renal complet
TRANSCRIPT
-
7/30/2019 Renal Complet
1/40
Fiziologia aparatului urinar
Cursul 1
Organizarea funcional a rinichiului
&
&
2003 Dr. Carmen Bunu
1. Organizarea funcional a rinichiului
2. Nefronul
3. Tipurile de nefroni
)LOWUDUHDJORPHUXODU
)L]LRORJLDFLUFXODLHLUHQDOH
1. Organizarea funcional a rinichiului
Cortexul -
Meulara -
Bazinetul - calicelemici calicele mari; se
Hilul renal - locul e trecere
2003 Dr. Carmen Bunu
2003 Dr. Carmen Bunu
-
7/30/2019 Renal Complet
2/40
2. Nefronul'
Unitatea morfo-funcionala rinichiului
; E-
nefroni/rinichi;
: se reuc cu
ani;
Nu se pot regenera;
Componente:
Corpusculul renal cu- glomerulul renal n filtrare- capsula Bowman
d lichiulfiltrato urin
2003 Dr. Carmen Bunu
Organizarea nefronului
aa
ae
GlomerulCapsula
Bowman
Tubul
proximal
Ansa Henle
Tubul
distal
Tubul
colector
MD
2003 Dr. Carmen Bunu
2) Componentele nefronului
2003 Dr. Carmen Bunu
20
3
Dr. unar
Glomerulul = ghem de capilare ntreDUWHULRODDIHUHQWDDLFHDHIHUHQWDH
SUHVLXQHKLGURVWDWLFn (60 mmHg)
adaptare pentru n filtrareJORPHUXODU=> XULQDSULPDU
Capsula Bowman - vQYHOHWHJKHPXOYDVFXODULDUH
)RLLQWHUQ- YLVFHUDOFDUHDGHUODcapilarele glomerulare
)RLH[WHUQ- SDULHWDOFDUHVHFRQWLQXFX73
Polul vascular: ORFXOGHLQWUDUHDDDLGHLHLUHDDH
Polul urinar: ORFXOGH
LHLUHDXULQHLprimare din capsula Bowman o TP.
aa
ae
Glomerul Capsula
Bowman
Tubul
proximal
(TP)
Polvascular
Polurinar
n FG
a) Corpusculul renal:
d
2003 Dr. Carmen Bunu
3
20
0
Dr.....
Ca m
e Bun
Tubul contort proximal (TCP)- localizat n cortexul renal;- SULPHWHWRWXOWUDILOWUDWXOglomerular;- rol: n UHDEVRUELHVHFUHLH
Ansa Henle (AH) cu- VHJPHQWGHVFHQGHQWVXELUH66'
FRERDUvQPHGXODU- VHJPHQWDVFHQGHQWVXELUH66$
LJURV6*$ UHYLQHvQFRUWLFDO- GXS$+ 2 tipuri de nefroni
- QHIURQLFX$+VFXUW- QHIURQLFX$+OXQJ
o SkQvQ]RQDSDSLODU- rol: FRQFHQWUDUHDGLOXLDXULQLL
aa
ae
Glomerul
TP
Ansa Henle
TD
TC
SSDSSA
SGA
Adaptat peQWUXSURFHVHOHGHUHDEVRUELHLVHFUHLHFXPDLPXOWH
segmente:
-
7/30/2019 Renal Complet
3/40
2003 Dr. Carmen Bunu
Tubul contort distal (TCD)- localizat n cortexul renal;- rol: prima 1/3 IXQFLRQHD]FDLSGA + restul de 2/3 IXQFLRQHD]FDLWXEXOFROHFWRU
Macula densa (MD):- vQWUH$+L7'- FRPSRQHQWDDSDUDWXOXLMX[WD-glomerular;- FRQLQHFHOXOHVSHFLDOL]DWHFXUROn mecanismul de autoreglare a FG- UROFRQWUROXOIXQFLHLQHIURQXOXL
Tubul colector (TC)- rol: definitivarea urinei +FROHFWDUHDLWUDQVSRUWXOXULQHL
- PDLPXOL7&-10) se unesc 7&FRPXQFDUHFRERDUvQ
PHGXODUSkQvQ]RQDSDSLODU se olesc n calice.
aa
ae
GlomerulCapsula
Bowman
TP
Ansa Henle
TD
TC
MD
2003 Dr. Carmen Bunu
glomerul localizat n parteaH[WHUQDFRUWH[XOXLUHQDO
aa > ae adaptare pentru nFG; DHVHUHFDSLODUL]HD]vQMXUXO
tubulului adaptare pentru nUHDEVRUELH
DX$+VFXUWFRERDUIRDUWHSXLQvQPHGXODU
rol:n
FG +nUHDEVRUELH
3. Tipurile de nefroni:
D1HIURQLLFRUWLFDOLFX$+VFXUW- 70-80%
aa
ae
Glomerul
TP
Ansa Henle
TD
recapilarizareSHULWXEXODUCORTICALA
3DSLO
2003 Dr. Carmen Bunu
3
glomerul localizat n parteaLQWHUQDFRUWH[XOXLUHQDO
aa # ae p FG; DHVHFRQWLQXFXvasa recta,
FDUHFRERDUDGkQFvQPHGXODUvQSDUDOHOFX$+VHYDUVvQvenele corticale;
DX$+OXQJ FRERDUDGkQFvQPHGXODUo SkQvQ]RQDSDSLODU
AH + vasa recta + TC flux nparalel dar n sens contrarmecanismul multiplicatorcontracurent
rol: FRQFHQWUDUHDGLOXLDurinei.
E1HIURQLLMX[WDPHGXODULFX$+OXQJ- 20-30%
aa
ae
Glomerul
TP
Ansa Henle
TD MD
Vasa recta
CORTICALA
2003 Dr. Carmen Bunu
3. Mecanismele de formare a urinei sunt:
)LOWUDUHDJORPHUXODU)* 5HDEVRUELDWXEXODU5 6HFUHLDWXEXODU6
5DWDGHH[FUHLH)* R + S
Clearance FDQWLWDWHDGHSODVP
GHSXUDWGHRDQXPLWVXEVWDQpe unitatea de timp.
U = ConcentraLDXULQDUDVXEVWDQHL
P = ConcentraLDSODVPDWLFDVXEVWDQHLV = Debitul urinar
U x VClearance =
P
FG
R
S
([FUHLHXULQDU
aa ae
capilar
peritubular
venula
-
7/30/2019 Renal Complet
4/40
2003 Dr. Carmen Bunu
)LOWUDUHDJORPHUXODU)* 5HDEVRUELDWXEXODU5 6HFUHLDWXEXODU6
Ex: creatinina Ex: electroliii Ex: glucoza Ex: PAH
Urina UrinaUrinaUrina
Numai FG )*5SDULDO )*5WRWDO )*6WRWDO
5DWDGHH[FUHLH5)*=>ClFUHDWLQLQ DSUHFLD])*
5DWDGHH[FUHLHClBClG = 0
5DWDGHH[FUHLH = FPR=>ClPAH = FPR
5DWDGHH[FUHLH)* R + S
3. Mecanismele de formare a urinei sunt:
&
a) Caracteristici generale: primul proces formarea urinei are loc prin trecerea a apei a
plasmatici micromoleculari in capilarele glomerulare capsula Bowman urina
urina este un ultrafiltrat e cu o
cu cea a ar proteine
( mOsm/l)
Cantitate: GFR 125 ml/min l/zi ( in fluxulplasmatic renal)
prin: Clearance cu r 15 ml/min* ca se ar nu se nu se .
2003 Dr. Carmen Bunu
&
2003 Dr. Carmen Bunu
1. 0HPEUDQDILOWUDQWJORPHUXODU
2. &DUDFWHULVWLFLOHSDUWLFXOHORUVROYLWHvQSODVP
3. 3UHVLXQHDQHWGHILOWUDUH
4. Coeficientul de permeabilitate al capilarului
glomerular (Kf)
1. D
noteliul capilar - &'- are n
D
n
& poocite= prelungiri/procesepoocitare -&'
- au n.
2003 Dr. Carmen Bunu
- componente:
)HQHVWUDLL
Podocite
Membrana
ED]DO
Celule
endoteliale
Procese
podocitare
-
7/30/2019 Renal Complet
5/40
Concluzie:
prin structura este o
carepermite filtrarea unei mari e flui amicromoleculelor in (e sute e ori mai mult capilarele normale)
prin n este o
proteinelor plasmatice
2003 Dr. Carmen Bunu
2. '
'D
-
7/30/2019 Renal Complet
6/40
2003 Dr. Carmen Bunu
1. procesul de autoreglare a FLUFXODLHL renale2. mecanismul de feedback tubulo-glomerular
c) Reglarea FG:
QFRQGLLLQRUPDOH)*VHPHQLQHFRQVWDQWSULQ
)*FRQVWDQW FRQWUROSUHFLVDOH[FUHLHLUHQDOHGHDSVROYLL
2) SNVSLQHUYHD]YDVHOHUHQDOHLQFOXVLYDDDH VC p FG- 5ROvQUHDFLLOHGHDSUDUHKHPRUDJLLVHYHUHLVFKHPLHVHYHU
3) Factori umorali: catecolamine*
, endotelina
VC p
FG* Catecolaminele au efect n paralel cu SNVS vQUHDFLLGHDSUDUHKHPRUDJLHVHYHU
2003 Dr. Carmen Bunu
4) Angiotensina II (Ag II):
- sinteza Ag. II are loc la nivel local + sistemic
- GDFp TA sau p Volemia n sinteza AgII- HIHFWSUHIHUHQLDOVCae 1) n Phidrost PHQLQHFG
2) n 5HDEVRUELDtubular de Na+ DS 5HVWDELOHWH7$L9ROHPLD5) Factori vasodilatatori: NO, prostaglandinele, bradikinina
- au rol de-DUHGXFHHIHFWXO9&DO6196LDO$J,, previnUHGXFHUHD)*LD)65.
