curs renal - Buraga

 dr. Magda Buraga mai 2017 Fiziologia aparatului reno-urinar  dr.

Funcţiile rinichiului  1.Excret ă majoritatea produşilor de catabolism, substanţe străine : medicamente, coloranţi. 2. Menţin constant volumul şi compoziţia LEC prin controlul 

hidro - electrolitic,



osmolarităţii,



echilibrul acido-bazic, PA (presiunea arteriala)



3. Rol secretor : renina, eritropoietina (EPO), 1,25dihidroxicolcalciferol, prostaglandine

(PG) RENINA - eliberată de ap. juxta ggl ( in cond de ischemie renala, hipoVolemie, hipoTA,

Insuf.Cardiaca, ↓Cl - in urina ). Actioneaza enzimatic enzimatic asupra unei prot plasmatice plasmatice :

Angiotensinogen →Ang I = are proprietati vasoconstrictoare Ang I sub influienta enz. de conversie  (de la niv. endoteliului vaselor pulm) pierde 2aa →  AngI  A ngI I  cu rol vasocr. în teritoriul cutanat, splanchnic şi renal  . . Fără să influenţeze circulaţia cerebrală, coronariană şi musculară , determină ↑PA. Captoprilul este Captoprilul este inhibitor al enz de

(+) al bradikininelor . conversie si (+) al

Rinichiul hipoxic – eritropoietină, secretata de fibroblastii din interstitiul corticalei si medularei externe. In Insuficienta Renala critica, avem deficit de EPO → anemie severa Metabolismul Ca +2 este influenţat de un derivat al vit.D, 1,25 (OH)2.D3, format în celulele

proximale din 25 OH.D3 PROSTAGLANDINELE - ac.graşi cu 20de atomi de C, cu rol în vasodilataţie, ↓ PA, ↑diureza, eliminarea de Na +. Sindromul Bartter (secretie ↑de PG) –

-

hiponatremie (125 mEq/l), hiperaldosteronism (hiperkaliurie şi hipokaliemie - 2mEq/l),

poliurie, apatie, tulburări de creştere.

4. Sinteza glucozei, în post - gluconeogeneză

Concluzii : in afectiuni renale critice si severe = Insuf.Renala, se dezv dereglarii : -

Ale volemiei Compozitiei compartimentelor hidrice Se acumuleaza cant ↑ de K, acizii, lichide, subst toxice → deces daca nu se intervine

prin dializa

Organizarea funcţională a rinichiului Cortexul  partea externă, conţine toţi

glomerulii renali Medulara partea internă, structurată în

piramide renale, orientate cu baza spre cortex şi vârful la papile, în bazinet . Bazinetul prezintă calicele mici calicele mari ; se continuă cu ureterul, vezica urinară ; Hilul  renal  renal locul de trecere pentru vasele sanguine, limfatice, nervi şi uretere. –

Sructura rinichiului Corticala - Conţine glomerulii nefronilor. Reprezintă stratul de filtrare a rinichiului Medulara - formată din aprox . 8-13 formatiuni piramidale →Malpighi . Este stratul tubilor colectori şi ai A nselor Henle Pelvisul  tubii colectori şi se continuă cu ureterul. ureterul. Cand  - teritoriul în care drenează toţii tubii pasaseste canalul de colectare renal, urina nu se mai modifica → compozitia si calita tea ei

raman neschimbate la nivelul pelvisului, ureterelor, Vezicii Urinare, uretrei Ureterul transportă urina în vezica urinară (VU)

Unitatea anatomică şi funcţională a rinichiului  este nefronul  format  format din : corpusculul Malpighi şi tubul urinifer.

Corpusculul Malpighi  Este alcătuit din glomerulul (glm) renal, mesangium şi capsula Bowman Glomerulul renal este alcătuit din 50 anse capilare ce se înfăşoară în jurul unor tije intercapilare care formează ţes. mesangial.

Capilarele pătrund într-o porţiune dilatată şi înfundată a tubului urinar - capsula Bowman

Sângele capilarelor glm provine dintr-o arteriola aferenta şi părăseşte glm prin arteriola eferenta cu un calibru de 1/2 din a.aferenta.  Presiunea sângelui din glm produce filtrarea plasmei în capsula Bowman şi de aici lichidul

ajunge în TCP (tubul contort proximal).

Tubul Tubul Uri nifer nifer Alcătuit din ma i multe segmente : TCP, AH, TCD. El cont inuă capsula Bowman şi are o aţa 12m) lungime de 45-65mm ( in total 120 km, supraf aţa 1. TCP-  L=14-24mm, ∅ 55microni. Impartit in Tubul contort proximal  si  si Tubul drept  proximal. Dupa structura morfo- funct. : 3 seg→ S1, S2, S3 . E format dintr-un singur 

strat de celule, aşezate pe o mb. bazală prelungită din zona capsulei Bowman . Celulele

sunt cilindrice, au la





 polul apical: margine în  perie dată de numeroase microvilozităţi, cu multiple sisteme de cotransport. Contin lizozomi  si  si un RE  bine  bine dezvoltat, ap Golgi.

La polul bazal , membrana suferă numeroase

ă

, ce delimiteaza în sectorul

subnuclear compartimente ce conţin multe mitocondrii → E necesara pt mecanismul de TA (transport activ )

Exista cili centralii  cu rol in deplasarea lichidului tubular. TCP intervine în reabsorbţia apei, NaCl, glucozei, amnoacizilor, vitaminelor. 2. ANSA HENLE - formă de tub în U . Nefroni cu corpusculi renali situaţi în cele 2/3

externe ale corticalei, posedă AH scurte (14mm), iar cei care au corpusculi renali localizaţi juxtamedular au AH lungi (26mm) - 15-20% = NEFRONII JUXTAMEDULARI 

 - subţire, alcătuit din celule epiteliale turtite, f oarte permeabil pt ram descendent   – adaptată procesului de difuziune apă şi puţin permeabilă pt uree şi ionii  –



 - prima porţiune este subţire cu celule turtite care devin cilindrice ram ascendent  la limita de separare dintre medulara externă şi internă. Porţiunea subţire este impermeabilă pt apă şi permeabilă pt ionii, iar cea groasă este impermeabilă pt apă.şi uree 

Cel epiteliale ale AH din porţiunea groasă sunt similare TCP : sunt adaptate pt  transportul Nu contin margine in perie . Secreta actriv de Na + şi Cl- din Lichidul tubular (?LT)  în interstiţiu. Nu (THP) → 30-50mg/zi . Ram ascendentă groasă a AH în in unghiul dintre a.aferenta si a.eferenta formeaza macula densa (cel dense, înalte, mb.bazală incompletă,mitocondrii rare) Rol osmo/chemoreceptor la fluctuaţiile Na şi Cl,urină 3.

