecular

celular

tisular

organe

sistemeORGANISM

Nivelele de organizare

CELULAcellula (lat.)Robert Hook1665Antoni van Leeuwenhoek1632 -1723

Teoria celular1839Matthias Jakob SchleideniTheodor Schwann,

- toate organismele sunt compuse din una sau mai multe celule, - toate celulele provin din celulele preexistente,- funciile vitale ale unui organism au loc in interiorul celulelor, - toate celulele conin informaiile ereditare necesare pentru reglarea funciilor celulare i de transmitere a informaiilor pentru urmtoarea generaie de celule.

Rudolf Virchow1858 Omnis cellula ex cellula - celulele apar n urma diviziunii celulare

Toate organismele vii sunt alctuite din celule i produii lor

Toate celulele sunt similare ca i constitueni chimici de baz

Noile celule provin din celule preexistente, prin diviziune

Existena unui organism este suma activitii i interaciunii celulelor sale

o celuluna sau mai multe funcii

100 trilioane (1014) celule/organism

-25 trilioane = hematii

Celula = sistem deschis-schimb__ substane ___ informaie=//-protecie

Membrana celular

Mediu intracelular Mediu extracelular

constantconstant

HOMEOSTAZIAClaude Bernard1865

echilibrul dinamic ce ne ine n via

Walter Canon- 1932

- transportul prin membrana celular activ pasiv- Schimburile de substane i informaie depind de receptorii de suprafa difuziune simpl difuziune facilitat osmoz

endocitoza / exocitoza

APA N ORGANISM

Element vital

Caracteristici- cldura specific- conductibilitatea caloric- cldura latent- structura de dipol /mono-, di-, trihidrol- tensiunea superficial

95 tone 2,5 cm

ap pur

smal 2%dentin 10%os 22%es. adipos 30%es. cartilaginos 55%es. muscular 76%es. tiroidian, renal, creier, splin 83-96%

(% din greutate)-es. embrionare 90-97%-copii 70-80%-adult 55-60%-obezi 45%-vrstnici 50-55%

(% din greutate)

APA = 55% - 60% din greutatea organismului 40 litri / 70 kg

depinde de coninutul n celulemulte celule mult ap

depinde de intensitatea metabolismuluimetabolism intens mult ap

APA METABOLIC200 mlPERSPIRAIE350 mlTRANSPIRAIE100 mlRESPIRAIE350 mlDIUREZ1400 mlMATERII FECALE100 mlAPORT2300 ml

APORT AP / 24 ORE

~ 2/3 ap, lichide~ 1/3 din alimente200 ml apa metabolic(P,L,G + O2 = CO2 + H2O)

TOTAL = 2300 mlPIERDERE AP / 24 ORE

1400 ml urin100 ml fecale100 ml sudoare350 ml perspiraie insensibil350 ml respiraie

TOTAL = 2300 ml

Compartimente hidrice(40 litri / 70 kg)APA INTRACELULAR = 25 litri -------------- membrancelularAPA EXTRACELULAR = 15 litri LICHIDUL INTERSTIIAL = 12 litri+ limfa --------------- peretecapilar PLASMA = 3 litri LICHIDELE TRANSCELULARE- LCR, pleural, pericardic, sinovial, intraoculare, digestive

- PLASMA - LICHIDUL MEDIUL INTERN INTERSTIIAL

- HOMEOSTAZIA !

Endoteliul capilarMembrana celularPLASMAINTRACELULARLICHID INTERSTIIALEXTRACELULARNa+Na+Na+HCO3-HCO3-HCO3-Cl-Cl-K+ProteineProteineMg++Ca++S.org.altelealtelealtelealtelemEq/l

SCHIMBURILE DINTRE COMPARTIMENTELE HIDRICE N FUNCIE DE OSMOLARITATE

mediu izoton 9g NaCl n 1000ml ap mediu hipoton mediu hiperton

presiune osmotic 300 mOs/l

Apa se deplaseaz din mediul hipoton n mediul hiperton

(+) i (-) 4,5 l sol. izoton(-) 4,5 l sol. izoton(+) 4,5 l sol. izotonnormal

Na+ = 145 mEq/l

P osm = 300 mOsm/l

Na+ = 145 mEq/l

P osm = 300 mOsm/l

Na+ = 145 mEq/l

P osm = 300 mOsm/l

extracelularintracelular25 litri19.5 litri25 litri25 litri10.5 litri15 litri

(+) i (-) 4,5 l apintracelularextracelular25 litri(-) 4,5 l sol. hipoton (ap)normal(+) 4,5 l sol. hipoton (ap)22 litri28 litri16.5 litri13.5 litri15 litriNa+ = 145 mEq/lNa+ = 132 mEq/lNa+ = 161 mEq/l