2003 Dr. Carmen Bunu
Parametrul
modificat
Cauza IL]LRORJLF/SDWRORJLF
p Pho p FG 1) p TA (efect p GDWRULWDXWRUHJOULL2) n 5H]LVWHQa aa (VC) (n tonusuluiSNVS, n catecolaminelor, n endotelinei)
3) p 5H]LVWHQa ae (VD) (prin p $J,,GXSPHGLFDLDFXEORFDQWHDOHVLQWH]HL$J,,
n Ponc op FG p Fluxului renal (rar)n Pcapsop FG 2EVWUXFLDWUDFWXOXLXULQDU (calculi renali)pKfo p FG 1) p nr. nefroni LQVXIXFLHQDUHQDO
2) n grosimii membranei filtrante (ndiabet zaharat, HTA)
)DFWRULLFDUHGHWHUPLQVFGHUHD)*
&
2003 Dr. Carmen Bunu
Fluxul sanguin renal (FSR) = 1200 ml/min (20% DC)
FSR = '35H]LVWHQDYDVFXODUUHQDO Fluxul plasmatic renal (FPR) = 600 r 150 ml/min (Cl PAH) 5HSDUWLLD)65PDMRULWDWHDvQ]RQDFRUWLFDOLQXPDL-2%vQPHGXODU
9DVFXODUL]DLHa.renala---a.lobarea.arcuate-a.interlobulare
Artera
UHQDO
Recapilarizare
SHULWXEXODU
Artere
inter-
lobulare
aaGlomerul
capilar
ae
vasa
recta
ramificare
9HQDUHQDO
-
7/30/2019 Renal Complet
7/40
Z- Autoreglarea
-&'&^Zd ,
ste conii
Patologic: TA , p FG TA ,oprire FG TA > 16, n &^Z
Mecanismele autoregl
a) Mecanismul miogen: n TAn VCaa &^Z&'
&--glomerular
2003 Dr. Carmen Bunu
75 160
1200
120
ml/min
mmHg
FSR
FG
&--glomerular
[NaCl] la M e arteriolelorrenale;
Rol: o e Na istal e ;
FG &^Z ar unele cazuri FG
pe seama &^Z (efect n pe controlul FG); Are 2 legate e aparatul juxta-glomerular:
Mecanismul e pe arteriola
Mecanismul e pe arteriola .
Cele mecanisme prin structurilespeciale ale AJG semnale e reglaj spre arteriole(aa ae)
autoreglare a FG unei largi e TA.
2003 Dr. Carmen Bunu
2003 Dr. Carmen Bunu
aa
ae
Polvascular
FG
Aparatul juxta-glomerular (AJG)
MD
Componente:
Celulele juxtaglomerulare din
VWUXFWXUDDDDHVLQWH]5HQLQ
Macula densa ODWUHFHUHDvQWUH$+L
TD, n apropierea aa + ae, are celule
specializate
'DFp FG pNa+ la MD semnal cu2 efecte:
1. p 5H]LVWHQDDD9'nPh nFG2. n HOLEHUDUHDGH5HQLQ din celulelejuxtaglomerulare activarea SRAAprin AgII VC ae nPh nFG
Obs: n tratamentul HTA, medicamentele
Celule
juxtaglomerulare-RQFLXQHD
AH-TD
3 r.
,
arme B unFDUHEORFKHD]IRUPDUHD$J,, p FG (efect advers).
2003 Dr. Carmen Bunu
p TAp Presiunea hidrostatic
glomerular
p FGp Na la MD
n Renina
n VCae nVDaa
n Reabs.proximal
NaCl
- -
.... e
n 3UHVLXQHDKLGURVWDWLFJORPHUXODU
n Angiotensina II
-
7/30/2019 Renal Complet
8/40
-
7/30/2019 Renal Complet
9/40
Fiziologia aparatului urinar
Cursul 2Funciile tubulare
1. Mecanisme generale ale transportului tubular
2. Fiziologia tubului proximal
3. Fiziologia ansei Henle
4. Mecanismul multiplicator contracurent
5. Fiziologia tubului distal i colector
1. Mecanisme generale ale transportuluitubular
Tubul renal primete tot FG (180 l/zi,osm = 300 mOsm/l)o sufer procesede Reabsorbie i Secreie urinafinal (1,5 l/zi, osm = 800-1200mOsm/l)
Excreia urinar = FG R + S
Procesele tubulare cuprind:
REABSORBIA (R)
SECREIA (S)
FG(180 l/zi)
R
S
Urina
(1,5 l/zi)
Nefrocitele = cel. epitelialetubulare care prezint: la polul apical (PA): margine
n perie n 20 x Suprafaaabsorbant + canale ionice icarrieri;
legturiIC tight junctions(legturi strnse) controlul trecerii substanelorparacelular;
la membrana bazo-lateral nr. n pompe Na+/K+ ntransport activ (TA).
WLJKW
MXQFWLRQV
/XPHQ
WXEXODU
,QWHU
VWLLX
3$
-
7/30/2019 Renal Complet
10/40
Asigur trecerea substanelor din lumenul tubularo snge Importann pentru majoritatea substanelor Cantitaten Selectivitate n (diferit de FG = neselectiv)
Exemple: Glucoza, AA: Reabs # 100% Reinute n organism Na+, Cl-, HCO3
- Reabs n dar variabil, n funcie denecesitile organismului
Ureea, Creatinina Reabs p Excreie n
a) REABSORBIA
controlul excreiei diferitelor substane n urincontrolul compoziiei plasmei
R
FG
Trecerea apei + solviilor dinlumenul tubular o interstiiulrenal, pe cale:
Paracelular - printrenefrocite, la nivelul
jonciunilor strnse,permeabile pt. apa+ioni
Transcelular
mecanisme: TA, TP, Tmax
Trecerea apei + solviilor dininterstiiul renalo snge
Etapele Reabsorbiei tubulare:
mecanism: flux n bloc (bulck flow) = trecerea apei +micromoleculelor din interstiiul renal o snge, pe bazagradientului hidrostatic ('Ph) i oncotic ('Ponc).
/XPHQ
WXEXODU,QWHUVWLLX
)OX[QEORF
Asigur trecerea substanelor dinsnge o lumenul tubular
Importan mai p, cu excepia: unor ioni: K+, H+,
unor produi de catabolism, Sulfamide, penicilina,
PAH permite msurarea FPR Ci: transcelular i paracelular
Mecanisme: TP, TA, Tmax.
b) SECREIA
FG
S
Cu consum de energie, contra-gradient, necesit carrier
Tipuri: - TA primar- TA secundar
TA primar cuplat direct cu sursa deenergie:
1. ATP-aza Na+
/K+
localizat lamembrana bazo-lateral, cu rol: antiporter Na+ trece exc i K+ ic creeaz gradient electro-chimic; favorizeaz TP la polul apical; asigur TA secundar; stimulat de Aldosteron.2. ATP-aza Ca+ localizat la PA,
Ca2+ trece ic, controlat de PTH3. ATP-aza H+ rol n EAB
c. Mecanisme de transport tubular1. Transportul activ (TA)
-
7/30/2019 Renal Complet
11/40
Cotransportorii Na+/Glucoz iNa+/AA- localizare la polul apical,- cuplate cu ATP-aza Na+/K+asigur reabsorbia de G i AA n tubproximal- mecanism: trecerea activ a Na+
la membrana bazo-lat. induce 'electro-chimic la polul apical favorizeaz trecerea i.c. a Na+ alturide G sau AA
TA secundar carrier cuplat indirect cu sursa de energie folosete ' electro-chimic creat de un TA I, pentru a transportao alt substann acelai sens (cotransport) sau n sens contrar(antiport).
- Exemple de TA II:
Antiporter Na+/H+
- localizare la polul apical,- cuplat cu ATP-aza Na+/K+asigur secreia H+n paralel cureabsorbia Na+
- mecanism: trecerea activ a Na+la membrana bazo-lat. induce' electro-chimic la polul apical favorizeaz trecerea i.c. a Na+ laschimb cu H+.
Variant de TA (necesit energie) ptreabsorbia macromoleculelor (Pr)
Localizare: tub proximal (predilect)
Mecanism: Pr se ataeaz de membranacelular la polul apical invaginareamembranei vezicul cu Pr digestiai.c. a Pr AA reabsorbii la polulbazal snge
2. Pinocitoza
3U
3U
$$
$$
/XPHQWXEXODU
&DSLODU
1HIURFLWH
3. Transportul maximal (Tmax)
Cantitatea maxim de substan carepoate fi TA pe unitatea de timp, limitat de saturaia carrier-ului- Reabsorbie cu Tmax: depirea sa substana rmne n urin
- Ex: Glucoza (Tmax=320mg/min); Pr (Tmax=30mg/min);
AA (Tmax= 1,5 mM/min); Ca2+ (Tmax= 0,125 mM/min)
- Secreie cu T max: PAH, Penicilina, Sulfamide.