TCD- L= 5-8mm, ∅ de 30-40µ. Este alcatuit din 3 segm: 1. Tubul contort distal 2. Tubul de conectare: contine celule de legatura care secreta kalikreina si cel

intercalate 3. Tubul colector initial. Are Epiteliul cuboidal care este lipsit de marginea în perie, dar prezintă margine laterală distinctă. La acest niv. act hormoni pt ionii si apa

Tubul de conectare si tubul colector initial sunt identici ca structura. Conţin 2 tipuri de celule : 1.  principale → 2/3, au mitocondrii, invaginati, cilii cent rali, apical exista canale pt K +. Au rol in reabsorb de Na + si Cl- şi secreţia de K + 2. cel. intercalate → 1/3, nu dispun de cilii centrali. Sunt subpopulatia A sau α intercalate care secreta H + si reabsoarte de K + (utilizînd o prot.transp de ATPaza→localizate apical. S i subpopulatia B sau SS intercalate care reabsorb HCO -3

Mai multe TCD se adună într -un TUB COLECTOR Bellini  (L=  (L=20) → care stăb ate corticala şi porţiunea medulară pt a se deschide în calicele renale. Are structură similară cu a TCD

ultimile 2/3. Si tubul colector este impartit la nivelul celor 3 segmente : corticala, medulara externa si medulara interna. La acest niv numarul cel intercalate, scade. Spre pelvisul pelvisul renal celulele cresc in inaltime. La acest nivel actionz. actionz. hormonii pt : ionii, apa si uree. TC are rol în procesul de concentrare a urinii . Un TC drenează în calice urina produsa de aprox. 2800 nefroni.

VASCU VASCULARI LARI ZATI ATI A RI NI CHI ULUI  LUI . Rinichiul prezintă o vascularizaţie abundentă provenită din arterele renale care se divid în interiorul Rinichiului în ram ant si post care dau nastere arterelor interlobare  ce se  îndreaptă spre corticală corticală printre piramidele Malpighi. (vase de tip terminal) - necroza ţes.

tributar La zona dintre medulară şi corticală, arterele  se cudează în unghi drept artere arcuate sau arciforme - formându-se un plex plex arterial. Din a.arciforme se desprind desprind în evantai a. interlobulare ce pătrund printre piramidele Ferrein  spre supraf.organului.  Arterele interlobulare interlobulare dau naştere arteriolelor arteriolelor aferente, care care se capilarizeaz capilarizeaza si vor forma glomerulul (glm).

Arteriola eferentă ce părăseşte glm , se divide într-o nouă reţea capilară peritubulară, care irigă tubul renal - sistem port arterial ,apoi ,apoi se varsă în venele interlobulare - venele arcuate interlobare - vene renală. Acest tip de circulatie :  asigura

presiuni adacvate functiilor functiilor lor de filtrare (60mmHg) si reabsorbtie reabsorbtie (10mmHg).

Cea mai mare parte a retelei de capilare peritubulare se afla in cortexul renal de-a lungul TCP, TCD, TC corticali. Ramuri din artera arcuata sau din portiunea proximala a arterelor interlobare interlobare furnizeaza o populatie de glomeruli juxtamedulari juxtamedulari (mai mari) la intersectia dintre corticala cu medulara. Din arteriolele eferente ale glomerulilor juxtamedulari, pe langa capilarele pritubulare se desprind ramuri capilare lungi, care formeaza anse, numite vasa recta, ce intra adanc in medulara, insotind AH pana la papilele renale. La fel ca si AH se reintorc in cortex si se varsa in venele corticale. Vasele limfatice se gasesc mai ales in cortexul renal si reprezinta o cale importanta de eliminare a proteinelor in lichidul interstitial. Contin cantitateaitati cantitateaitati crescute de EPO. Limfaticele sunt absente in medulara, prevenind astfel indepartarea osmolaritatii. La acest nivel poate aparea anomalia anomalia osmotica a medularei medularei (P. osm. 1200- 1400 mOsm/l, exceptie in organismanism).

APARATUL JUXTAGLOMERULAR

Este alcatuit din celule juxtaglomerulare si macula densa, fiind situat in zona hilului fiecarui glomerul. Celulele granulare sunt celulele musculare din tunica medie a arteriolei aferente si eferente la contactul cu macula densa. Sunt mai globuloase, afibrilare, contin granule de renina. Functioneaza ca baroreceptori, care cresc productia de renina cand nu sunt destinse . Macula densa - la locul de contact dintre potiunea groasa a AH, tubul distal, arteriola aferente si arteriola eferenta, celulele tubulare sunt mai dense, cu aparat Golgi plasat spre arteriola, argument pentru secretia unor substanteante in arteriole.

Lichidul din TCD joaca rol important in controlul functiei nefronului, furnizand semnale de feedback atat arteriolei aferente cat si arteriolei eferente.

CIRCULATIA RENALA

Rinichiul primeste 25% din debitul cardiac de repaus: 1,25l sange/min. Distributia sangelui in rinichi este neuniforma : 90% corticala, 10% medulara ( 9% medulara ext. 1% medulara interna). Astfel, fluxul mic al medularei interne nu ,,spala” activitatea osmotica de

la acest nivelulel. Masurarea debitului renal sanguin s-a facut cu metode directe - debitmetre aplicate pe vasele renale si indirecte care se bazeaza pe principiul Fick: debitul renal se calculeaza stabilind cantitatea de substanta trasoare preluata de o rinichi in unitatea de timp si impartind valoarea la diferenta arterio-venoasa. o permite aprecierea volumului mediu de sange ce traverseaza un organisman in care substanteanta transportata este captata; debitul sangvin va fi egal cu debitul captarii de substanteanta (Qs ml/ min raportat la diferenta arterio-venoasa) DS ml/min = Qs ml/min/dif A-V (ml/100ml sange) . o

DETERMINAREA CLEARANCE-ULUI RENAL

Determinarea Cl renal reprezinta o metoda utila de a cuantifica eficacitatea cu care rinichii excreta diferite substante, evaluand functia renala, filtrarea glomerulara, reabsorbtia si secretia. Clearance-ul sau indicele de epurare reprezinta volumul virtual de plasma, exprimat in ml, din care rinichiul elimina complet o anumita substanta in unitatea de timp . Daca o substanta este complet epurata din plasma, valoarea Cl substantei respective este egala cu valoarea fluxului plasmatic renal. Fluxul plasmatic renal, masurat dupa acest rationament reprezinta clearance-ul renal  dupa formula: Cl = UV/P

