Fiziologia Aparatului

Reno-Urinar

partea a 2-a

Conf. dr. Adelina Vlad, Disciplina Fiziologie II

UMF Carol Davila Bucuresti

Reglarea Osmolaritatii

Extracelulare

Diluarea si Concentrarea Urinei

Echilibrul hidric depinde de:

Aportul de apa, controlat de factori care induc senzatia de sete

Eliminarea renala a apei, controlata de factori care modifica

filtrarea glomerulara si reabsorbtia tubulara

Rinichiul intervine in reglarea osmolaritatii extracelulare prin:

Mecanisme care determina eliminarea renala a apei in exces fata de solviti prin formarea unei urini diluate

Mecanisme care determina retentia renala a apei in exces fata de solviti prin excretia unei urini concentrate

Mecanisme de feedback renale care controleaza concentratiasodiului in mediul extracelular si osmolaritatea

Clarance-ul Osmotic si Apa Libera

Clearance-ul osmotic (Cosm) estimeaza cantitatea de plasma epuratacomplet de solviti la nivel renal/ minut:

Cosm = (Uosm x V) / Posm

Daca Uosm este de 600 mOsm/L, Posm 300 mOsm/L si diureza 1 ml/min, Cosm ͠͠= 2 ml/ min

Clearance-ul apei libere (plasma ‘epurata’ de apa pe minut la nivel renal) reprezinta diferenta dintre excretia de apa si Cosm:

CH2O = V – Cosm

Evalueaza ratele relative de excretie ale solvitilor si a apei:

Cand osmolaritatea urinara este mai mare decat cea a plasmei, CH2O

este negativ (urina este concentrata), iar cand acesta este pozitiv, Uosm este mai mica decat cea a plasmei si se elimina o urina diluata.

Eliminarea Excesului de Apa prin

Formrarea unei Urini Diluate

Cand osmolaritatea

mediului extracelular

scade, rinichiul poate

elimina pana la 20 L/zi de

urina, diluata pana la 50

mOsm/L

prin reabsorbtia solvitilor

in exces fata de apa in

segmentele distale ale

nefronului, la nivelul

carora permeabilitate pt.

apa depinde de ADH

Tubul proximal: fluidul tubular ramane izoton

Bratul descendent al ansei Henle: apa este reabsorbita prin osmoza pana cand fluidul tubular atinge osmolaritea fluidului interstitial din medulara renala care este hiperton

Bratul ascendent al ansei Henle: fluidul tubular devine hipoton(electrolitii se reabsorb, apa nu), independent de prezenta ADH

Tubii distali si colectori: fluidul tubular continua sa fie diluat (pana la 50 mOsm/L) in absenta ADH; impermeabilitatea pentru apa si reabsorbtia continua a solvitilor duce la formarea unui volum mare de urina diluata

Conservarea Apei prin Formarea unei

Urini Concentrate

Cand exista un deficit de apa (osmolaritate crescuta a fluidului

extracelular), rinichiul excreta un volum mic de urina concentrata

prin eliminarea continua a solvitilor si reabsorbtia crescuta a apei

Volumul Urinar Obligatoriu

Este cantitatea minima de urina pe care rinichiul trebuie sa o excrete

pentru a elimina solvitii in exces

Depinde de:

Cantitatea de solviti care este necesar sa fie eliminata:

aprox. 600 mOsm/zi in cazul unui adult sanatos de 70 kg

Capacitatea renala maxima de concentrare a urinei:

1200 mOsm/L - 1400 mOsm/L

Volumul obligatoriu de urina:

Contribuie la deshidratare, impreuna cu pierderile prin tegument, tract

respirator si intestinal, daca aportul de apa este insuficient

Concentrarea Urinei

Este posibila in prezenta:

Nivelurilor crescute de ADH, care cresc permeabilitatea tubilor

distali si colectori pentru apa

Unei osmolaritati crescute a fluidului interstitial din medulara

renala, care exercita o forta osmotica semnificativa asupra apei din

tubii uriniferi

Osmolaritatea mediului

extracelular este de

aprox. 300 mOsm/L

In medulara renala

aceasta creste progresiv

catre papila, atingand

valori de pana la1200 -

1400 mOsm/L

Mecanismul de Schimb in

Contracurent

Este mecanismul prin care interstitiul medularei renale devine

hiperosmotic

Depinde de distributia anatomica speciala a

anselor Henle care in cazul nefronilor juxtamedulari coboara

profund in medulara renala

vasa recta, care insotesc ansele Henle ale nefronilor juxtamedulari

Tubii colectori medulari care transporta urina prin medulara reanala

hiperosmotica contribuie la mecanismul de schimb in contracurent

Factori determinanti ai acumularii solvitilor in medulara renala:

Transportul activ al ionilor de sodiu si co-transportul potasiului,

clorului si al ator ioni, din lumenul partii groase a bratului ascendent

al ansei catre interstitiu

Transportul activ al ionilor din tubii colectori catre interstitiul

medularei

Difuzia facilitata a unor cantitati mari de uree din tubii colectori ai

medularei profunde catre interstitiu

Difuzia unor cantitati mici de apa din tubii colectori ai medularei in

interstitiu, mult inferioara ionilor reabsorbiti

Particularitati ale transportului tubular al ansei Henle care conduc la

acumularea solvitilor in medulara renala:

Sodiul, potasiul, clorul si alti ioni sunt transportati din SGA in interstitiu

pana la atingerea unui gradient de maximum 200 mOsm

SGA nu este permeabil pt apa solvitii ating concentratii mari in

interstitiul medularei

Sodiul si clorul sunt reabsorbiti pasiv din SSA, deasemeni impermeabil

pentru apa solvitii se acumuleaza si in acest mod in interstitiul

medularei renale

Bratul descendent al ansei Henle are o buna permeabilitate pt. apa

osmolaritatea fluidului tubular creste gradat pe masura ce se apropie de

varful ansei

Secventa acumularii solvitilor in interstitiul medularei renale

Reabsorbtia repetata a ionilor din SGA si influxul continuu al acestora

din tubul proximal in ansa Henle = mecanismul de schimb in

contracurent

Rolul Tubilor Distali si Colectori

In prezenta ADH, tubii

conector si colectori sunt

permeabili pt. apa

Apa din interstitiul

cortexului renal este

reabsorbita de fluxul

abundent al capilarelor

peritubulare

Tubii colectori sunt si ei

permeabili pt apa in prezenta

ADH fluidul pe care-l contin

are aceeasi osmolaritate cu

fluidul interstitial al medularei

renale, putand atinge in

portiunea lor terminala 1200 -

1400 mOsm/L

Apa reabsorbita este preluata

de vasa recta

Contributia Ureei la Osmolaritatea

Interstitiului Medularei Renale

Cand rinichiul produce o urina concentrata, pana la 40 – 50 % (500 -

600 mOsm/L) din osmolaritatea interstitiala a medularei renale este

datorata ureei

O dieta bogata in proteine favorizeaza astfel concentrarea urinei

De-a lungul segmentelor tubilor uriniferi concentratia ureei creste

progresiv in prezenta unor concentratii plasmatice mari ale ADH,

datorita:

Particularitatilor permeabilitatii pentru uree si gradientelor acesteia

in diverse parti ale tubilor

Procesului de recirculare a ureei

Concentrarea Ureei in Segmentele

Tubulare

Tubul proximal:

Are o permeabilitate mai redusa pentru uree decat pentru apa

40 – 50 % din urea prezenta in ultrafiltrat este reabsorbita, dar

concentratia ureei creste datorita intensei reabsorbtii a apei

Segmentul subtire al ansei Henle:

Concentratia ureei continua sa creasca datorita:

Reabsorbtiei apei

Secretiei ureei dinspre interstitiul medularei (recircularea

ureei)

Segmentul gros al ansei Henle, tubii distal, conector, colectori

corticali si medulari externi:

Impermeabili pt. uree

La concentratii plasmatice mari ale ADH-ului sunt reabsorbite

cantitati mari de apa urea devine si mai concentrata

Tubul colector medular intern (TCMI):

Apa continua sa se reabsoarba in prezenta ADH, concentrand

ureea

Gradientul de concentratie conduce la difuzia ureei din TCMI in

interstitiul medularei renale, facilitate de transportori specifici

activati de ADH (UT-A1)

Recircularea Ureei

O cantitate moderata de

uree din medulara renala se

reintoarce din interstitiul

medularei in SSD (secretie),

se deplaseaza din nou catre

SSA, SSG, tubi contorti si

colectori corticali si apoi

medulari

Urea recircula de mai multe

ori pana se excreta,

crescandu-si astfel

concentratia in fluidul tubular

Importanta Vasa Recta

Vasa recta conserva

hiperosmolaritatea medularei

renale prin minimizarea

‘spalarii’ solvitilor acumulati la

acest nivel datorita:

Fluxului sanguin redus

Mecanismului de schimb

in contracurent

Mecanismul de Schimb in Contracurent

al Vasa Recta

Pe masura ce coboara prin bratul descendent al vasa recta plasma isi creste osmolaritatea prin difuzia apei catre interstitiu si a solvitilor dinspre interstitiu catre sange

In bratul ascendent al vasa recta, solvitii difuzeaza inapoi in fluidul interstitial iar apa se reintoarce in vasa recta

Anumite substante vasodilatatoare sau cresteri importante ale TA pot sa creasca fluxul sanguin renal in medulara renala, “spaland” o parte dintre solvitii acumulati aici si scazand capacitatea de concentrare a urinei

Prezenta ADH-ului in cantitati mari este esentiala pt. acumularea ureei

in interstitiul medularei

Daca osmolaritea mediului intern este scazuta si nivelurile plasmatice

ale ADH mici:

Reabsorbtia apei scade in segmentele distale, concentratia ureei

ramanand redusa.

Permeabilitatea TCMI pt uree scade si ea, urea excretandu-se in

cantitati mari.

Osmolaritatea medularei interne si a urinei finale vor fi scazute

Variatii ale osmolaritatii fluidului tubular la concentratii mari ale

hormonului antidiuretic (ADH) si in absenta acestuia

Stimularea prin Reflexe

Cardiovasculare a Eliberarii de ADH

Eliberarea de ADH este stimulata si de variatii ale parametrilor

hemodinamici:

(1) Scaderea pesiunii arteriale

(2) Scaderea volumului efectiv circulant

Stimuli afrenti ajung prin n. vag si glosofaringian de la baroreceptorii

vasculari (arcul aortei, sinusul carotidian) si de la receptorii de joasa

presiune (fibre B atriale) la nucleul tractului solitar

De aici se proiecteaza fibre n. catre nucleii hipotalamici, influentand

sinteza si eliberarea de ADH

ADH este mai sensibil la modificari ale

osmolaritatii decat la variatii ale volumului

sanguin:

O crestere de 1% a osmolaritatii

pasmatice este suficienta pentru a

creste nivelurile ADH

O reducere a volemiei cu mai mult de

10% creste semnificantiv concentratia

plasmatica a ADH

Reflexele cardiovasculare intervin in

eliberarea ADH numai la modificari

importante ale volemiei

Este de notat faptul ca in conditiile unor

dezechilibre hidroelectrolitice dramatice,

organismul sacrifica uneori osmolaritatea

pentru mentinerea volumului plasmatic

Stimuli Osmotici si Nonosmotici ai

Secretiei de ADH. Controlul Setei

OVLT, organum vasculosum laminae terminalis; PVN,

paraventricular nucleus; SFO, subfornical organ;

SON, supraoptic nucleus of the hypothalamus.

Buclele de Feedback Implicate in

Controlul Osmolaritatii

Regulation of vasopressin secretion

Aquaporins and their distribution along the renal tubules: Aquaporin 1 is located in the

apical and basolateral regions of proximal tubular epithelial cells and descending limb of

loop of Henle and functions independently of ADH. AQP2 is distributed along the apical

membrane of the cortical collecting duct and is ADH dependent. AQP3 and AQP4 are

located on the basolateral cell membrane and it allows the passage of urea into the

interstitium

Vaptanii

Antagonisti ai

receptorilor V1A si

V2R pt ADH in tubii

colectori.

Stimuleaza eliminarea

apei libere.

Utili in tratamentul

hiposodemiei

(insuficienta cardiaca,

ciroza hepatica).

Aquaretics and diuretics

Classification of vaptans

Controlul Renal al

Volemiei

(Reglarea pe Termen

Lung a TA)

Controlul Renal al Volemiei (Reglarea

pe Termen Lung a TA)

Volumul plasmatic si implicit TA depind de volumul lichidului extracelular si

de fortele Starling care actioneaza la nivel capilar

Volemia este mentinuta la valori normale de:

Reflexul baroreceptor, pe termen lung regleaza volumul circulant prin

reducerea tonusului simpatic la nivelul a. renale si cresterea diurezei

Reflexul prin receptori de joasa presiune (voloreceptori) –

stimularea fibrelor B atriale cresc diureza prin efecte asupra cordului

(reflex Bainbridge, creste debitul cardiac si diureza), a. renale

(vasodilatatie) si neurohipofizei (scade eliberarea de ADH)