4. Transportul pasiv (TP) include i Transportul Facilitat (TF)
Gradientul:
.- Fr consum de energie, pe baza gradientului '- Factori determinani:
' electro-chimic reabs. ionilor ' osmotic: creat n urma TA al
diferiilor solvii asigurtrecerea apei de la osm p la osm n reabs. apei
solvent drag= trecerea pasiv aapei + solviilor micromoleculari,neselectiv, paracelular, din urin
n snge, pe baza' osmotic ioncotic peritubular
Permeabilitate peretelui tubular
Timpul de pasajdependent dedebitul tubular urinar
Transport dependent de gradient i timp
-
7/30/2019 Renal Complet
12/40
2. Fiziologia tubului contort proximal (TCP)
Tubul proximal primete tot FG= 125 +/- 15 ml/min (180 l/zi),i realizeaz:
n REABSORBIE izoosmolar(65% FG) compoziiaurinei care prsete tubulproximal va fi diferit de ceaa plasmei, n cantitate p(35% FG)
SECREIE
Structura - 3 segmente:- S1-S2 = contorte (n activitate)- S3 = drept (cu activitate totmai redus).
Structura adaptat pt. reabsorbie: La PA: margine n perie n
Suprafaa
La PB: n invaginri + n mitocondrii energie pt.TA La membrana bazo-lateral: n ATP-
aze Na+/K+n TA
Per global reabsorbia este :
n pt ap, Na+, Cl-, HCO3-, K+ (65%) n n pt Glucoz + Pr. + AA (# 100%), dar cu Tmax!!! p p Creatinin i ali catabolii reabsorbia = IZOTON urina care trece n AH este
izoton, redus la # 35% din FG, cu [Na] # const; [G],[AA], [Pr], [HCO3] = p p i [Creatinin] = n n Per global secreia este pt.: Acizi organici, baze, H+
Transport pasiv (TP) i facilitat(TF)
solvent drag = trecerea pasiv aapei + solviilor micromoleculari,neselectiv, paracelular, din urinn snge, pe baza ' osmotic i'oncotic peritubularmecanismul prin care se
reabsoarbe cea mai mare parte aurinei primare
TAo la membrana bazo-lateral:Nr. nATP-aze Na+/K+ n TA
Mecanismele reabsorbiein tubul proximal:
1) Reabsorbia apei n TCP:
Este reabsorbia obligatoriede ap (65% FG)
Se face pasiv, pe baza 'osmotic peritubular, creat pe
baza reabsorbiei active asolviilor
Pe cale:
transcelular o aquaporine (canale de ap) paracelular (solvent drag )o tight junctions suntpermeabile pt. ap + ioni trecere masiv din lumenultubular o interstiiu o capilar.
-
7/30/2019 Renal Complet
13/40
solvent drag (TP paracelular)
cuplat cu reabsorbia/secreia altora:
La polul apical:
1. cotransport Na+
cuplat cu:Glucoz, AA, Fosfat, Lactat2. antiport Na+/H+: sursa de H+=nefrocitulon prezena anhidrazeicarbonice are loc reacia reversibil:CO2+H2OoH2CO3oHCO3- + H+ HCO3
- se reabsoarbe H+ se secret la schimb cu Na+3. n terminal: Na+ se reabs. cuCl-. Per global, proporia: la 10 Na+se reabsorb 2 HCO3
- i 8 Cl-
La polul bazal, Na+ se reabs. prin TPsau TA (rol: ATP-aza Na+/K+).
2) Reabsorbia Na+n tubul proximal # 65%, prin:
+2 &2
+&2
+&2 +
$QKLGUD]DFDUERQLF
,QWHUVWLLXO
UHQDO/XPHQ
WXEXODU
&2+2
3) Reabsorbia K+ # 65%, prin TP.4) Reabsorbia Ca2+ # 65-70%,
- prin TP + TA
- exist la polul apical ATP-aza Ca2+, controlat de PTH- TA este limitat de Tmax = 0,125 mM/min.
5) Reabsorbia Mg2+ # 30%, prin TP.6) Reabsorbia HCO3- # 90% - prin TP, urmnd reabsorbia
activ Na+n prima a tubului proximal- se reabsoarbe att HCO3
- filtrat ct i cel produs n nefrocit.
7) Reabsorbia Cl- # 65% - prin TP, urmnd reabsorbia activa Na+, n a doua a tubului proximal.
8) Reabsorbia fosfatului # 65%, prin TA secundar, cuplat cureabsorbia Na+.
TP (solvent drag)
TA secundar = cotransport Na+/Glucoz la pol apical
TF (transport facilitat)
9) Reabsorbia Glucozei # 100%, la Glicemie170 -180 mg% ncrcarea cu glucoz a tubuluidepete Tmax
2. n nRFG, n condiiile unei glicemiinormale3. p Reabs. tubulare TA tubular
este inhibat (ex. intoxicaie cufluorizin) diabetul renal
p Reabs. n tubulproximal
n RFG Glicozurien Glicemia
Glucoza
Mecanism: pinocitoza Pr. ajung intracelular digestie AA care fie sunt utilizai, fie sunt reabsorbii n snge
TA al Pr. este limitat de Tmax = 30 mg/min
Patologic: dac ncrcarea Pr. tubular depete Tmax Albuminurie
Albuminuria apare cnd eliminarea Pr >150 mg/zi
Cauze:
n afectarea membranei filtrante, prin pierdereaelectronegativitii (sindrom nefrotic) n filtrarea Pr.plasmatice (albumine) depete Tmax
n afeciunile tubulare (pielonefrite) - nu toate Pr. din urinsunt din plasm, o parte sunt din cile urinare
10) Reabsorbia Pr # 100%:
11) Reabsorbia AA # 99%, prin TA cuplat cu reabs. Na+- prezint Tmax= 1,5 mM/min depirea apariia AAn urin (n general n boli genetice).
-
7/30/2019 Renal Complet
14/40
Reglarea funciilor TCP
2.Procese de secretie in TCP
Produsii de catabolism:
- acizi organici,
- baze, H+ , NH3 / NH4 ;
MEDICAMENTE , PAH.
3. AMONIOGENEZA IN TCP: porneste de ladezaminarea AA( glutamina) in nefrocite:
-HCO3-,care se reabsoarbe si crestecapacitatea tampon a plasmei ( rol in EAB);
-sistemul NH3 /NH4+, care se secreta inlumenul TCP.
3. Fiziologia ansei Henle
Exist 2 populaii de nefroni:
cu AH scurt (80%) o rol: n FG + n reabsorbie
cu AH lung (20%)o rol: n mecanismul multiplicatorcontracurent concentrarea i diluia urinei (vezi curs 1).
aa
ae
Glomerul
TP
Ansa Henle
TD
recapilarizare
peritubularCORTICALA
Papil
aa
ae
Glomerul
TP
Ansa Henle
TD MD
Vasa recta
CORTICALA
fluxul n paralel dar n senscontrar al urinei i sngelui,realizat ntre AH + vasa recta+ TC
n plus exist un ' deconcentraie cortico-papilar:
juxtacortical: 300 mOsm/l ospre papil: 1200 mOsm/l
rol: concentrarea +diluiaurinei.
Mecanismul multiplicator contracurent cuprinde:
Tub
colector
aa
ae
Glomerul
TP
Ansa Henle
TD MD
Vasa recta
CORTICALA
300 mOsm/l
1200 mOsm/l
-
7/30/2019 Renal Complet
15/40
1. Segmentul subire descendent(SSD):
n n permeabil pt. apa i pppermeabil pt. Na+ i uree
permite reabs. apei, pemsur ce urina coboar nprofunzimea medularei, pt. aegaliza osmolaritatea urinei cucea a interstiiului osmolaritatea urinei n n nprogresiv spre genunchiul AH
(1200 mOsm/l) Este SEGMENTUL DE
CONCENTRARE A URINEI
Se realizeaz o reabs. a apei de #15-20% FG
Rolul AH n mecanismul multiplicator contracurent :
Tub
colector
aa
ae
Glomerul
TP
Ansa Henle
TD MD
Vasa recta
CORTIC
ALA
300 mOsm/l
1200 mOsm/l
Apa
IoniiUreea
IoniiIonii
Ureea
Apa
(ADH)
(ALD)
2. Segmentul subire ascendent(SSA):
impermeabil pt. apa ipermeabil pt. Na+ i uree
permite reabs. solviilor (ex:Na+ i uree), pe msur ce
urina urc din profunzimeamedularei, pt. a egalizaosmolaritatea urinei cu cea ainterstiiului osmolaritateaurinei p progresiv
Este parte a SEGMENTULUIDE DILUARE A URINEI, maipuin important ca segmentul
gros ascendent.