Unde: U - concentratia urinara a substantei in mg/ml, V - volumul de urina eliminat intr-un minut ml/min, P - concentratia plasmatica a substantei in mg/ml (Ps)

Cantitatea de substanta transportata de circulatia sangvina la nivelulel renal (FPR x Ps) este egala cu cantitatea excretata in urina (UsxV) → FPR = UsxV/Ps

Substanta utilizata este acidul pararteriola aferentaminohipuric (PAH) sau diodrast (iodopiracet),dozandu-se concentratia lor plasmatica si urinara. Substantele sunt filtrate prin glomeruli renali si secretate de catre celulele tubulare, coeficientul lor de extractie fiind foarte mare la concentratii sangvine reduse: 0,90 pentru PAH, 0,85 pentru diodrast. Coeficientul de extractie a unei substante rezulta din raportul concentratie arteriala – concentratie venoasa/ concentratie arterial. Tehnica de lucru : Concentratia (C1) si volumul (V1) substantei administrate sunt cunoscute. Produsul celor doua reprezinta cantitatea injectata (Q). Aceasta cantitate se raspandeste in V2 necunoscut al compartimentului de determinat intr-o C2 ce se masoara. C1xV1 = C2 x V2 → V2 = C1xV1/C2 Cand este utilizat PAH, testul se face perfuzand substanta in ritm continuu in asa fel incat concentratia plasmatica a substantei sa fie mica dar contanta in timpul recoltarilor de sange. Se cateterizeaza si vezica urinara. Atat recoltarea sangelui cat si a urinii se face la perioade stabilite. Exemplu: conc. PAH in urina este de 14 mg/ml, volumul urinii de 0,9 ml/min, conc.PAH in plasma de 0,02 mg/ml. Debit plasmatic renal = 14x0,9/0,02 = 630ml/min;   Flux plasmatic real = 630/0,9 = 700 ml/min  – (0,9 este coeficientul mediu de extractie a PAH );  Flux sanguin renal se calculeaza dupa formula : FPRr.x100/100-Ht  700x100/(100-45) = 1273ml/min. Utilizarea gazelor radioactive (Kripton, Xenon) a permis calculul fluxului sanguin in corticala - 5ml/g de tesut/min, in medulara externa - 2ml/g de tesut/min, iar in medulara interna sub 0,2ml/g de tesut/min. Timpul de trecere eritrocitara - 2,5s corticala, 27,7s medulara. AUTOREGLAREA CIRCULATIEI RENALE

Rein in 1931, la caine a surprins constanta debitului renal la variatii ale presiuni de perfuzie intre 80- 200mmHg. Teorii acceptate: miogena si macula densa. Autoreglarea debitului sanguin renal garanteaza o filtrare gl omerulara constanta. Fenomenul de autoreglare s-a observat in corticala, pe cand irigatia medularei variaza o data cu variatia PA. Procesul de autoreglare poate fi perturbat in anumite conditii: - efortul fizic, prin noradrenalina crescuta produce vasocontrictie pe arteriola aferenta, reducand debitul sanguin; - substanteantele piretogene maresc debitul sanguin ( influente nervoase si umorale);

-

IL1 (substanteanta endogena) ca si proteinele degradate si toxinele lipopolizaharidice din membranele bacteriene cresc pragul termostatului hipotalamic.

CONSUMUL DE OXIGEN IN RINICHI

Sangele venos renal contine cantitateaitati mai mari de O2 decat sangele venos provenit din alte tesuturi . Diferenta arterio-venoasa este de 1,4-1,7ml/% ( N = 4,5ml%) si ramane constanta in conditiile unor largi variatii ale fluxului sanguine. Consumul mediu de O2 in rinichi este de 400micromol/ min/100g si reprezinta 4-8% din consumul total de O2 al organismanismului. La un debit sanguin renal de 67ml/min/100g, consumul zilnic al celor doi rinichi este de 18-21ml/O2/min. La nivelul corticalei consumul este mai mare ca la nivelul medularei datorita transportului activ de Na. Consumul renal de O2 este crescut datorita metabolismului tubular: Cand fluxul sanguin si rata filtrarii glomerulare scad reabsorbtia de Na este scazuta si  se consuma mai putin oxigen; In conditii bazale consumul de oxigen scade la ¼ din cantitateade oxigen consumata  in mod normal FUNCTIILE NEFRONULUI

1. 2. 3. 4. 5.

Segmentul de ultrafiltrare : glomerulul; Segmentul de contractie volumica izoosmotica : TCP si prima parte a AH; Segmentul de recirculare  – AH; Segmentul de dilutie: partea groasa ascendenta a AH si prima jumatate a TCD; Segmentul de finalizare a urinii→ concentratie / dilutie : a doua jumatate a TCD si TC.

Formarea urinii respecta cele 3 etape : ultrafiltrarea, reabsorbtia si secretia ce au loc la nivelulelul tubului urinifer. Ultrafiltrarea este un proces pasiv selectiv in urma caruia are loc formarea urinii primare. Sediul este reprezentat de glomerul, cu 2 zone: membrana ultrafiltranta si mesangiul. A. Membrana filtranta glomerulara(MFG)

MFG este alcatuita din:

1. Celulele endoteliale ale capilarelor glomerulare

-

-

sunt inconjurate de membrana bazala. Exista in centrul glomerulului o zona in care nu exista membrana bazala si nici podocite: celule mezangiale. La acest nivelulel nu se produce filtrarea; sunt stabatute de mii de pori numiti  feneste cu diametrul de 70nm care nu ofera restrictii substantelor dizolvate in plasma → sunt bariera doar pentru elementele

-

figurate; pe suprafata celulelor se distinge glicocalixul  : un strat de glicozaminglicani incarcati negativ → previne scurgera de macromolecule incarcate negativ

2. Membrana bazala

-

-

alcatuita din 3 staturi : lamina densa, marginita in zonele subendoteliala si subepiteliala de lamina rara interna si lamina rara externa; situata intre celulele endoteliale si pedicele; este alcatuita din fibre de colagen si proteoglicani heparin sulfat cu puternica incarcatura electica negativa (proteinele plasmatice incarcate negativ sunt astfel respinse). realizeaza spatii largi prin care lichidul filtreaza usor, restrictioneaza elementele mai mari de 1KDa;

3. Epiteliul capsulei Bowman

-

-

la suprafata glomerulului nu sunt celule continue ci prelungiri numite  podocite (celule modificate care apartin stratului visceral al capsule Bowman) care vin in contact cu stratul extern al membrane bazale, delimitand niste fante inguste ,,fantepori” de 4-14nm → nu trec anionii de marii dimensiuni; pe suprafata membranei bazale, intre zonele de implantare a podocitelor se afla o diafragma de fanta ,,slit membrane” cu rol de atasare si mentinere in pozitie a

-

pediculilor. Nefrin, neph1, podocin si alte membrane organizate pe plute lipidice formeaza diafragma de fanta (nefroza lipoidica); se formeaza o retea vasta de canale intercelulare prin care filtratul ajunge in spatiul Bowman. Tot acest traseu este facut printr-o succesiune de filtrare a caror dimensiuni sunt din ce in ce mai mici.