Raspunsul initiat de alti senzori: baroreceptorii din artera renala,

receptorii de intindere din ficat, miocitele atriale, osmoreceptorii din

SNC

Actioneaza asupra principalului organ efector, rinichiul

Semnalele catre rinichi sunt transmise prin patru cai eferente:

1. Axa renina - AT II - aldosteron

2. SNV simpatic

3. Neurohipofiza, elibereaza ADH

4. Miocitele atriale, elibereaza PNA

Rinichiul controleaza volumul fluidului extracelular prin reglarea

excretiei de Na+ ajusteaza volemia rinichiul este principalul

actor in reglarea pe termen lung a TA

Integrarea Echilibrelor Osmotic si

Volemic

Volumul si osmolaritatea fluidului extracelular (FE) sunt reglate prin

intermediul a doua sisteme de control distincte:

Mentinerea balantei sodiului este responsabila pentru volumul FE

si depinde de semnale cardiovasculare care reflecta gradul de

incarcare volemica si TA; sistemele de control moduleaza excretia

urinara a Na care conduce la eliminarea renala a unui volum de

fluid izoton.

Mentinerea balantei hidrice, responsabila pentru osmolaritatea

mediului intern, depinde de osmoreceptorii hipotalamici; sistemele

de control moduleaza excretia urinara a apei libere.

Aceste doua mecanisme homeostatice folosesc receptori, semnale

umorale si efectori diferiti.

REGLAREA VOLEMIEI REGLAREA OSMOLARITATII

Stimul Volumul circulator efectiv Osmolaritatea plasmei

Receptori Sinus carotidian, arcul aortic, arteriole

aferente renale, atrii

Osmoreceptori hipotalamici

Cai eferente Axa renina-angiotensina-aldosteron,

sistemul nervos simpatic, ADH, PNA

ADH Sete

Efectori Termen scurt: cord, vase de sange

Termen lung : rinichi

Rinichi SNC: aport

lichidian

Parametri

modificati

Termen scurt: TA

Termen lung: excretia renala de Na+

Eliminarea

renala a apei

Ingestie de apa

SISTEME IMPLICATE IN CONTROLUL VOLEMIEI SI AL OSMOLARITATII

Controlul Renal al Volemiei

Rinichiul creste excretia sodiului ca raspuns la cresterea volumului

lichidului extracelular, si nu a concentratiei extracelulare de sodiu, care

induce modificari de osmolaritate. (Volumul

lichidului extracelular depinde de cantitatea de Na prezenta aici, in vreme ce

osmolaritatea acestuia se coreleaza cu concentratia extracelulara a Na).

Cresterea aportului de Na osmolaritate crescuta retentia apei (ADH)

cresterea volemiei stimularea receptorilor cardiovasculari mecanisme

reglatorii care aduc la normal volemia prin excretia renala crescuta a

sodiului.

Cele patru cai efectoare implicate in cresterea excretiei renale de sodiu

(sistemul renina-angiotensina-aldosteron, SNV simpatic, ADH, PNA)

actioneaza asupra rinichiului prin modificari hemodinamice sau prin

modificarea transportului Na+ in tubii renali.

ACE, angiotensin-converting enzyme; JGA, juxtaglomerular apparatus

1.Sistemul Renina-Angiotensina-Aldosteron

Eliberarea reninei este stimulata de scaderea presiunii de perfuzie in

artera renala (volemie scazuta, TA scazuta, stenoza a. renale) prin

urmatoarele mecanisme:

1. Scaderea TA induce stimulare simpatica prin reflex baroreceptor, care

actioneaza si asupra aparatului juxtaglomerular.

2. Scaderea concentratiei NaCl la nivelul maculei densa (feedback

tubulo-glomerular).

3. Scaderea presiunii renale de perfuzie stimuleaza baroreceptorii renali

= receptori de intindere prezenti in celulele granulare ale arteriolelor

aferente.