Tub
colector
aa
ae
Glomerul
TP
Ansa Henle
TD MD
Vasa recta
CORTICALA
300 mOsm/l
1200 mOsm/l
Apa
Ionii
Ureea
IoniiIonii
Ureea
Apa
(ADH)
(ALD)
3. Segmentul gros ascendent(SGA):
impermeabil pt. apa i uree ipermeabil pt. ioni
permite reabs. ionilor (nspecial Na+), pe msur ceurina urc din profunzime sprecortical, pt. a egalizaosmolaritatea urinei cu cea ainterstiiului osmolaritateaurinei p p p progresiv
Datorit n mec. active de reabs. osmolaritatea urinei p p p(
-
7/30/2019 Renal Complet
16/40
n concluzie, la nivelul ansei Henle:
1) Intr 30-35% din FG izoton2) Are loc disocierea reabsorbiei de
ap de cea a electroliilor3) Rol n diluia + concentrarea
urinei4) Se reabs. # din FG ajuns i 20-
25% din ioni5) Din ansa Henle iese # 15% FG,
urin hipoton ( 200mOsm/l)datorit mecanismelor active dereabs. a Na+
6) La segmentul gros ascendent
acioneaz diureticele de ans blocarea reabs. Na+7) Prin macula densa controlul
FG prin feedback tubulo-glomerular
6HJPHQWVXELUH
GHVFHQGHQW
6HJPHQWJURV
DVFHQGHQW
5HDEV$SD
5HDEV,RQLL
Sngele circul n paralel dar insens contrar cu urina din ansaHenle n ramul descendent, pe
msur ce coboar maiadnc n medular (osmnn) intr ionii (Na+) .
n ramul ascendent, pemsur ce urc din medu-lar o cortical (osmpp) intr apa.
Se reabs. pasiv n snge ionii iapa
Substanele osmotic active nu
se pierd datorit anastomozelorntre cele 2 ramuri.
Rolul Vasa rectan mecanismul multiplicator contracurent:
Tub
colector
aa
ae
Glomerul
MD
Vasa re
CORTICALA
300 mO
120
mOs
Na+Ureea
Na+
1200 mOs
-
7/30/2019 Renal Complet
17/40
Rolul segmentului de finalizare a urinei (ultimele 2/3 TCD + TC):
Rolul celulelor principale:
Reabs. Na+ i secreia K+controlat de ATP-aza Na/K dela membrana bazo-lat.
Rolul celulelor intercalare:
Prezint anhidraz carbonic catalizeaz reacia CO2 +H
2O sinteza H+ i HCO3-
Secreia de H+ controlat deATP-aza H+ (transport activprimar)
Reabs. HCO3-
3ULPDWXEGLVWDO
8OWLPHOHWXEGLVWDO
WXEFROHFWRU
1) Rol n echilibrul acido-bazica) Reacia caracteristic primei pri a tubului distal (ca i n tubulcolector, segm. gros ascendent al ansei Henle) = reabsorbia ionilor
de HCO3- i Na+ la schimb cu secreia de H+ :
antiport Na+/H+: sursa de H+=nefrocitulon prezenaanhidrazei carbonice are locreacia reversibil:
CO2 + H2O H2CO3HCO3- + H+ HCO3
- se reabsoarbe iar H+ sesecret activ la schimb cu Na+
Sursa de CO2: reacia inversn lumenul tubularNu se reabsoarbe direct HCO
3
-
din urin ci echiva-lentul sudin nefrocit
b) Reacia caracteristic pentru ultima parte a tubului distal+colector (n celulele intercalare) = puternica acidifiere a urinei:
ATP-aza H+ Secreie activdirect a H+ la polul apical onlumenul tubular, prin transportactiv primar, fr s necesitecuplarea cu Na+
Pt fiecare H+ secretat, seabsoarbe un ion HCO3
- Rol important n echilibrulacido-bazic
Dei determin numai 5% din
secreia de H+, este cel maiimportant pt acidifierea urinei [H] poate crete de 900x !!!, pecnd n tubul proximal cretenumai de 3-4 xpH urinar p pn la 4,5
&HOXOH
LQWHUFDODUH
,QWHUVWLLXO
UHQDO
/XPHQ
WXEXODU
$QKLGUD]D
FDUERQLF
c) Eliminarea ionilor H+ se face prin:1. Acidifierea sistemelor tampon urinare
2. Prin secreia de amoniac3. De fiecare dat se genereaz ioni HCO3
+ care trec n snge.
Ionii de H +secretai n tubul urinartransform fosfatul alcalin n fosfatacid eliminat n urin
Pentru fiecare H+ secretat, seabsoarbe un ion HCO3
+ care trecen snge
Sursa H i HCO3
+ = nefrocitele, nprezena anhidrazei carbonice.
$QKLGUD]D
FDUERQLF
1. Acidifierea sistemelor tampon
urinare (c. m. important-sistemul
fosfailor)
-
7/30/2019 Renal Complet
18/40
NH3 din nefrocit trece n
lumenul tubular (prin transportpasiv) n prezena ionilor H+ generare de ioni NH4+ , carenu mai pot retrodifuza n celul(trapped diffusion) sunteliminai sub form de NH4
+ Cl-
Dezaminarea glutaminei-
NH3+HCO3- Pt fiecare ion NH4
+ excretat, seformeaz i se reabsoarbe 1 ionHCO3
-
2. Prin secreia de amoniac (NH3) generare de ioni NH4+ caresunt eliminai n urin:
2) Reabsorbia de ap ADH-dependent- ADH-ul controleaz permeabilitatea celulelor ultimei pri a tubului
controlul procesului de diluie sau concentrare a urinei:- n ADH n Reabs. Ap p Diureza + urina concentrat
- p ADHp Reabs. Ap n Diureza + urina diluat- lipsa ADH Diabet insipid (practic peretele tubului nu
este permeabil pt. ap)
3) Reabsorbia de Na+ dependent de Aldosteron- Aldosteronul n Reabs. Na+ i secreia K+ prin activarea ATP-azeiNa/K + n permeabilitii pt. Na+ i K+
- dup Na+ n Reabs. Pasiv de Cl-i HCO3- i secundar de ap.4) Reabsorbia ureei dependent indirect de ADH- Prin reabs. n n n progresiv a apei n [ureei] n ultima parte atubului este reabsorbit progresiv n interstiiul tubular are roln meninerea ' cortico-papilar.
Concluzie
Tubul distal+ colector au rol n finalizarea urinii prin:
Reabsorbia + sinteza de HCO3
Eliminarea ionilor H prin: Acidifierea tampoanelor urinare
(50% din ionii de H+ )
Amoniogenez (50% din ionii H+)
Reabsoria de ap ADH-dependent controlulprocesului de diluie sau concentrare a urinei
Reabsorbia de Na+ i secreia de K+ dependent deAldosteron
Rol n
echilibrul
acido-bazic
Urina final: 1,5 l/zi (1%FG), osm = 800 mOsm/l, pH = 6
-
7/30/2019 Renal Complet
19/40
Fiziologia aparatului urinar
Cursul 3Epurarea i economisirea renal a
principalelor componente plasmatice
1.Economisirea i epurarea renal a apei
Apa se filtreaz glomerular
Din FPR = 600 ml/min 125 ml/min FG - urinaprimar (= ultrafiltrat de plasm, izoton = 300 mOsm/l)= 180 l/zi
Prin procese tubulare(reabsorbie = 99-99,5%)
1,5 l/zi urin final cu osmolaritatea 600-800 mOsm/l(limite extreme 50-1200 mOsm/l)
Debit urinar = 1-2 ml/min (limite: 0,5-20 ml/min)
Reabsorbia tubular a apei (99-99,5%):
Tub proximal: se reabsoarbe 65% din FG = reabsorbieobligatorie:
solvent drag = trecerea pasiv a apei+constituenimicromoleculari, paracelular, din lumen tub n snge;
pe baz de gradient osmotic i oncotic
transcelular - pe baza gradientului electrochimicdeterminat de absorbia Na+ (aquaporine tip I)
Ansa Henle
SSD - permeabil pt ap reabs. apa pe baza osmoticcortico-papilar;
- impermeabil pt. ioni
Reabs. ap 15%-20% Segment de concentrare aurinei (1200 mOsm/l)
SSA - impermeabil pt. ap;
- permeabil pt. ioni (Na+) ++ uree
Diluarea urinei
SGA - impermeabil pt. ap + uree;
- permeabil pt. ioni (Na+)
Diluarea urinei (< 250 mOsm/l)
Ansa Henle realizeaz disocierea reabs. apei de ioni
Pe SGA acioneaz diureticele de ans (Furosemid)
reabs. Na+ i ali ioni
osmotic cortico-papilarcapac. de concentrare i diluie a urinei
eliminare 20%FG
-
7/30/2019 Renal Complet
20/40
TCD (1/3 terminal) + TC: primesc 10- 15% din FG
primele 2/3 ale TCD + SGA al AH = segment de diluie
ultima 1/3 a TCD + TC: reabs. apei dependent de ADH(8-14% FG)
Rolul ADH: rspunde de reabs. facultativ a apei, princare asigur diluarea/concentrarea urinei n funcie denecesiti (ADH are rolul major):
ADH reabs. de ap elim. de urin cuosmol. oligurie ( diureza) + concentrat
ADH reabs. de ap elim. 15% din FG cu
osmol. poliurie + diluat DIABET INSIPID Reglarea secreiei de ADH depinde de:
Osmol. mediului intern: osmol. ADH
Volemie: volemia ADH
Mecanisme de control ale eliminrii renale de ap i Na+
1. Feed-back tubulo-glomerular (MD - osmoRec) :- FG Na+ la MD VDaa (?) + VCae (Ag II)- FG Na+ la MD VCaa (Ag II)
2. Reglarea diurezei i natriurezei dependente de TA:- TA Renal - FG (exist autoreglare)
- Reabs. apa + Na+
- SRAA
3. SNVS - VCaa FG- Reabs. apa + Na+
- SRAA
4. Mecanisme hormonale:
FG= N
Eliminareaap + Na+
Eliminarea
ap + Na+
-
Stimulare
TA, Volemie
ADH: reabs. apa 8-14%FG (rol major) - n TD + TC
Aldosteronul: reabs. Na+ i secreia K+ (activ)reabs. Cl- +HCO3
- (pasiv)reabs. secundar apa
Angiotensina II :- la glomerul: - Ag II Vcae menine FG
- Ag II Vcaa FG- la tubi: reabs. de ap i Na+
Catecolaminele : diureza + reabs. de ap i Na+
ANP : - FG + inhib SRAA- diureza i natriureza
Urodilatin : diureza i natriureza
Diurez
Diureza
Closm = cantitatea de plasm epurat de solvii/min
Closm = = = 2 ml/min
Cl. ap liber = rata la care se excret de ctre rinichi apa
liber de solvii: Cl H2O= V ClOsm
Dac Cl H2O negativ urin hiperton (ioni excretai nexces i apa este conservat)
Dac Cl H2O pozitiv urin hipoton (ap excretat nexces)
Dac Cl H2O = 0 urin izoton
Sarcina osm = 600 mOsm/zi
Capac. max de concentrare a urinei = 1.200 mOsm/l
Vol. min obligatoriu de urin = 0,5 l/zi
Posm
VUosm
mOsm/l3001ml/min600mOsm/l 1
Clearanceosmotic
-
7/30/2019 Renal Complet
21/40
2.Economisirea i epurarea renal a Na+
[Na+] = 142 mEq/l, principalul cation plasmatic
Necesar Na+ = 10-20 mEq/zi
Consum Na+ = 100 - 200 mEq/zi
la nivel renal:
Na+ se filtreaz glomerular
reabsorbie tubular (99-99,5%)
excreie Na+ (150 mEq/zi)
Reabsorbia tubular a Na+ (99-99,5%):
Tub proximal: se reabsoarbe 65% din Na+ din FG:
la polul apical:
cotransport Na+/alt substan (G, AA, fosfat, lactat),
antiport Na+/H+
paracelular - solvent drag = trecerea pasiv a apei +constitueni micromoleculari, paracelular, din lumentub n snge, pe baz de gradient osmotic i oncotic
la polul bazal:
TA: pompa Na+/K+
TP pe baza electro-chimic
Raport reabsorbie: 10 Na+ + 2 HCO- i 8 Cl-
Ansa Henle: se reabsoarbe 20-25% din Na+:
SSD: impermeabil pt. ioni i uree
SSA: reabs. Na+
: TP ( osm) SGA: reabs. Na+:
TP ( osm)
TA (cotransp. Na+/K+/2Cl-) - blocat de diuretice de ansa
antiport Na+/H+
la pol bazal: - TA (pompa Na+/K+) sau TP
Segment diluie urina(1200
-
7/30/2019 Renal Complet
22/40
Mecanisme de control ale eliminrii renale de ap i Na+
1. Feed-back tubulo-glomerular (MD - osmoRec) :- FG Na+ la MD VDaa (?) + VCae (Ag II)
- FG Na
+
la MD VCaa (Ag II)2. Reglarea diurezei i natriurezei dependente de TA:
- TA Renal - FG (exist autoreglare)- Reabs. apa + Na+
- SRAA
3. SNVS - VCaa FG- Reabs. apa + Na+
- SRAA
4. Mecanisme hormonale:
FG= N
Eliminarea
ap + Na+
Eliminarea
ap + Na+-
Stimulare
TA, Volemie
1-
2-
4-
6-
8-
10-
|100|80|60 |120 |140 |160
Eliminarea renala de Na + apa
A II
TA
blocarea Ag II
Relaia ntre TA i aportul/eliminarea renal de Na+
1-
2-
4-
6-
8-
10-
|
100
|
80
|
60
|
120
|
140
|
160
Eliminarea renala de Na+
TA
Insensibila la sare
Aport Na
Aport Na normal .
. .
.
.HTA
esenial
Sensibil la sare
Relaia ntre TA i aportul/eliminarea renal de Na+n condiii
normale i HTA
3.Economisirea i epurarea renal a K+
[K+]pl = 4,5 mEq/l,
principalul cation IC (98%)
creterea [K+]pl tulburri de ritm stop cardiac
meninerea [K+]pl
depinde n principal de funciarenal
la nivel renal:
K+ se filtreaz glomerular
reabsorbie tubular (90%)
exist i secreie de K+
excreie K
+
-
7/30/2019 Renal Complet
23/40
Reabsorbia i secreia tubular a K+
Tub proximal: Reabs. 65% din K+, paracelular (solvent drag) Ansa Henle: Reabs. 20-25% din K+:
SSD: impermeabil pt. ioni i uree
SSA: reabs. K+: TP ( osm) SGA: reabs. K+:
TP ( osm) TA (cotransp. Na+/K+/2Cl-) - blocat de diuretice de ansa
TCD (1/3 terminal) i TC (Segment de finalizare a urinei): Reabs. 5% + Secreie K+ cu ajutorul pompei Na+/K+ aici
se determin cantitatea de K+ eliminat Controlat de: -[K]pl
-Aldosteron:- PA: permeabilitatea pt K +
- PB: stimulare pompa Na+/K+
-EAB: competiie ntre eliminarea K+ i H+
Segment diluie urina
(1200
-
7/30/2019 Renal Complet
24/40
[Mg2+]pl = 3 mEq/l
Mg2+ are rol n majoritatea sistemelor enzimatice IC
n plasm:
Mg2+
ionic < 50% se FG Mg legat de Pr > 50%
Renal: Mg2+ se reabs. 94-95%:
TCP: 30%
AH SGA: 65%
TCD (1/3 terminal) + TC: 150 mg/zi
Cauze:
n afectarea membranei filtrante, prin pierderea
electronegativitii (sindrom nefrotic) filtrarea Pr.
plasmatice (albumine) depete Tmax
n afeciunile tubulare (pielonefrite) - nu toate Pr. din urin
sunt din plasm, o parte sunt din cile urinare
8. Reabsorbia Pr 100%:
9. Reabsorbia AA 99%, prin TA cuplat cu reabs. Na+
- prezint Tmax= 1,5 mM/min depirea apariia AA
n urin (n general n boli genetice).
-
7/30/2019 Renal Complet
25/40
Fiziologia aparatului urinar
Cursul 4Rolul rinichiului n echilibrul acido-bazic
Rolul rinchiuluin epurarea cataboliilor
azotai
Echilibrul acido-bazic (EAB) Constantele plasmatice ale EAB:
pH = 7,4 0,05 unde pH = log = - log [H+]
pHIC = 6 - 7,4 (uor mai acid)
PCO2= 38 - 42 mmHg
HCO3+ = 24 - 27 mEq/l
H2CO3 = 1,2 mmol/l (H2CO3 = PCO2 x 0,03) Baze totale (BT) = 36 - 38 mEq/l
Baze exces (BE) = -2 +2 mEq/l
CO2 total = 24-28 mmol/l
Anion gap = [Na+] - [Cl-] - [HCO3-]=10mEq/l ( Ac Metab)
Meninerea [H+]pl (40 nEq/l) = esenial pt. funcionarea
majoritii sistemelor enzimatice din organismnecesitate pt. buna funcionare a tuturor celulelor.
Mecanisme de meninere a EAB
1) Sisteme tampon
2) Funcia respiratorie
3) Funcia renal
Intr n aciune imediat,
rapid dar de scurt durat
Intr n aciune lent (ore-
zile) dar eficient, de lungdurat
1) Sistemele tampon
formate dintr-un acid slab (AS) i sarea sa cu o baz tare
n prezena unui acid tare (AT) transform AT n sarea
sa i elibereaz AS
avantaj: menine pH in limite normale
dezavantaj: n timp se consum sistemul tampon
Calitile unui sistem tampon:
pK ct mai apropiat de pH
concentraie mare
componente reglabile
Principalele sisteme tampon R l l i i hi l i EAB
-
7/30/2019 Renal Complet
26/40
Principalele sisteme tampon
1. Sistemul bicarbonat - cel mai important plasmatic
Form. Henderson-Hesselbalch: pH = pK + log
Componente:
componenta respiratorie = H2CO3 - depinde dePCO2 controlat prin respiraie
componenta metabolic = HCO3- - depinde de func-
ia metabolic controlat prin funcia renal
Avantaje: - are pK = 6,1 apropiat de pH;
- [HCO3-]pl = 24 mEq/l;
- componente reglabile
2. Sistemul fosfat - important IC i renal
are pK = 6,8; [HPO4--]pl = 2 mEq/l;
3. Sist. proteinat - cel mai important IC; pK aproape de 7,4
]CO[H][HCO
32
3
2) Funcia respiratorie controleaz eliminarea CO2
- CO2 este format prin procesele metabolice celulare i
eliminat pe cale respiratorie:
n tahipnee eliminrii CO2 hipocapnie
[H+] rol n compensarea unei acidoze metabolice
n bradipnee eliminrii CO2 hipercapnie
[H+
] rol n compensarea unei alcaloze metabolice3) Funcia renal intervine lent (ore-zile) dar eficient i
determinant, realiznd:
Secreia tubulara a H+
Reabsorbia i sinteza de HCO3-
Acidifierea tampoanelor urinare (pH urinar = 4,5-8) Excreia NH4
+
Rolul rinichiului n EAB Funcia renal intervine lent (ore-zile) dar eficient i
determinant, realiznd:
1. Secreia H+
2. Reabsorbia i sinteza de HCO3-
3. Acidifierea tampoanelor urinare (pH urinar = 4,5-8)
4. Excreia NH4+
n nefrocitele din TCD, SGA, TC - reacie cheie :
CO2 + H2O H2CO3 HCO3-
+ H+
Metabolism celular, (Reabsorb.) (Secretai)
Lichid tubular, Snge
n celulele intercalare din TC: excreie H+ prin pompa H+
Anhidraza
carbonica
1. Secreia H+: producia H+: 40-80 mM/zi, eliminai n urin ca:
20-40 mM/zi - Tampoane urinare acide
30-40 mM/zi - NH4+ (i excesul de H+)
meninerea [H+]pl (40 nEq/l) = esenial pt.funcionarea sistemelor enzimatice corespunde unui
pH sanguin =7,35-7,45 (limite extreme 6,8 - 8)
Stimuli: - PCO2- [H+] (Acidoza)
- Aldosteronul.