B. CELULELE MEZANGIALE

Celulele mezangiale se afla intre capilare, axial fiind inconjurate de substanteanta fundamentala si membrana axiala bazala. Secreta matricea extracelulara.   Aceasta retea este continua cu celulele musculare netede ale arteriolei aferente si eferente. Matricea se extinde la celulele mezangiale extra glomerulare. Mezangiul are o retea extinsa de microfilamente compusa din actina, α actinina si

miozina. Functia principala a microfilamentelor este de a impiedica distensia peretilor capilarelor secundar cresterii presiunii intracapilare. Sunt implicate in injuria glomerulului prin: - Producerea de citokine : PDGF, IL1 si EGF( factor de crestere epiteliala); - proliferare celulara locala; - sinteza de PG; Rolurile mezangiului:

-

fagocitoza complexelor imune si a precipitatelor proteice; prin contractie /relaxare regleaza dimensiunea porilor; secretie de renina. Glomerulonefrita se caracterizeaza prin inflamatie si leziuni ale capilarelor glomerulare, prin retinerea de complexe Ag-Ac la nivelulelul membrane bazale, urmata de reactie inflamatorie cu acumulare de leucocite. Celulele mezangiale prolifereaza si astfel multi glomeruli nu mai functioneaza. Ceilalti devin permeabili si permit difuziunea proteinelor si a eritrocitelor. In functie de evolutie poate fi acuta sau cronica.

FACTORII DE CARE DEPINDE FILTRAREA GLOMERULARA

A. Permeabilitatea membranei filtrante glomerulare; B. Suprafata de filtrare; C. gradientul de presiune hidrostatica si coloid osmotica de o parte si alta a membranei glomerulare. A. Permeabilitatea membranei filtrante glomerulare

In pofida marii permeabilitati (100-500) a membranei glomerulare, ea prezinta o mare selectivitate in privinta moleculelor ce trec prin ea. Caracteristicile particulelor solvite in plasma: Greutatea moleculara a particulelor solvite :  - cele GM mica ( 6.000 ) sunt filtrate usor (ca apa): ionii, compusii organismanici mici (ex : glucoza, inulina ); - cele cu GM mare sunt tot mai putin filtrate, pana aproape de 0 ( ex. albumina cu GM = 69.000). Dimensiunea:  - particulele cu ∅ < 8 nm pot trece prin porii membranei glomerulare; Incarcatura electrica a particulelor solvate :  - Cele incarcate “+” sunt mai usor filtrate ca cele incarcate “ -” , chiar la aceeasi dimensiune, datorita negativitatii membranei filtrante;  Patologic : pierderea negativitatii membranei filtrante permite proteinelor cu greutate moleculara mica (albuminele) sa fie filtrate→ apar in urina (Proteinurie cu albuminurie), inaintea aparitiei unor modificari

histopatologice; 

Nefropatia cu modificari minime : se datoreaza unor reactii imunologice

anormale cu Ac asupra membrane bazale; este frecventa la copil, cu pierderea de 40g proteine pe zi;  Concentratia plasmatica scade la 2g/dl →presiunea coloid-osmotica scade la 10mmHg cu transudarea unor cantitati crescute de lichid in spatial interstitial →edeme; - Moleculele cationice strabat usor membrana bazala cu cat sunt mai puternic incarcate pozitiv insa nu pot strabate diafragma de fanta in fata careia se acumuleaza. Forma moleculelor: 

-

cele liniare fiind mai flexibile decat cele globulare, traverseaza mai usor;

Diafragma de fanta are rolul de a impiedica patunderea in spatiul Bowman a moleculelor mai mari decat albuminele. Macromoleculele ajunse in regiunea diafragmei de fanta pot fi captate prin pinocitoza de celulele epiteliale. Cresterea permeabilitatii glomerulare pentru macromolecule are drept consecinta acumularea lor in celulele mezangiale → determinaermina hipertrofia mezangiala si scleroza renala. Compozitia filtratului glomerular este aceeasi cu a lichidului care filtreaza in interstitii la capatul arterial al capilarelor - este o plasma care nu contine proteine in cantitati semnificative Procesul de ultrafiltrare poate fi explicat prin 2 ipoteze: 1. ipoteza porilor : filtrarea se realizeaza printr-o membrane cu porii de 70-100Å care permite trecerea apei si a macromoleculelor; 2. ipoteza difuziunii : transferal se face printr-o membrane in stare de gel cu retea de fibrile; procesul este dirijat de gradientul ( ∆) de concentratie a substanteantelor de o parte si de alta a filtratului renal: - polianionii circulate sunt retinuti de endoteliul glomerular; - macromoleculele neutre → membrane bazala glomerulara; - substanteantele cationice → slit process;

B. Suprafata de filtrare

Depinde de numarul nefronilor in functie, fiind egala la om cu 1,2-1,5 m² , pentru cei doi rinichi. Coeficientul de filtrare (Kf) caracterizeaza permeabilitatea filtratului renal. Kf depinde de suprafata de filtrare si este influentat de celule mezangiale. Variatii ale suprafetei de filtrare sunt posibile prin contractia celulelor mezangiale sau alterarea podocitelor. Podocitele pot deveni aplatizate si sa acopere complet portiuni mai mari din membrana bazala, scazand suprafata de filtrare. Angitensina II, tromboxanul A2, ADH, PAF (factor secretat de macrofag), PG F2 determina contractia celulelor mezangiale si scade suprafata filtranta. Cand celulele mezangiale sunt relaxate ( ANP, PG E2) creste suprafata filtranta. Scleroza renala si nefrectomia partiala reprezinta afectiuni in care suprafata de filtrare se reduce din cauza distrugerii unor nefroni. C. Presiunea efectiva de filtrare

Aceste forte sunt: 1. Presiunea hidrostatica intraglomerulara a sangelui = 60 mmHg ( profiltranta); 2. Presiunea din capsula Bowman - in exteriorul capilarelor se opune filtrarii  = 18mmHg; 3. Presiunea coloid-osmotica a proteinelor plasmatice din capilare - se opune filtrarii  - este de 28 mmHg la intrarea in capilarul glomerular dar pe masura ce apa intravasculara ultrafiltreaza presiunea coloid-osmotic creste pana la 36 mmHg la iesirea din capilar (presiunea coloid-osmotica medie: 32mmHg). 4. Presiunea coloid-osmotica a proteinelor din capsula Bowman -  favorizeaza filtrarea - in mod normal filtreaza putine proteine de aceea acest factor este = 0

PEF = PG- (PO+PC) →PEF = 60 - (32 +18)= 10mmHg.