(-) i (+) 50 g NaClintracelularextracelularNa+ = 145 mEq/lNa+ = 127 mEq/lNa+ = 164 mEq/l29 litri2125 litri15 litri11 litri19 litrinormal(+) NaCl(-) NaCl

MECANISMELE IMPLICATE N REGLAREA APEI I SODIULUI N ORGANISM

1. Eliberarea de FNA (factori natriuretici atriali)

- cnd crete cantitatea Na+ din organism (din plasm) / crete volumul plasmatic

Na din plasmeliberarea FNAVolumul plasmaticntinderea AD i stimularea cardiocitelorFiltrarea glomerulari diurezaReabsorbia Na+ n TCPRENALIeirea osmotic a apei din celuleAportul de ap

2. Eliberarea de ADH

- cnd scade volumul plasmatic sau - cnd crete osmolaritatea plasmei

Stimularea receptorilor atriali de volumStimularea osmoreceptorilor cerebraliVolumul plasmaticOsmolaritatea plasmatichipotalamusHipofiza posterioarseteReabsorbia de ap la nivelul tubilor distali ai nefronilorDiureza ADH

3. Activarea sistemului renin-angiotensin-aldosteron

- cnd scade volumul plasmatic- cnd scade concentraia de Na+ din plasm

Volumul plasmaticNa+ plasmaticPerfuzia renalNa filtratRENINAparat juxtaglomerularangiotensinogenAngiotensin IAngiotensin IIAngiotensin III (CSR)aldosteronReaborbia tubular de NaSeteSecreie ADHEnzima de conversie

VOLUMUL SANGUIN sistem dinamic rol de transportator i integrator

vehicul de informaie

rol n homeostazie

pentru ca funcia sngelui s fie ndeplinit este nevoie ca 3 sisteme s funcioneze normal:

inimaDCsistemul vascularTAsngelevolemie

NORMOVOLEMIA

4,5 6 litri snge / individ adult

(B)7,5 8 %

(din greutate)75 ml/kg corp3 l/m2 (F)~ 7%

(din greutate)65 ml/kg corp2,5 l/m2

85% - sectorul de presiune joas

15% - sectorul de presiune mare5% - capilare

20% - artere, arteriole

75% - vene

VS circulant 54%VS stagnant46%ficat500-1000 mlsplin300-500 mlplexuri subpapilare ~ 800 ml

- volum de rezervmobilizat n suprasolicitri - efort, hemoragii

cord 500 ml = volum stagnant-dinamic

redistribuia VS

efortorto-/ clinostatismdigestieschimbri de temperatur

- VOLUM PLASMATIC55%VOLUM SANGUIN

- VOLUM GLOBULAR45%

VS = VP . 1 - Ht

VARIAIILE VOLEMIEIHIPOVOLEMII- fiziologice- patologice

HIPERVOLEMII- fiziologice- patologice

Variaii fiziologice

hipovolemiehipervolemie vrstnici efort fizic hipokinezia(clinostatism prelungit) ortostatism clima rece

nou-nscut la altitudine digestie intestinal sportivi clinostatism gravide clima cald

Variaii patologice

hipovolemiehipervolemie-pierderi lichide hidroelectrolitice

-anemie sever

-hemoragie acut, cronic peste 30% = oc hipovolemic -acut (suprancrcare)

-cronic - retenie hidrosalin (b.renale) - poliglobulie / policitemie - insuficiena cardiac cronic

CLASIFICAREA VOLEMILOR (ROWNTREE)Rowntree Brown, and Roth (1924)

normovolemienormocitemic normaloligocitemic anemii moderate, posthemoragic tardivpolicitemic la altitudinehipovolemienormocitemic posthemoragic imediatoligocitemic anemii severepolicitemic deshidratri (hemoconcentraie)hipervolemienormocitemic transfuzii excesiveoligocitemic sarcinpolicitemic n-n, policitemia vera