S di l b bi i d HCO
-
7/30/2019 Renal Complet
27/40
Sediul secreiei H+ :
TCP: secreie H+ 80-90%:
mecanism: antiport H+/Na+
pt. fiecare H+
secretat se reabsoarbe 1 HCO3-
AH - SGA: secreie H+ 10%
mecanism: antiport H+/Na+
pt. fiecare H+ secretat se reabsoarbe 1 HCO3-
TCD (1/3 terminal) i TC: secreie H+ 10% are locacidifierea maxim a urinei pH urinar =6 (limite 4,5-8)
mecanism:
antiport H+/Na+
pompa H+(celule intercalare) TA independent de Na+
pt. fiecare H+ secretat se reabsoarbe 1 HCO3-.
2. Reabsorbia de HCO3-:
[HCO3-]pl = 24-27 nEg/l
Rol important n EAB
La nivel renal:
se filtreaz glomerular
dac [HCO3-]pl 27 mEg/l:
se reabs. tubular 100% (Cl=0)
se produce HCO3-n nefrocit din CO2 + H2O, n
prezena AC
dac [HCO3-]pl >27 mEg/l: apare HCO3
-n urin
Sediul reabsorbiei de HCO3-:
TCP: 85-90%
a)nu se reabsoarbe HCO3- filtrat ci echivalentul su produs
n nefrocit n prezena AC:
H2O + CO2 H+ + HCO3-
pt. fiecare H+ secretat (antiport H+/Na+) se
reabsoarbe 1 HCO3-
raport cu Na+: 10 Na+ + 2 HCO3- + 8Cl-
b)din metabolismul Glutaminei HCO3- Reabsorbii
NH4
+ / NH3
Secr. antiport Na+/NH4+ Secr. direct TP
AH - SGA: 10%
acelai mecanism ca la TCP (a)
TCD (1/3 terminal) i TC: 5% acelai mecanism ca la TCP (a)n plus, H+ poate fi secretat independent de Na+, prin
pompa H+, i de fiecare dat se reabsoarbe HCO3-
Excesul de H+ acidifiere tampoane urinare
formare ioni NH4+
Stimuli pentru reabsorbia de HCO3-:
PCO2 - d.p.
[HCO3-]pl
[H+]pl - d.p.
Aldosteronul - d.p.
[K+]pl
i [Cl-]pl
- i.p.
eliminare
3 A idifi t l i
Mecanisme n tubul contort proximal
-
7/30/2019 Renal Complet
28/40
3. Acidifierea tampoanelor urinare Determin aciditatea titrabil
Tampoane urinare:
Fosfat - cel mai important
Urat, creatinina, -hidroxibutirat
Reprezint mecanismul prin care se elimin H + anioniiacizilor slabi ( 50% din ionii de H+)
Tamponul fosfat urinar: fosfat alcalin/fosfat acid
important n 2/3 terminal TD i TC
n prezena H+: fosfat alcalin fosfat acid
eliminare excesului de H+n urin;
Na+ rezultat din disocierea fosfatului alcalin trecen nefrocit la schimb cu H+ i apoi n snge;
pentru fiecare H+ secretat, se reabsoarbe 1 HCO3-.
4. Excreia de NH4+
TCP: prin dezaminarea AA (Glutamina) HCO3- (care se
reabsoarbe) i NH4+/ NH3 (care trec n urin)
AH - SGA: NH4+/ NH3 trec n interstiiul renal
TCD i TC:
NH3 n nefrocite i apoi difuzeaz n lumenul tubular
(permeabil pt. NH3 i impermeabil pt. NH4+ )
pH urinar = acid formare NH4+ eliminai n urin
se elimin 50% din ionii de H+
mecanismul principal de eliminare a excesului deH+n acidozele cronice
pt. fiecare NH4+ eliminat se reabsoarbe 1 HCO3
-
pH urinar = alcalin NH3 retrodifuzeaz n nefrocitei se oprete amoniogeneza.
Snge Urin
K+
Na+HCO3
-
H2CO3
H+Na
+
H+
Na+ HCO3-
HCO3-
H2CO3
CO2 + H2OCO2H2O +
2Anhidrazacarbonic
2 HCO3-
Glutamina
2 NH4+
NH3 NH3
NH4 NH4+
Na+
Mecanisme n tubul contort proximal
Snge Urin
Na+
H+
Na+ HCO3
-
HCO3-
H2CO3
CO2 + H2O
K+
Na+
HCO3-
H2CO3
H+
CO2H2O +
AC
K+
Na+
HCO3-
H2CO3H+
Na+
H+
Na2 HPO4
NaHPO4-
NaH2PO4
CO2H2O +
AC
H+HCO3-
H2CO3
H+
CO2H2O +
AC
NH4+
NH3 NH3
Difuziunenonionic
NH3
Difuziune blocat(trapped)
Tubul colector
difi
-
7/30/2019 Renal Complet
29/40
VARIAIILE EAB
Acidoza (pH < 7,35)
Respiratorie: PCO2 (hipercapnie prin bradipnee)
Forma compensat: HCO3+ proporional pH=const
Forma decompensat: HCO3+ neproporional pH=
Metabolic: HCO3+
Forma compensat: PCO2 proporional pH=const
Forma decompensat: PCO2 neproporional pH=Rinichiul intervine n corecia acidozei prin secreiei H+ i
sintezei i reabsorbiei de HCO3-.
VARIAIILE EAB
Alcaloza (pH >7,45)
Respiratorie: PCO2 (hipocapnie prin tahipnee)
Forma compensat: HCO3+ proporional pH=const
Forma decompensat: HCO3+ neproporional pH=Metabolic: HCO3
+
Forma compensat: PCO2 proporional pH=const
Forma decompensat: PCO2 neproporional pH=
Rinichiul intervine n corecia alcalozei prin secreiei H+ i
excreiei de HCO3
-.
Modifi-
careForma HCO3
-PCO2
(H2CO3)HCO3
-
H2CO3
pH RENAL
Acidoza
respira-
Compen-sat
pro-
porional
Const. Const Sinteza +
Reabs HCO3-
torie Decom-
pensat
Excreia H+
Alcaloza
respira-
Compen-sat
pro-
porional
Const. Const Excreia H+
torie Decom-pensat
Excre. HCO3-
Acidozametabo-
Compen-sat
pro-
porional
Const. Const Sinteza +
Reabs HCO3-
lic Decom-pensat
Excreia H+,
NH4+
Alcaloza
metabo-Compen-sat
pro-
porional
Const. Const Excre. HCO3-
lic Decom-pensat
Epurarea renal a NH3 [NH3]pl = 40-80 microMol/l
Se elimin urinar 40 mMol/zi
TOXIC pt SNC (traverseaz bariera hemato-encefalic)
Organismul dispune de mecanisme de detoxifiere Ureogeneza hepatic
Formerea glutaminei n SNC
Eliminarea renal ca sruri de amoniu
Sursa NH3 urinar:
30% din FG
70% prin dezaminarea AA (Glutamina) n nefrocitele TPHCO3
- + NH4+ /NH3 (sistem tampon).
E l i i i
-
7/30/2019 Renal Complet
30/40
n AH - SGA: NH4+/ NH3 trec n interstiiul renal un
echilibru
n TD i TC:
NH3 trece n nefrocite (difuziune nonionic) apoi difuzeaz n lumenul tubular (permeabil pt. NH3
i impermeabil pt. NH4+ ), i dac:
pH urinar = acid formare NH4+ eliminai n urin
ca sruri de amoniu
mecanismul principal de eliminare a excesuluide H+n acidoze cronice
pt. fiecare NH4+ eliminat se reabsoarbe 1 HCO3
-
pH urinar = alcalin NH3 retrodifuzeaz nnefrocite i opresc amoniogeneza.
Epurarea renal a ureei [uree]pl = 15-60 mg% Principala form de eliminare a azotului Sinteza: la ficat (ureogenez) La nivel renal: - ureea se FG
- se reabsoarbe tubular 50%- se elimin urinar 50%
TP: reabs. uree pasiv, pe baza osmotic AH: SSD - impermeabil pt uree i ioni (concentrarea urinei)
SSA - permeabil pt uree ureea se reabsoarbe/secretn funcie de concentraie (TP)
SGA - impermeabil pt uree TD i TC - permeabil pt uree ureea se reabsoarbe pasiv,
progresiv, dependent de ADH (prin reabsorbiaapei asigu-r concentrarea ureii) ureea are rol n
formarea osmotic cortico-papilar (n mecanismulmultiplicator contracurent).