Rezultatul ultrafiltrarii are toti constituientii plasmei , mai putin macromoleculele.

Elementele minerale - ionii - nu se afla in concentrati identice. Urina primara contine cu 5% mai mulichidul tubulari anioni si cu 5% mai putini cationi ( echilibrul Donnan). In mod normal, intre sange si lichidul interstitial exista diferente. In plasma sunt cu 2% mai multi cationic decat si in LI se afla mai multi anioni. Proteinele retinute in sangele capilar se comporta ca polianioni si deci atrag Na, K care sunt retinuti in plasma in cantitati suplimentare. Tot proteinele resping anionii si de aceea anionii sunt respinsi, iar cationii retinuti. In ultrafiltrat anionii difuzabili ca HCO ₃, Cl sunt cu 5% mai multi decat in plasma, iar concentratia unor substanteante neionizabile (urea, creatinina) este cu 4% mai mare ca in plasma.

DEBITUL FILICHIDUL TUBULARRARII GLOMERULARE (RFG)

Cantitatea de filtrat glomerular care se formeaza in fiecare minut in toti nefroni reprezinta debitul filtrarii glomerulare  - 125 ml/min la barbati  si de 110ml/min la femei  = 180l/zi. RFG este proportional cu suprafata corpului, varsta. RFG se masoara indirect , prin determinarea clearance la inulina - substanteanta care se filtreaza in totalitate la nivelulel glomerular, nu se reab soarbe, nu se secreta. Prin compararea Cl inulinei (care estimeaza RFG) cu Cl altor substante pot fi efectuate urmatoarele generalizari:  

Cand Cl substantei este egal cu Cl inulinei →substanta este doar  filtrata; Cand Cl substantei este mai mic ca cel al inulinei → substanta a fost reabsorbita la

nivelul tubilor renali; 

Cand Cl substantei este mai mare decat Cl inulinei → substanta a fost secretata in

lumenul tubular (LT). Cl inulinei este cea mai sigura metoda de masurare a RFG dar nu este practica pentru clinica. Este nevoie de o administrare constanta la nivelulel plasmatic, iar dozarea in plasma si urina este dificila. EDTA, Vit. B12, 125I (iod) pot fi folositi dar se poate evita perfuzia venoasa a acestor substante prin utilizarea unei substante endogene: creatinina.

Cl creatininei si concentratia plasmatica a creatininei pot estima RFG : Cl creatinina = 125-135 ml/min, creatinina serica = 0,8-1,3 mg/dl;

Creatinina este o substanta care se filtreaza, nu se reabsoarbe si se secreta. De aceea cantitatea excretata este mai mare ca cea filtrata. Exista o supraestimarea a secretiai tubulare a creatininei cu aprox. 20% din RFG, dar si nivelulelul plasmatic al creatininei este supraestimat(datorita creatininei exogene si a metodelor de dozare). Astfel, cele doua valor mai crescute (Cl creatininei si creatinina plasmatica) se anuleaza reciproc. In starea de echilibru, rata de excretie a creatininei este egala cu productia metabolica: Ucr x V= Cl cr  X Pcr . Se masoara creatinina plasmatica care este invers proportinala cu RFG. Sunt necesare probe de sange venos si urina pentru a determina concentratia creatininei. RFG = Cl cr = Ucr x V/ Pcr

Cand RFG scade la 50%, eliminarea de creatinina scade la 50% si determina cresterea creatininei plasmatice (la 2 mg/dl). Creatinina plasmatica creste pana cand cantitatea filtrata devine egala cu cea excretata. Echilibrul este stabilit cand concentratia plasmatica se va dubla fata de normal . Cand RFG scade la 1/4, creatinina plasmatica creste la 4mg/dl. Cand RFG scade la 1/8, creatinina plasmatica creste la 8mg/dl. Rata de excretie este egala cu rata de productie dar in aceasta situatie se realizeaza cu  pretul cresterii creatininei plasmatice in pofida scaderii RFG. Coeficientul de filtrare  (Kf) = cati ml de ultrafiltrat se produc pe minut la o presiune

efectiva de filtrare de 1mmHg. Kf = RFG/pef (presiunea neta de filtrare) → 125/10 = 12,5ml/min/mmHg

Cand se exprima la 100g/tesut renal este de aproximativ 4,2ml/min/mmHg, fiind de 400ori mai crescut decat valoarea medie pe 100g/tesut de la alte organe (0,01 ml/min/mmHg) Kf depinde de  permeabilitatea membranei filtrante si de suprafata acesteia  . In afectiuni ca diabetul zaharat sau hipertensiunea arteriala are loc scaderea Kf prin ingrosarea membrane bazale a capilarelor glomerulare si reducerea nefronilor. RFG = Kf x Pef → 12,5x10 = 125 ml/min Fractia de filtrare (FF) este procentul din fluxul plasmatic renal ce devine filtrat

glomerular. FF= RFG/FPR=125/650

FF este este 1/5 (0,19) sau 20% din cantitatea de plasma care strabate rinichiul si este filtrata la nivelulel de capilar glomerular. FACTORII CARE INFLUENTEAZA RFG 1. Debitul sanguin renal

- creste fluxul renal, creste debitul filtrarii glomerulare (RFG) si invers; 2. Variatiile de calibru al celor 2 arteriole : aferenta si eferenta

-

a. aferenta : prin vasoconstrictia ei scade debitul renal si presiunea hidrostatica din glomerul →scade RFG → anurie; vasodilatatia are efect invers: creste presiunea hidrostatica din glomerul si RFG; - a. eferenta: vasoconstrictia determina cresterea rezistentei la flux la nivelulelul capilarelor glomerulare ( cresterea presiunii glomerulare) si atat timp cat rezistenta crescuta in a. eferenta nu reduce fluxul are loc o crestere a RFG pana la momentul cand presiunea coloid osmotica creste foarte mult si forta neta de filtrare scade cu scaderea RFG ( efect bifazic si tranzitor). 3. Presiunea arteriala sistemica  - relatie speciala

Factori care scad RFG :

1. Determinanti fizici (variatiile i n sens opus conduc la ↑RFG) - ↓Kf = ↓RFG;

-

↑presiunii hidrostatice din capsula Bowman = ↓RFG;

-

↑presiunii coloid osmotice din capilarul glomerular = ↓RFG

-

↓PA sistemice →↓presiunea hidrostatica din capilarul glomerular(Presiunea

hidrostatica glomerulara) -

↑Rezistentei la nivelulelul arteriolei aferenta = ↓Presiunea hidrostatica glomerulara (prin ↑activitatii simpatice);

-

↓Rezistentei la nivelulelul arteriolei eferente = ↓Presiunea hidrostatica glomerulara (prin ↓AT II)

2. Cauze patologice:

-

Afectiuni renale, diabet zahart, hipertentiunea arteriala (scad Kf); Obstructia de tract urinar (calculi) poate determina scaderea presiuni hidrostatice din capsula Bowman.