Reglarea volemieiReglarea volumului globular- eritropoieza

Reglarea volumului plasmatic

Reglarea volumului plasmatic1.Mecanisme intrinseci- schimbul cu L.I.- mecanisme locale

2.Mecanisme extrinseci- controlul intrrilor de ap- controlul ieirilor de ap

SCHIMBUL L.I.-PLASM

- prin peretele capilar- osmoza P osmotic

- forele Starling -1896P hidrostatic P coloid-osmotic ------- proteine (reglare metabolic)

Micarea fluidului n timpul filtrrii prin peretele capilar este dependent de echilibrul dintre presiunile hidrostatice i coloid-osmotice care se exercit asupra peretelui capilar

"... there must be a balance between the hydrostatic pressure of the blood in the capillaries and the osmotic attraction of the blood for the surrounding fluids.

" ... and whereas capillary pressure determines transudation, the osmotic pressure of the proteids of the serum determines absorption."

IPOTEZA STARLING

Lichid interstiial

sistem capilarfiltrareabsorbieFlux sanguin arterial

arteriolevenulePresiunea hidrostatic, Presiunea coloid-osmotic intersitialPresiunea coloid-osmotic sanguinFlux sanguin venos

MEDIUL INTRACELULAR

Typical values of Starling Forces in Systemic Capillaries (mmHg)Arteriolar end of capillaryVenous end of capillaryCapillary hydrostatic pressure2510Interstitial hydrostatic pressure-6-6Capillary oncotic pressure25-2825-28Interstitial oncotic pressure55

MECANISME LOCALEVasoconstricia

Vasodilataia

Controlul intrrilor de ap i Na+

SETEA

INGESTIA DE NA+

Hipovolemia

Hiperosmolaritatea plasmei (+4 mOs/l)-hipernatremie _deshidratare uscciunea mucoasei bucaleHipertermia

Angiotensina II

ADH, aldosteron

STIMULATORIai centrilor seteiSETEA

CENTRII SETEI IN HIPOTALAMUSUL ANTERO-LATERAL(lng ventriculul 3 fr BHE)

OSF = organul subfornical

OSC = organul subcomisural

umectarea mucoasei bucale

deglutiia (etapa faringian)

dilatarea gastric

FNA

morfinomimeticeleINHIBITORIai centrilor setei

INGESTIA DE Na+Este stimulat de:

hipovolemiehiponatremie

angiotensin aldosteron

! Apetitul pentru sare

Controlul ieirilor de apFNA

ADH

Sistemul renin-angiotensin-aldosteron(vezi cursul 1)Organul implicat = RINICHIUL

VOLEMIE

DEBIT CARDIAC

TENSIUNE ARTERIAL

DIUREZ

REFLEXUL HENRY-GAUER(hiperdiureza din imersie i imponderabilitate)

fora gravitaional

ntoarcerea sngelui venos la AD

FNA, ADH, sistem r-agt-aldDIUREZA

VOLUMUL PLASMATIC90% ap- 9% s. organice10% reziduu-1% s. minerale

PROTEINELE plasmatice-roluriCreterea i diferenierea celularFondul proteicP.oncotic, vscozitate, densitate, pH, VSHImunitateHemostazEritropoiezTensiunea arterialTransport i depozitareEnzime

3 tipuri de proteine albumine globuline fibrinogen

Sinteza proteinelorFicat a-globuline, b-globuline, albumine, fibrinogen

Limfocitele B activate g-globuline

Structura primar, secundar, teriar, cuaternar

PROTEINEMIA 6,7 8,4 g/dl

CreteriScderi-postprandial-inflamaii cronice-mielom multiplu***copiivegetarieniinaniietulburri de digestie / absorbieinsuficien hepaticafeciuni renale

ALBUMINELE

GLOBULINELE-a1 a1-antitripsina, glicoproteina a1-acid, eritropoietinaa1-fetoproteina, a1-lipoproteinele (HDL)-a2 ceruloplasmina, angiotensinogenul, bradikininogenul, a2-antiplasmina, haptoglobina -b1 C3, transferina, b1-microglobulina-b2 properdina-g Ac (imunoglobulinele)Proteina C reactiv