Epurarea renal a creatinineiCreatinina-metabolit al creatinei muschiului scheletic
productia rata relativ constanta - cantitatea produsa
este proportionala cu masa muscularaExcretia prin urina exprima rata filtrarii glomerulare -
este filtrata in glomerul si excretata prin urina, spre
deosebire de uree care este partial reabsorbita in tubii
renali 50%. GFR=Ucr. V /
Pcr Pcr=1mg/dl GFR 120----60
ml/min Pcr=2mg/dl
Epurarea renal a acidului uricAcidul uric-metabolizarea bazelor purinice din structura
acizilor nucleici se filtreza liber si se reabsoarbe
aproape in totalitate TP se elimina printr-un proces
de secretie tubulara Tmx=15mg/min. Conc.
Plasma=4-6mg/dl
In dereglari ale metabolismului purinelor la pH acid 5
disociaza la anionul de urat cu formare de calculi
renali. Guta-tulburare metabolica a nucleo-proteinelor
cu precipitarea uratilor in articulatii si alte
tesuturi.Artrita gutoasa la nivelul halucelui cu
fenomene inflamatorii locale.
2)Reglarea umoral a activitii renale
-
7/30/2019 Renal Complet
31/40
Fiziologia aparatului urinar
Cursul 5
Reglarea funciei renale.Funcia de acumulare, contenie i evacuare
a urinei. Miciunea.
1) Reglarea nervoas a activitii renale SNVS inerveaz: - musculatura neted din aa i ae
- tubii
Rol: - controlul FSR i FG- controlul funciei tubulare
Originea: T12
L2
Mediatori: A i NA
Receptori:
Efecte: -VC arteriolar FG- SRAA Ag II- Reabs. Na n tubii renali
Stimulare: TA, Volemiei
Rezultat: refacerea TA, Volemiei.
Eliminarea de NaCli ap
2)Reglarea umoral a activitii renale
1. ADH
2. Aldosteron3. SRAA
4. ANP
1.Rolul ADH n reglarea activitii renale ADH=hormon antidiuretic - sintetizat n hipotalamusul
anterior
depozitat n hipofiza posterioar de unde este eliberat la
nevoie
efecte:
1) Reabsorbia apei la nivel de tub distal i colector = 8-14% FG
ADH reabs. ap diurez cu osmolaritate
ADH reabs. ap diurez cu osmolaritate
-
7/30/2019 Renal Complet
32/40
Factori stimulatori ai ADH:
Osmolaritatea plasmei:
osmolaritatea plasmei secreia ADH reabsorbia aposmolaritatea plasmei
Volemia: volemiei secreia ADH reabsorbia ap volemia
Receptorii:
Osmoreceptori n hipotalamusul anterior
Simt variaii foarte mici ale osmolaritii plasmei (=osmometre)
osmol. stimulare receptori ADH
Baroreceptori n
circ. sistemic (sinus carotidian, crosa aortic)
circ. mic (AS, vene pulm)
simt variaii de volemie (5-10%)
volemia stim. barorec. ADH
Mecanism de aciune:
ADH se leag de receptori (R) de pe membrana bazal anefrocitelor complex R-ADH activare adenilat-ciclaz AMPc intracelular stimuleazproteinkinaze permeabilitatea membranei la polulapical: deschide canalele de ap se reabs. ap (reabs.facultativ de ap ADH-dependent = 14 % FG)
ADH urin (0,5 l/zi) cu osmol (1200mOsm/l)
ADH urin (nu se reabs. apa) cu osmol diabetinsipid
2) La nivelul ansei Henle (SGA) - reabs. Na+, Cl-
3) La nivelul tubului colector:
reabs. ureei cu rol n mecanismul multiplicator
contracurent reabs. ap din TC [uree] dinurin progresiv reabs. uree (pasiv) formarea
cortico-papilar
2. Rolul aldosteronului n reglarea activitiirenale
Aldosteronul (ALD) = hormon steroid secretat decorticosuprarenal
Rol: economisirea Na+i eliminarea K+
Loc de aciune: tub distal (2/3 terminal) i tub colector
Mecanism de aciune:
Secreia de Ald e stimulat de
[Na+] pl
[K+] pl
Sistemul renin-angiotensin rol principal- activat de volemiei, TA,,
[Na+]pl sau [Na+] la MD
Stimularea SNVS
ALD trece n nefrocit se leag de un receptor (R)
3 Rolul SRAA n reglarea activitii renale
-
7/30/2019 Renal Complet
33/40
intracitoplasmatic complex R-ALD aciune pe ADNnuclear sinteza ARN mesager care transcrie sinteza unorproteine specifice
Efecte principale:
la polul apical al nefrocitului: permeabilitateapentru Na+ i K+ Na+ trece n nefrocit i K+ trece nlumenul tubular
la pol bazal: stimularea ATPaza Na+/K+ din membranabazo-lateral Na+ din nefrocit snge, iar K+ dinsnge nefrocit urin
Efecte asociate:Reabsoarbe pasiv Cl- i HCO3
-, secundar apa
Elimin K+, Mg2+, Ca2+, NH4+, H+ acidifierea urinei.
Snge Urin
H2OCanal de ap
(aquaporina 2)
ATP
ADN ARNm
Sintez Pr
NH4+
Na+
ADHRecmembr.
Adenilatciclaza
AMPcProteinkinaza
H2O
ALD RecIC.
K+Na+
K+
HCO3-
Cl-H2O
Mg2+
Ca2+H+
OsmVol
KplNapl
SRAA
3.Rolul SRAA n reglarea activitii renale
SRAA este un sistem legat de aparatul juxtaglomerularrenal (AJG):
Renina este o enzim proteolitic secretat de celuleledin structura AJG (celulele granulare aa i ae)
Factorii care stimuleaz sinteza reninei:
TA
Volemiei
[Na+]pl
[Na+
] urinar la MD feedback-ul tubuloglomerular stimularea SNVS
Factorii care inhib sinteza reninei:
Aldosteron [Na+]pl (feedback negativ)
ANP
Sistemul renin angiotensin aldosteron
Angioten-
sinogen
Angioten-
sina I
Angioten-
sina II
Angioten-sina III
2-globulinhepatic inactiv)
inactiv)
RENINA
ENZIMA DE
CONVERSIE
ANGIO-
TENSINAZE
TA Vol [Na+] SNVS
Sistemic: VC RPTRenal: VCae FG = const
VCaa FGReabsorbia Na+
ALDOADH Reabs. ap
VC (mai )ALDO Reabs. Na+
Cl-, apVolANP
TA [Na+] AgII
--
4 Rolul ANP n reglarea activitii renale
-
7/30/2019 Renal Complet
34/40
Efectele Angiotensinei II
Sistemic: VC RPT TA
Renal: VCae FG = const
VCaa FG
Reabsorbia Na+
Aldosteron
ADH Reabsorbia ap
Efectele Angiotensinei III
VC mai slab
Aldosteron Reabs. Na+Cl-
i ap
eliminarea deap i Na+
Volemia
Concluzii:
SRAA controleaz TA
Volemia
[Na]
controlul irigaiei renale
AJG controleaz FG prin: Baroreceptorii din aa: presiunea Renina
presiunea Renina
Feedback-ul tubuloglomerular:
Na la MD VDaaVCae (prin Reninei)
4.Rolul ANP n reglarea activitii renale
ANP = polipeptid natriuretic secretat de miocitele din atrii
Rol: excreia Na urinar + diureza
Reglare:
Stimulat de volemiei i [Na+] pl. tensiunea n
atrii eliberarea ANP
Inhibat de [Na+] pl. i angiotensina II
Efecte:
excreia de Na+ (prin reabs. tubular Na+) i secundar
Cl- i ap
FG prin VD pe arteriola aferent i VC pe arteriola
eferent
secreia de aldosteron (antagonist al SRAA)eliminarea Na+
Efect global la nivel renal diuretic i natriuretic
Alte efecte
VD pe vase
TA
neurotransmitor
Transportul urinei de la rinichi la VU
Funcia de acumulare, contenie i evacuare a urinei.
-
7/30/2019 Renal Complet
35/40
p Transportul urinei: Rinichi uretere vezica urinar
Urina este colectat de tubii colectori papile calice
mici calice mari bazinet ureter vezic urinar
Procesul de formare a urinei = continuu
Procesul de evacuare a urinei = discontinuu, prin miciune
Ureterele = formaiuni tubulare musculo-elastice
structur: epiteliu, tunic muscular = fibre musc.
netede dispuse trilaminar;
inervaie: SNVS (-), SNVP (+), plex nervos intramural; se deschid oblic pe peretele postero-inf. al VU, avnd o
poriune care traverseaz peretele vezical contracia
detrusorului comprim ureterul mpiedicnd refluxul
vezico-ureteral.