AT II determina crestrea reabsorbtiei renale a sodiului si a volemiei prin:

1. Stimularea eliberarii aldosteronului

2. Vasoconstrictia vaselor sistemice si a arteriolei eferente

3. Stimularea feedback-ului tubulo-glomerular

4. Intensificarea activitatii schimbatorului de Na-H in tubii renali

5. Hipertrofia celulelor tubulare renale

6. Stimularea centrului setei si a eliberarii de ADH

2. Sistemul Nervos Simpatic

Stimularea simpatica va diminua excretia renala a sodiului prin:

1. Constrictia arteriolelor renale, urmata de scaderea RFG

2. Cresterea reabsorbtiei tubulare a sodiului

3. Stimularea eliberarii de renina si cresterea formarii de ATII si aldosteron.

Scaderea volemiei scade TA SNV simpatic este activat prindiminuarea intinderii baroreceptorilor arteriali creste reabsorbtia renala a sodiului creste volemia.

3. ADH

Controleaza osmolaritatea FE, dar eliberarea ADH este stimulata si

de scaderea volemiei prin transmiterea impulsurilor baro- si

voloreceptoare din sistemul circulator catre nucleii supraoptici si

paraventriculari; ADH stimuleaza retentia renala a sodiului, efect

secundar al acestuia indus de scaderea volemiei.

4. PNA

Volulmele circulante mici inhiba eliberarea PNA, scazand excretia

renala a sodiului.

Cand volemia creste, buclele de feedback descrise opereaza in sensul

stimularii excretiei renale de sodiu, prin:

1. Inhibarea sistemului renina-angiotensina-aldosteron

2. Inhibarea SNV simpatic

3. Inhibarea eliberarii arginin - vasopresinei

4. Stimularea eliberarii peptidului natriuretic atrial

Diureza (Natriureza) Presionala

Rinichiul excreta cantitati crescute de sodiu ca raspuns la valori ridicate

ale TA

Diureza presionala are un rol important in reglarea pe termen lung a

TA.

Poate fi demonstrata pe rinichiul izolat (mecanism de reglare intrinsec

activitatii renale).

Mecanismele Diurezei Induse de

Presiune Cresterea presiunii arteriale creste rata filtrarii glomerulare (RFG), urmata de

filtrarea si eliminarea unei mai mari cantitati de sodiu.

Cresterea presiunii in artera renala inhiba axa renina-angiotensina-aldosteron,

reducand reabsorbtia sodiului.

Valori mari ale TA cresc fuxul de sange in vasa recta, reducand hipertonicitatea

interstitiului medularei renale.

Cresteri acute ale TA scad numarul transportorilor apicali de Na-H in tubul

proximal.

Presiuna arteriala mare creste presiunea hidrostatica in capilarele

peritubulare, scazand astfel reabsorbtia tubulara.

Controlul Integrat al Volumului

Extracelular si al TA

Cresterea volumului sanguin ori a presiunii arteriale determina:

1. Activarea reflexelor voloreceptoare care inhiba tonusul simpatic la

nivel renal, scazand astfel reabsorbtia tubulara a sodiului.

-Importanta in primele ore dupa ingestia crescuta de sare si apa

2. Cresterea excretiei sodiului prin diureza presionala.

3. Supresia formarii AT II, care scade reabsorbtia tubulara a Na si

secretia de aldosteron, urmata de o diminuare suplimentara a

reabsorbtiei de sare si apa.

4. Stimularea sistemelor natriuretice, in special eliberarea PNA care va

creste excretia sodiului.

5. Inhibarea reflexa a eliberarii ADH .

Reglarea Eliminarii

Renale a Potasiului,

Calciului, Fosfatilor si

Magneziului

Balanta K+ este esentiala pentru supravietuire; rinichiul

este principalul organ implicat in mentinerea sa

Rolul Rinichiului in Homeostazia

Potasiului

Excretia Renala a Potasiului

Este determinata de:

1) Rata filtrarii potasiului

2) Rata rabsorbtiei tubulare a

potasiului

3) Rata secretiei tubulare a

potasiului

Reglarea Distributiei K+ intre Fluidele

Extra- si Intracelular

Dupa aport alimentar K+ ingerat este rapid introdus in celula, pana

cand K+ in exces va fi eliminat de rinichi

O serie de factori fiziologici si patologici influenteaza schimburile de K+

intre mediile extra- si intracelular

Factori care determina

transportul K+ in celula

Factori care determina transportul K+

in afara celulei

Insulina Deficitul de insulina (diabet zaharat)

Aldosteron Deficitul de aldosteron (b. Addison)