Presiunea arteriala sistemica  - relatie speciala

- este un mecanism intrinsec; - rinichiul mentine constante RFG si FSR  (fluxul sanguin renal); - conditie necesara pentru controlul precis al excretiei renale de apa si solviti; - PA < 75mmHg ↓RFG; - PA < 60mmHg → anurie; - PA > 160mmHg →↑FSR,↑RFG Autoreglarea RFG previne variatiile extreme ale excretiei renale de apa si solviti care s-ar inregistra odata cu variatiile PA. RFG=180l/zi , dintre care se reabsorb 178,5l/zi. Ipotetic, cand PA creste de la 100 la 125 mmHg va creste si RFG cu 25% incat RFG va deveni 225l/zi, iar daca reabsorbtia ar fi constanta ar rezulta 46,5l/zi debit urinar. Cresterea PA are efect scazut asupra debitului urinar deoarece se activeaza mecanisme de autoreglare a RFG si datorita unui mecanism adaptativ aditional care creste rata reabsorbtiei atunci cand creste RFG = mecanism glomerulo-tubular.

Chiar daca aceste mecanisme sunt active, variatiile PA sistemice au efecte semnificative asupra excretiei renale de apa sis are = diureza presionala; 1. MECANISMUL MIOGEN: - cresterea brusca a PA determina cresterea fluxului renal dar dupa 30-60s apare la nivelul muschiului neted al arteriolei aferente contractia ca urmare a intinderii produse, reducandu-se debitul arteriolei aferente. Are loc o crestere a rezistentei vasculare cu scaderea FPR si implicit a RFG; - cresterea presiunii intinde si creste raza vasului. Se activeaza canalele Na  –Ca din musculatura neteda vasculara → depolarizare cu aflux de Ca si stimularea

contractiei. 2.

FEEDBACK-UL TUBULOGLOMERULAR

-

controleaza atat RFG cat si FSR, dar in unele cazuri mentine RFG pe seama modificarii FSR (efect crescut pe controlul RFG) ; protejeaza capilarul glomerular impotriva cresterilor de presiune de perfuzie; asigura cantitateaa de filtrat si de substanteante solvate ce ajung in tubii uriniferi; important in raspunsul arteriolei aferente la modificare ale PA de peste zi: schimbari postural, efort, somn; are 2 componente, legate de aparatul juxtaglomerular: mecanismul de feedback pe arteriola aferenta si mecanismul de feedback pe arteriola eferenta : a. mecanismul de feedback vasodilatator al arteriolei aferente : un debit redus al fluxului tubular produce reabsorbtia crescuta a Na si Cl la nivelulelul AH ascendente astfel incat concentratia scazuta a acestora determina la nivelulelul maculei dense un semnal dilatator al arteriolei aferente invecinate → creste

-

RFG ( ↓ rezistenta in arteriola aferenta si ↑presiunea hidrostatica);

b. mecanismul de feedback vasoconstrictor al arteriolei eferente: concentratia redusa a Na si Cl de la nivelulelul maculei dense va determina si eliberarea de renina din celulele juxtaglomerulare cu formarea de AT II cu rol vasoconstictor pe arteriola eferenta - creste presiunea hidrostatica intraglomerulara cu revenirea la normal a RFG. In HTA secundara stenozei de a.renala si insuficienta cardiaca congestiva administrarea de captopril poate determina anuria. In timpul perioadelor de hipoperfuzie renala blocarea sintezei de AT II determina scaderea dramatica a RFG. In mod normal, constrictia preferentiala pe arteriola eferenta a AT II contribuie la prevenirea reducerii presiunii hidrostatice glomerulare si RFG atunci cand perfuzia renala scade mult . Aparatul juxtaglomerular mediaza mecanismul de feedback tubulo-glomerular. Cand creste PA  celulele macule dense din segmentul gros al AH sesizeaza o crestere a RFG ceea ce va determina vasoconstrictia arteriolei aferente cu scaderea presiunii hidrostatice si ↓RFG. Mecanism : - ↑PA determina ↑RFG care va livra o cantitate crescuta de Na si Cl la nivelulelul

-

celulelor maculei dense ale aparatului juxtaglomerular; datorita co-transportului Na/K/2Cl din membrana apicala a maculei dense rezulta o reabsorbtie marcata cu ↑ intracelulara a acestor ioni;

-

-

cresterea Cl intracelular in combinatie cu un canal de Cl din membrana bazo-laterala va duce la depolarizare. Se va activa un canal cationic neselectiv care va permite Ca sa intre in celulele maculei dense; Ca intracelular va determina eliberarea din aparatul Golgi a unor substantelor paracrine (ATP, adenozina, Tx) cu rol in contractia celulelor musculare netede vasculare din vecinatate. Receptorii A1adenozin de la nivelulelul celuleor musculare netede sunt implicati in acest raspuns;

-

efectul net este ↑rezistentei in arteriola aferenta , ↓RFG contracarand ↑RFG.