FRACIUNILE PROTEICE SEPARATE PRIN ELECTROFOREZALBUMINEGLOBULINEPLASMA

IMUNOGLOBULINELE SERICEadultcopilDe origine maternVrst (luni)

Disproteinemii

- modificarea raportului albumine/globulineinsuficiena hepatic: albuminele i globulinele

afeciuni renale: albuminele

infecii, inflamaii: globulinele

boli autoimune: autoanticorpi

FIBRINOGENUL

- CRETE-inflamaii, cancere

- SCADE- b. hepatice severe, CID

PROTEINE CONJUGATE

grup proteic / grup prosteticMetaloproteine apotransferina, ceruloplasmina, anhidraza carbonicGlicoproteine -Lipoproteine -Cromoproteine hemoglobina....

PROTEINO-ENZIMEFP ai coagulrii, CERULOPLASMINA, LIPOPROTEINLIPAZAENZIME DE CITOLIZ- TGO transaminaza glutamo-oxaloacetic = ASAT aspartat-amino-transferaza- TGP transaminaza glutamo-piruvic = ALAT alanin-amino-transferaza- LDH lactic-dehidrogenaza- CPK creatin-fosfo-kinazaENZIME DE COLESTAZ- fosfataza alcalin- g-glutamil-transpeptidaza g-GTPENZIME DE EXCREIE-fosfataza acid-amilaza-pepsinogenul

S. azotate proteice6,7 8,4 g/dl

Proteino-enzimeAlbumineGlobulinea1a2b1+b2g

Fibrinogen

Aminoacizi

TGO (ASAT)TGP (ALAT)LDHCPKFosfataza alcalinAmilaza3,5 -4,5 g/dl (55-60%)2,5 -3,5 g/dl (38-40%)4% 9-16%8%8-12%14-16%

200 - 400 mg/dl

20-40 mg/dl

F: < 31 U/l B: < 37 U/lF: < 31 U/l B: < 41 U/l< 480 U/l< 240 U/l< 110 U/l8-32 UW

Substane azotate neproteice= azot rezidual

S. azotate neproteice30 50 mg/dlAmoniacUreeAcid uricCreatinCreatinin

urme 50 mg/dl25-40 mg/dl4 (2-6) mg/dl0,6 mg/dl0,5 1,1 mg/dl

Substane neazotate lipide glucide sruri minerale oligoelemente altele

S. neazotate (~ 1 g/dl)LipideFosfolipideColesterol liber esterificat-trigliceride-AGLLipoproteineHDLLDLVLDLIDL

Corpi cetonici

500-800 mg/dl180-350 mg/dl< 200-250*mg/dl 45-75 mg/dl 105-170 mg/dl< 130 mg/dl4-14 mg/dl200-300 mg/dlF: >55 mg/dl B: > 45 mg/dl

LipoproteineleHDL 25-30% colesterol bun esterificatLDL 70-75% colesterol ru liberIDLVLDL

HIPERCOLESTEROLEMIE

ATEROSCLEROZ

BOLI CARDIO-VASCULARE

Enzime plasmatice cu rol n degradarea lipidelor plasmaticeLipoprotein-lipaza

Triglicerid-lipaza

Lecitin-colesterol-acil-transferaza LCAT

CORPII CETONICI

acidul acetoacetic (ficat, din acetil-CoA)decarboxilare

acetonareducere

acidul bhidroxibutiric

GlucideGlucoza

Acid lacticAcid citric

Acid piruvicAlcool etilic

70-120 mg/dl

6-22 mg/dl1,7-3 mg/dl

GLUCOZAHipoglicemieHiperglicemie

Hemoglobina glicozilat 5-8%

Substane minerale plasmatice

Cationi(155 mEq/l)Na+K+Ca++Ca totalMg++135 - 145 mEq/l3,5 - 5,1 mEq/l3 - 5 mEq/l 10 mEq/l2-3 mEq/lAnioni(155 mEq/)Cl-HCO3-PO43-Ali anioni98 -111 mEq/l24 - 27 mEq/l3-5 mEq/l12 mEq/l

oligoelementeFier (sideremie)CupruFluorIod 50-130 mg/dl110 mg/dl110 mg/dl8-11 mg/dl

*********************************************************************************