Rol: transport urina la vezica urinar, prin micri
peristaltice presiunea intraureteraldeschiderea orificiului de intrare n vezic trecereaurinei n VU
Important:
La nivel bazinetului exist celule pacemaker (cuautomatism) potenial de aciune contracie
ncepe contracia de tip peristaltic foreaz urinas ptrund n vezica urinar
contraciile au frecv. 1-8/min
Volum urinar n tub destindere tub auto-matismul prin mecanism miogen
Tonusul i peristaltismul sunt sub control SNV
SNVS (n. hipogastric): tonus + peristaltism SNVP (n. vag): tonus + peristaltism
Miciunea Este realizat de vezica urinar (VU), eliminarea urinei se
face prin uretr.
Cele dou uretere converg spre vezica urinar. Vezica are corp i col:
Structur: perete muscular trilaminar = detrusor formatdin
fibre musculare netede dispuse n toate direciile, carefuzioneaz ntre ele, formnd zone de joas rezistenelectric conduc rapid potenialul de aciune
Colul vezical prevzut cu dou sfinctere: Sfincter intern neted sub control + SNVS
- SNVP
Sfincter extern striat sub control voluntar.
Inervaia vezicii urinare:
SNVP = nervi pelvini din plexul sacrat
origine n S2-S3, conin fibre senzitive i motorii.
receptorii de ntindere localizai n detrusor = excitai dedistensia vezicii transmit stimuli la centrii medulari.
rol: contracie detrusor + relaxare sfincter int miciune
SNVS = nervi hipogastrici
origine majoritar n L2, conin fibre senzitive i motorii. efectul principal pe vascularizaia vezicii
efect redus: relaxare detrusor + contracie sfincter intern
rol n senzaia de plin i uneori durere
Controlul cortical - cu centrii n punte + cortex
aferene pe cale spinotalamic
eferena prin nervii ruinoi, ctre sfincterul extern (+/-)
Funcia de acumulare i contenie a VU Reflexul de miciune odat iniiat, se autogenereaz
-
7/30/2019 Renal Complet
36/40
Vol urinar crete progresiv presiunea urinar crete,
ajunge la o valoare critic 15cm H2O
corespunde la 100 ml urin - limita de rezisten a
sfincterului intern. Urina se acumuleaz pn la presiunea de 20 cm H2O
presiune ce corespunde la 400 ml urin.
Apar contracii ritmice pentru miciune, dar controlul
sfincterului extern mpiedic miciunea.
Urina se mai acumuleaz pn la presiunea = 70 cm H2O
(limita de rezisten a sfincterului extern)
Normal n vezic se acumuleaz 500-600 ml urin, fr s
se ajung la distensie dureroas.
VU i adapteaz tonusul la coninut.
Miciunea Definiie: act reflex medular sub control voluntar cortical
inhibitor/facilitator.
Obs: la nou nscut i copil miciunea este act pur reflex
prin mielinizarea centrilor nervoi control cortical
Umplerea vezicii contracii de miciune ca urmare a
reflexului de ntindere iniiat de stimularea receptorilor de ntindere din
detrusor (mai ales din peretele postero-inferior)
cale aferent: nervii pelvini
centrii S2S3 cale eferent: nervii pelvini
efectori: detrusorul contracie
sfincterul intern relaxare
contracia iniial a vezicii urinare activeaz i mai mult receptorii
de ntindere contracia vezicii urinare.
Durata procesului = secunde 1 min, apoi se reduce progresiv
permite relaxarea vezicii urinare. Reflexul de miciune cuprinde:
cretere progresiv i rapid a presiunii detrusorului
perioad susinut de presiune crescut
revenirea la tonusul bazal.
Cnd reflexul de miciune este suficient de puternic
stimularea nervilor ruinoi relaxarea sfincterului externprin control voluntar: relaxarea sf. extern miciune
contracia sf. extern miciune
amnat.
Dac n urma reflexului de miciune nu s-a produs golireavezicii urinare se produce inhibiia reflexului pentru o
perioad de minute 1 or, cnd reapare un nou reflex,
din ce n ce mai puternic i mai frecvent.
Dac vezica urinar este numai parial umplut
detrusorul se relaxeaz spontan.
Importana controlului cortical: centrii superiori determin n cea mai mare parte a
timpului inhibiia reflexului de miciune
chiar dac reflexul apare, contracia susinut a
sfincterului extern se opune miciunii, pn la un
moment convenabil
dac miciunea este consimit, centrii corticalifaciliteaz centrii SNVP sacrai + relaxare sf. extern
Controlul miciunii
FUNCIILE RINICHIULUI
-
7/30/2019 Renal Complet
37/40
Recept.de
distensie
Caleaferent
Centrii Caleeferent
Efectori Rezultat
SNVS ndetrusorvetical
Nervihipoga-
strici
L2(majori-
tar)
Nervihipogas-
trici
Detrusor relaxare
Sfincter int. con-tracie
Se opune reflexmiciunii
SNVP ndetrusorvetical
Nervipelvini
S2S3 Nervipelvini
Detrusor contracie
Sfincter int. relaxa-
re
Miciune reflex
Controlvoluntar
ndetrusorvetical
Nerviruinoi
+Caleaspino-
talamic
Centriisuperiori
(punte +cortex)
Nerviruinoi
Relaxare sfincterextern
Contracie sfincter
extern
Miciune
voluntar
Se opunemiciunii
N. pelvini(SNVP)
N. hipogastrici(SNVS) Sfincter intern
Sfincter extern
Detrusor
N. Ruinoi
control voluntar
FUNCIILE RINICHIULUI
Rinichiul = organ de importan vital, ndeplinete
funcii multiple n economia organismului:
1. Funcia excretorie
2. Funcia homestazic
3. Funcia endocrina
4. Funcia metabolic
5. Funcia de aprare antioxidant
1. FUNCIA EXCRETORIE A RINICHIULUI
Epurarea plasmatic a substanelor hidrosolubile,nefolositoare, toxice endogene i exogene
(a) SUBSTANE ENDOGENESubstane organice azotate neproteice: ureea,
acidul uric, NH3, creatinina
Substane organice neazotate: pigmeni biliari,resturi glucidice, lipidice
Sruri: fosfai, bicarbonai, sulfai
Electrolii: Na+, K+, Cl-, Ca2+, Mg2+
(b) SUBSTANE EXOGENE HOMEOSTAZIA SANGVIN
-
7/30/2019 Renal Complet
38/40
(b) SUBSTANE EXOGENE
Colorani (aditivi alimentari)
Substan de contrast
MedicamenteToxice (pesticide)
2. FUNCIA HOMEOSTAZIC A RINICHIULUI
Meninerea constant a parametrilor mediului
intern, prin modificarea n limite largi a volumului,
compoziiei i concentraiei diferiilor componeniurinari:
- electrolii
- substane organice glucoz, proteine, corpi
cetonici, pigmeni biliari, produi de catabolism
proteic, etc
HOMEOSTAZIA SANGVIN
- Echilibrul hidroelectrolitic i osmotic prin epurarea i
economirea renal a apei i electroliilor
- Echilibrul acido bazic prin economisirea i producia
de HCO3-, eliminare H+ i amoniogenez
- Echlilibrul fluido coagulant prin sinteza de urokinaz
proteaz cu rol de activator al plasminogenului
- Meninerea n limite normale a constituienilornormali ai plasmei: glucoz, aminoacizi, vitamine
3. FUNCIA SECRETORIEA RINICHIULUI
(a) SECREIE ENDOCRIN
Eritropoietin eliberat la nivelul AJG renal n
condiii de hipoxie stimuleaz eritropoeza la nivelulMOH
Renin eliberat de la nivelul AJG, n condiiile
scderii TA activeaz sinteza de angiotensin ialdosteron (SRAA) cu rol n reglarea TA
(b) SECREIE DE FACTORI LOCALI 4 FUNCIA METABOLIC
-
7/30/2019 Renal Complet
39/40
Oxidul nitric (NO) secretat de celulele endotelialeinflueneaz:
- microcirculaia glomerular (vd la nivelul aa i ae)
- natriureza, diureza
Prostaglandinele (PG) hormoni tisulari, derivai aimetabolismului acidului arahidonic pe calea COX
- PGI2 vd, sinteza de EPO
- PGE2 vd, natriureza, diureza, reabsorbia deuree n TC
- PGF2 vc, reabsorbia de uree n TC
Endotelinele (ET) familie de polipeptide sintetizatede celulele endoteliale cel mai puternic efectvasoconstrictor cunoscut
- rezistena vascular renal
- rata FGR i FSR
Sistemul kininoformator renal polipeptide biologicactive care provin din kininogen (precursor plasmaticsau tisular) n urma aciunii kalicreinei
- vd pe aa i ae, crete FGR
- natriureza, diureza
4. FUNCIA METABOLIC
A RINICHIULUI
Gluconeogenez sinteza de glucoz din surseneglucidice i depotitarea sub form de glicogen
Amoniogenez sinteza de amoniac
Catabolizarea unor hormoni polipeptidici PTH,
insulina, glucagon, STH, etc.), aminici (tiroidieni,
catecolamine) i steroizi (cantiti minime)Controlul metabolic fosfo-calcic prin generarea
metabolitului activ D3 (calcitriolul)
5. FUNCIA DE APRARE ANTIOXIDATIV ARINICHIULUI
Enzime antioxidante:
- superoxiddismutaza transform O2.-n H2O2- catalaza i glutattion peroxidaza transform
H2O2n ap
- glutation transferaza degradeaz aldehidele- glutation reductaza degradeaz disulfiii- hemoxigeneza degradeaz hemul
-
7/30/2019 Renal Complet
40/40
V mulumesc!
39