Sensibilitatea mecanismului de feed-back este influentata de expansiunea volemica, dieta bogata in proteine, hiperglicemie, scaderea masei renale. FSR si RFG cresc cu 20-30 % dupa o masa bogata in proteine, glucide. Aceasta crestere se refera la mecanismul de reabsorbtie a acestora : Na/arteriola aferenta, Na/glucoza din TCP. Scaderea cantitatii de NaCl la nivelulelul maculei dense determina activarea mecanismului tubuloglomerular. Scade rezistententa la nivelulelul arteriolei aferente si deci creste FPR si RFG. Urmatoarele se refera la relatia FPR cu RFG: 1. Substantele vasodilatatore ( PGE, Ach, bradikinina, histamina ) au efect pozitiv asupra circulatiei renale dar RFG nu creste paralel cu FPR datorita scaderii Kf. Au efect mai ales asupra arteriolei aferente; atenueaza efectele vasoconstrictoare ale nn. simpatici si al AT II. NO scade rezistenta vasculara renala si creste RFG. La unii pacienti cu HTA afectarea sintezei de NO ar fi cauza vasoconstrictiei renale pronuntate si a cresterii HTA. 2. Substantele vasocontrictoare ( endotelinele,TX,leucotriene -ca raspuns la inflamatii) determina contractia arteriolelor aferenta si eferenta si scaderea Kf →scad RFG si

FPR. AT II scade FPR dar modifica putin RFG pentru ca actioneaza prin crestrea rezistentei vasculare si a presiunii hidrostatice glomerulare la nivelulelul arteriolei eferente. Sinteza ATII creste in starii asociate cu scaderea PA, a volemiei cand scade RFG. Prin mecanism de feed-back tubuloglomerular pe arteriola eferenta previne scaderea RFG. Constrictia pe arteriola eferenta va induce un flux lent la nivelulel tubular ce va determina crestrea reabsorbţiei de Na care va restabili volemia şi PA; Prostaglandinele au effect local si previn vasoconstrictia exagerata produsa de AT II

si stimularea simpatica in stresul chirurgical, volemic si al depletiei de sare → asigura protectie pentru circulatia renala 3. Hormonii : - Glucocorticoizii - ↑ RFG prin ↓rezistentei vasculare la nivelulelul arteriola aferenta; - Noradrenalina - ↑ rezistenta vasculara la nivelulelul arteriola aferenta (mai putin pe arteriola eferenta) cu ↓FPR dar nu modifica RFG → stimularea simpatica creste

-

eliberarea de renina →↑ ATII si ↑reabsorbtia de Na; ADH → influenteaza RFG prin contractia celulelor mezangiale; PTH → ↓ Kf si ↓ RFG;

Glucagonul si STH - ↑RFG; PNA→vasodilatatie pe arteriola aferenta si arteriola eferenta; efect net →↑FPR si

RFG.

ROLUL SNC

Filetele nervoase simpatice reglementeaza FSR (fluxul sanguine renal), RFG (filtrarea glomerulara) si reabsorbtia tubulara. Rinichii nu dispun de fibre nervoase parasimpatice. Nervii simpaticii provin din plexul celiac → secreta noradrenalina(NA) si dopamina (DA) in tesutul conjunctiv liber din

apropierea arteriolei aferente si eferente si la nivelulelul TCP. Stimularea simpatica are 3 efecte: - Catecolaminele → vasoconstrictie; - Catecolsminele → reabsorbtia Na in TCP; - La nivelulelul aparatului juxtaglomerular→ secretia de renina↑ Exista si aferente senzoriale de la baroreceptorii si chemoreceptorii ce provin de la nivel renal. Cresterea presiunii de perfuzie renala stimuleaza baroreceptorii din artere si arteriolele interlobare. Ischemia renala si compozitia lichidului interstitial stimuleaza chemoR din pelvisul renal. La niveluri foarte crescute de K si H se modifica fluxul sanguin. Ischemia, anxietatea, schimbarile posturale si administrarea de barbiturice sau anestezice determina scaderea fluxului plasmatic renal. EFECTUL STIMULARI SIMPATICE asupra fluxului sanguin renal- Fenomenul de ,,scapare ”

Nervii simpatici actioneaza asupra arteriolei aferente si arteriolei eferente si partial la nivelulelul tubilor renali, cu efect redus asupra filtrarii glomerulare. Mecanismele intrinseci de autoreglare sunt mai eficiente decat stimularea nervoasa. Dupa stimulare simpatica brusca, puternica are loc anuria. Daca stimularea persista, cateva ore ,PA creste suficient pentru a contracara efectele vasoconstrictiei simpatice. Cand autoreglarea este afectata are loc cresterea PA ce determina crestrea RFG. Diureza presionala

Din studiul mecanismului de reabsorbtie tubulara rezulichidul tubulara clarca reabsorbtia nu creste cand creste PA. De aceea orice crestere a filtrarii glomerulare determina automat si cresterea debitului urinar. Acest efect pronuntat al presiuni arteriale asupra debitului urinar se numeste diureza presionala. Cand in organismanism se acumuleaza lichid in exces, creste volemia si implicit PA care la randul ei va avea efect direct asupra rinichilor care vor elimina lichidul in exces aducand asfel presiunea la valorii normale = sistemul reno-vascular in reglarea PA. La valori ale PA de 75-160mmHg functioneaza mecanismul de autoreglare, dar la cresteri acute cu 3050% peste aceste valoare excretia de apa si sare cresc, efect numit diureza de presiune si natriureza de presiune : - scade formarea de ATII şi scade reabsorbţiei de Na ;

-

creste PA in artera renala →creste presiunea hidrostatica glomerulara in capilarele

peritubulare( la nivelulelul vasa recta, mai ales) urmat apoi de crestrea presiuni hidrostatice glomerulare interstiţiale şi determinarea retrodifuziunii Na in lumenul

tubular = scade reabsorbtia de Na si a apei si creste diureza;  Aceste mecanisme au rolul de a mentine echilibrul intre aportul si excretia de sare si apa.

FUNCTIA TUBILOR RENALI

Urina primara, rezultat al ultrafiltrarii plasmei sanguine la nivelul glomeru lilor renali, trece de la nivelulelul capsulei Bowman in sistemul tubular: - TCP : urina primara este izotona cu plasma; - AH ram descendent: la capatul lui, urina este hipertona; - AH segmentul gros si TCD : urina devine hipotona; - TC : urina este hipo/hipertona, in functie de starea de hidratare a organismanismului. In acelasi timp cantitatea de filtrat glomerular se reduce foarte mult: 1200-1500 ml /24ore. Tubul renal intervine in 2 functii majore: - de reabsorbtie; - de secretie - exista un grup de substante endogene care se cer mai rapid eliminate decat o poate face abundentul filtrate glomerular RFG crescut determina rinichii sa elimine din organism substante a caror excretie depinde de RFG. Majoritatea produsilor de metabolism sunt slab reabsorbiti la nivelul tub ilor si astfel sunt eliminati dependent de volumul crescut al RFG. Totodata permite rinichilor sa controleze rapid volumul si compozitia lichidelor din organism. Cantitatea de plasma este procesata de 60ori/zi, iar LEC de 12-14 ori. Reabsorbtia lichidului in capilare peritubulare

Vehicularea urinii prin tubul renal depinde de gradientul de presiune hidrostatica existent intre capsula Bowman (10mmHg) si bazinet (0)- ( la nivelul TCD → 7mmHg ). Epiteliul tubular reabsoarbe peste 99% din apa din filtrat, precum cantitati mari de electroliti si alte substante: - Presiunea in capilarele peritubularea este de13mmHg, cea interstitiala renala de 6mmHg → un gradient de presiune pozitiv (7mmHg), care se opune reabsorbtiei  ; - Acest gradient este contracarat de presiunea coloid osmotica din plasma (32mmHg) si presiunea coloid osmotica din interstitiu (15mmHg). Rezulta o presiune neta de reabsorbtie osmotica a lichidului in capilar de 17mmHg; - Presiunea neta de reabsorbtie = 10mmHg ( 17mmHg - 7mmHg) .Aceasta presiune mare de reabsorbtie permite reabsorbtia unor mari cantitati de lichid din tubii in interstitiu. Au rol si in aportul de substante nutritive si oxigen la nivelul celulelor epteliale.