Stimulare beta-adrenergica Inhibitia beta-adrenergica

Alcaloza Acidoza

Distructii celulare

Efort fizic intens

Cresterea osmolaritatii fl. extracelular

Excretia potasiului este controlata in primul rand prin cantitatea

secretata la nivelul celuleor principale din tubii distali si colecori

Se realizeaza prin transportul activ al K+ prin membranala latero-bazala

(ATP-aza Na/K) catre interiorul celulei, si pasajul pasiv al acestuia catre

lumenul tubular prin membrana apicala

In hipopotasemii importante, potasiul se reabsoarbe la nivelul celulelor

intercalate cu ajutorul unei ATP-aze hidrogen-potasiu

Controlul Secretiei K+ prin Celulele

Principale

Depinde de:

Activitatea ATP-azei Na+/K+

Gradientul electrochimic al

K+ dintre sange si lumenul

tubular

Permeabilitatea membranei

luminale pentru K+

Fiecare dintre acestia este reglat

de o serie de factori, dupa cum

urmeaza:

1. Concentratia plasmatica a potasiului

Concentratia crescuta a K+ in mediul extracelular stimuleaza secretia

tubulara a acestuia prin:

(1) stimularea ATP-azei Na+/K+: creste preluarea K+ creste

concentratia intracelulara a K+ K+ difuzeaza prin membrana

apicala in lumenul tubular

(2) Reducerea scurgerilor (backleak) de K+ intracelular prin membrana

latero-bazala

(3) Stimulatrea eliberarii de aldosteron, care creste secretia K+

2. Aldosteronul

- Stimuleaza secretia activa a K+ si reabsorbtia Na+ prin celulele

principale ale tubilor conectori si colectori corticali prin stimularea ATP-

azei Na+/K+

- Creste permeabilitatea membranei luminale pentru K+

- Sinteza si eliberearea deficitara a aldosteronului (boala Addison) este

insotita de scaderea secretiei renale a K+ si hiperpotasemie

- In hiperaldosteronismul primar secretia K+ creste, conducand la

hipopotasemie

3. Fluxul tubular renal

- O crestere a fluxului in tubii distali (hipervolemie, ingestie cresctuta de

sodiu, administrare de diuretice) stimuleaza secretia de K+

- Reducerea fluxului tubular in segmentele distale (hiposodemie) are

efecte opuse

Cum?

- K+ secretat creste concentratia acestuia in lumenul tubular reducand

propriul gradientul de difuzie

- Cresterea fluxului tubular antreneaza K+ in aval scade concentratia

luminala a K+ si creste gradientul de difuzie catre lumen

Acest efect este important pentru

pastrarea balantei renale a K+

cand ingestia Na+ creste :

- Aport crescut de Na+ scade

secretia aldosteronului = scade

secretia K+ acumulare de K+

- Aport crescut de Na+ creste

fluxul in tubul distal creste

secretia K+ echilibreaza

efectul secretiei reduse de

aldosteron si pastreaza o

excretie normala a K+

4. Concentratia ionilor de hidrogen

Acidoza scade secretia tubulara a K+ prin inhibarea pompei Na+/K+ si

reducerea permeabilitatii canalelor apicale de K+

Alcaloza are efecte opuse asupra secretiei K+. In plus, alcaloza

metabolica creste fluxul prin tubul distal ca urmare a cresterii

concentratiei –HCO3 la acest nivel creste secretia K+

Acidoza cronica – inhiba reabsorbtia NaCl si a apei in tubul proximal

creste fluxul in tubul distal cu stimularea secretiei si implicit a excretiei

renale a K+

Efecte ale dezechilibrelor acido-bazice asupra concentratiei

plasmatice a K+:

Acidoza conduce la hiperpotasemie datorita eliberarii tisulare a K+

prin:

Schimburi ale K+ intracelular cu H+ extracelular

Scaderea pH-ului intracelular reduce legarea K+ la anionii

intracelulari non-difuzibili

La nivel renal compromite pompa de Na+/K+ si simportul Na+/2Cl-

/K+ care introduce K+ in celula la polul luminal

Alcaloza conduce la hipokalemie, influxul celular de K+ fiind stimulat

de concentratia crescuta a -HCO3

Concentratia extracelulara a Ca++ = 2.4 mEq/L.

Hipocalcemia - creste excitabilitatea neuromusculara, in cazuri extreme

conducand la tetanie hipocalcemica

Hipercalcemia – scade excitabilitatea neuromusculara; poate determina

aparitia aritmiilor cardiace

50% din Ca++ se gaseste liber in plasma si reprezinta forma sa biologic

activa, supusa unor mecanisme importante de reglare; 40% este legat

de proteine plasmatice; 10% este complexat cu anioni (fosfat, citrat)

Excretia renala a Ca++ = Ca++ filtrat – Ca++ reabsorbit

Paternul reabsorbtiei este similar celui al Na+: 65% in TP, 25 – 30% in

ansa Henle, 4 - 9% in TCD si tubii colectori.

Controlul Excretiei Renale a Calciului

Parathormonul (PTH)

- creste reabsorbtia Ca++ in SGA si TCD.

Volumul extracelular si TA

- in TP reabsorbtia Ca++ o insoteste pe cea a Na+ si a apei;

Hipervolemie/ TA crescuta scade rabsorbtia Na+ si a apei in TP

scade reabsorbtia Ca++ si creste excretia sa urinara

Fosfatul plasmatic

- cresterea fosfatemiei stimuleaza eliberarea PTH creste reabsorbtia

Ca++

Protonii plasmatici

- acidoza metabolica stimulaeaza reabsorbtia Ca++, alcaloza metabolica

o inhiba prin actiune la nivelul TCD

Reglarea Excretiei Renale a Fosfatilor

Eliminarea renala a fosfatilor depinde de valoarea transportului

maximal al acestora (0.1 mM/ min)

Cand in tubi este prezenta o cantitate superioara acestuia, excesul va fi

excretat

PTH:

Induce reabsorbtia osoasa, crescand concentratia extracelulara a

fosfatilor eliberati din sarurile osoase

Scade transportul maximal al fosfatilor la nivel renal, determinand

excretia renala a unei mai mari cantitati de fosfati

Reglarea Excretiei Renale a

Magneziului

Magneziul este implicat intr-o multitudine de procese biochimice (eg. activarea

enzimelor)

Reglarea excretiei magneziului – in principal prin ajustarea reabsorbtiei

tubulare

In TP se reabsorb numai 25% din Mg++ filtrat

Este reabsorbit in principal in ansa Henle – 65% din cantitatea filtrata

TCD si TC reabsorb mai putin de 5% cantitatea filtrata

Excretia Mg++ creste odata cu:

Cresterea concentratiei extracelulare a magneziului

Cresterea volemiei (scade reabs. Na+)

Cresterea concentratiei extracelulare a calciului

Mictiunea

Mictiunea

Procesul prin care vezica urinara se goleste

Presupune doi pasi:

– Umplerea vezicii si cresterea tensiunii parietale

– Reflex nervos = “reflexul de mictiune” prin care vezica se goleste

sau este indusa dorinta de a urina;

– reflexul este medular, mediat de SNV

– poate fi inhibat ori facilitatat de centrii nervosi superiori

Inervatia Vezicii Urinare

Transportul Urinei de la Rinichi catre

Vezica Urinara

Distensia calicelor renale pe masura ce urina este eliminate din tubiicolectori medulari interni initiaza unde peristaltice de-a lungul ureterelor

Urina traverseaza ureterul si peretele vezical (detrusor). Tonusul fiziologic al detrusorului previne refluxul urinei cand presiunea creste in vezica

In uretere, peristaltismul este crescut prin stimulare parasimpatica si inhibatde cresterea tonusului simpatic

Reflexul ureterorenal creste rezistenta arteriolelor renale cand ureteruleste obstruat si dureros (litiaza renala, colica renala), reducand fluxul urinarcatre pelvis

Reflexul de Mictiune

Pe masura ce urina se acumuleaza in vezica, receptori de intinderetrimit semnale prin nervii pelvici la segmentele sacrate medulare

Este indusa astfel stimularea parasimpatica a detrusorului prin aceiasin. pelvici

Este auto-regenerativ

In cateva secunde - un minut, reflexul devine tot mai putin intenspermitand relaxarea detrusorului

Tonusul Vezical si Undele de Mictiune

Ciclul Reflexului de Mictiune

Consta dintru-un ciclu unic si complet de:

1) Crestere progresiva si rapida a presiunii vezicale

2) O periaoda sustinuta de presiune inalta

3) Revenirea presiunii la valoarea impusa de tonusul bazal al detrusorului

Odata ce reflexul devine suficient de puternic, va inhiba sfincterul extern

uretral prin impulsuri transmise de nervii rusinosi

Daca aceasta inhibitie a sfincterului extern este mai puternica decat

semnalele constrictoare voluntare, mictiunea se va produce

In caz contrar, vezica va continua sa se umple si reflexul de mictiune va

deveni din ce in ce mai puternic

Facilitarea si Inhibarea Mictiunii la

Nivel Cortical

Centrii superiori exercita influente

permanente inhibitorii asupra reflexului

de mictiune in afara momentelor cand

acesta este permis

Acestia impiedica mictiunea prin

contractia voluntara a sfincterului uretral

extern

Cand mictiunea este dorita, centrii

corticali faciliteaza centrii sacrali ai

mictiunii pentru a favoriza initierea

reflexului de mictiune si a inhiba

sfincterul extern

Inducerea Voluntara a Mictiunii

Contractia musculaturii abdominale

Cresterea presiunii vezicale

Urina este impinsa catre trigonul vezical si uretra posterioara, bogate in

receptori de intindere, care odata stimulati induc reflexul de mictiune si

inhiba sfincterul uretral extern

Anomalii ale Mictiunii

Vezica atona – fibrele senzitive sunt lezate (traumatism medular, tabes

dorsalis): contractia declansata de reflexul de mictiune nu se poate

produce, vezica se umple pana la capacitate maxima iar surplusul de

urina se elimina prin uretra

Incontinenta prin preaplin

Vezica automata – leziune medulara deasupra segmentelor sacrale

Reflexul de mictiune este pastrat dar nu este controlat

Vezica neurogena – diminuarea/ abolirea transmiterii impulsurilor inhibitorii

centrale (deteriorare partiala a maduvei spinarii sau a trunchiului

cerebral)

Mictiuni frecvente (impulsurii facilitatorii mentin centrii sacrali intr-o

stare de hiperexcitabilitate)

Bibliografie

Boron and Boulpaep, Fiziologie Medicala, editia a 3-a, Hipocrate 2017 (pag.

735 – 738, 770 – 772, 792 – 795, 799 – 805, 806 – 820, 836 - 847)

Guyton and Hall, ‘Tratat de Fiziologie a Omului’, editia a 11-a, Editura Medicala

Calisto, 2007

Recomandari bibliografice

… pentru vacanta

Linda Costanzo, ‘Physiology – Cases and Problems’, fourth edition,

2012 Lippincott, ISBN 978-1-4511-2061-5:

http://www.medfile.ir/medstudents%20files/

Learning/Physiology/Physiology%20Cases%20and

%20Problems%204th%20Edition%20%28www.

medstudents.ir%29.pdf

‘… the book covers clinically relevant topics in physiology by asking

students to answer open-ended questions and solve problems.’

‘… a collection of carefully selected patient case studies that cover the

clinically relevant physiology topics that first and second year

medical students need to know for physiology coursework and for the

USMLE Step 1’.

‘Each chapter presents a series of cases followed by questions and

problems that emphasize the most important physiologic principles. The

questions require students to perform complex, multistep reasoning,

and to think integratively across the organ systems. The problems

emphasize clinically relevant calculations.’

Robert G. Caroll, ‘Problem-Based Physiology’, 2010 Saunders, ISBN 978-1-4160-4217-4

https://ricardocurco.files.wordpress.com/

2013/12/problem-based-physiology-carroll

-robert-g_1.pdf

‘A medical student’s ability to retain and apply physiological knowledge

is improved when information is presented in a contextual format. For

medical students, clinical scenarios provide an appropriate

springboard for exploring the pathophysiology that leads to the

development of specific symptoms, the progression of the disease

process, and the appropriate clinical and therapeutic interventions

that can be used to treat a patient.’

Fiziologie Aplicata

Curs optional pentru anul III

Coordonator:

Conf. dr. Adelina Vlad

Optionalul ‘Fiziologie aplicata’ urmareste sa integreze notiunile unei

discipline fundamentale, fiziologia, in programul de pregatire clinica a

studentilor medicinisti din anul III, cu scopul de a relua si actualiza

notiuni teoretice utile pentru o intelegere aprofundata a patologiei

medicale,

dar si de a induce deprinderea abordarii fundamentate a practicii

clinice, prin raportarea la mecanismele fiziologice si fiziopatologice

care stau la baza diagnosticului, tratamentului si prognosticului

diverselor afectiuni.

Tematica se concentreaza asupra aspectelor adaptative si integrative

ale fiziologiei cardiovasculare, respiratorii, renale, hepatice, neuro-

endocrine, imbinand fiziologia cu biologia celulara si moleculara pentru

a raspunde unor intrebari cu relevanta clinica.