FACTORI CARE POT INFLUENTA REABSORBTIA CAPILARA PERITUBULARA 1. Pc → ↓ Reabsorbtia 

↓ R arteriola aferenta →↑ Pc ;



↓ R arteriola eferenta →↑ Pc ;

↑ Presiunea arteriala → ↑ Pc; ↑ πc → ↑ Reabsorbtia 

2.

 

↑ πarteriola aferenta → ↑ πc; ↑ FF → ↑ πc;

3. ↑Kf → ↑ Reabsorbtia

     

Pc – presiunea hidrostatica din capilarele peritubulare; R arteriola aferenta, R arteriola eferenta – rezistenta la nivelul arteriolelor aferente si eferente; πc – presiunea coloid osmotica in capilarele peritubulare; πarteriola aferenta – presiunea coloid osmotica in plasma arterial; FF – fractia de filtrare; Kf – coeficientul de filtrare corespunzator membranelor capilarelor peritubulare

Dupa absorbtia in lichidul interstitial transportul apei si solvatilor prin peretii capilarelor peritubulare in circulatia sanguina se realizeaza prin procesul de  filtrare fortata care depinde de presiunile hidrostatice si coloid-osmotice. Excretia urinara = RFG –Reabsorbtia tubulara +secretia. Reabsorbtia este un proces cu selectivitate inalta: - Sunt subst care se reabsorb in totalitate; - Ionii sunt reabsorbiti si secretati in functie de necesitatile organismului; - Produsii finali de metabolism prezinta reabsorbtie relativ redusa si sunt excretati in cantitati crescute. Rata reabsorbtiei in capilarele peritubulare este de 124ml/min deoarece reprezinta 99% din RF.

Calculul ratei reabsorbtiei in capilarele peritubulare : - Reabsorbtia → Kf x presiunea neta de reabsorbtie; - Rata reabsorbtiei = 12,4ml/min x 10mmHg. Kf (in reabsorbtie corespunzator membranelor capilarelor peritubulare) reprezinta raportul intre rata reabsorbtiei si presiunea neta de reabsorbtie. Kf = Rata reabsb/ Per → 124/10 = 12,4ml/min

REABSORBTIA

Reabsorbtia tubulara este un proces in care substantele trec prin: 1. membrana luminala a celulelor tubulare,unde exista canale ionice si carrieri la polul apical; suprafata absorbanta ↑ cu jonctiuni stanse;

2. 3.

membrana bazolaterala: la acest nivel exista  pompe in numar crescut  pentru transportul activ; endoteliul capilarelor tubulare.

Procesul de reabsorbtie este: - Transcelular; - Paracelular – prin jonctiunile stanse; Cea mai mare parte a reabsorbtiei (FG) are loc la nivelul TCP = 80% (reabsorbtie obligatorie), iar 19%(reabsorbtie facultativa) are loc in TCD.

Reabsorbtia are loc prin mecanisme: 1. ACTIVE

Necesita ATP pentru a deplasa o substanta impotriva unui gradient de concentratie (sau electric) prin membrana bazolaterala . Intre lichidul tubular si celula exista un gradient electric (Δ) de -70mv. Transportul activ poate fi: 

TA primar → cuplat direct cu sursa de energie:

1. ATP-aza Na/K din membrana bazolaterala creeaza Δ electochimic: favorizeaza transportul la polul apical asigura transportul active secundar; 2. ATP-aza Ca → controlata de PTH; 3. ATP-aza H si H/K (pol apical) → cu rol in EAB  TA secundar → carrier cuplat indirect cu sursa de energie. Foloseste Δ electo chimic datorat TA primar. Sunt de tip simport  si antiport . Transport activ este limitat de capacitatea maxima de transport a carrier-ului . Transportul maxim are o valoare caracteristica pentru fiecare substanta. In cazul in care are loc depasirea transportului maxim in procesul de reabsorbtie substanta ramane in urina. Transportul activ este utilizat pentru glucoza, proteine, aminoacizi, Ca, Mg . 2. PASIVE Nu necesita ATP, se face in sensul unui gradient electrochimic. Factori determinant: o Δ electro-chimic → pentru reabsorbtia ionilor; o o

Δ osmotic → solvatul trece de la concentratie crescuta spre concentrat ie scazuta; Δ ,,solvent drag” →trecerea pasiva a apei si a solvitilor micromoleculari neselectivi, paracelular din urina in sange pe baza Δ osmotic si oncotic

o

peritubular Difuziune dependenta de pH: formele neionizate ale acizilor si bazelor trec mai usor decat cele ionizate; Δde pH se realizeaza intre lumenul tubular si lichidul peritubular (spatiul interstitial); Permeabilitatea peretelui tubular;

o

Timpul de pasaj → dependent de debitul tubului urinar.

o

REABSORBTIA Na - necesar 10-20 mEq/zi;

-

consum 100- 200mEq/zi.

600g de Na se filtreaza prin glomerul in 24 de ore, dar este reabsorbit activ pe toata lungimea nefronului cu exceptia ramului descendent al AH. Reabsorbtia are loc transcelular si paracelular. TCP: Transportul activ primar de Na  se produce in extremitatea bazala, in zona spatiilor intercelulare laterale prin  pompa 3Na/2K  (expulzarea Na din celula tubulara se face la schimb cu K ce patrunde in celula). Se creeaza un gradient electic, puternic negativ de 70mV. Cei 2 factori ce determina difuziunea Na din lumenul tubular in interiorul celulei sunt: - gradient de concentratie: in lumenul tubular: 140mEq/l si 12 mEq/l intracellular; - gradient electic de - 70mV; Trecerea Na se produce paracelular in segmentele 2 si 3 datorita unui ∆pozitiv (l a nivelul lumenului tubular) si urmand reabsorbtia apei. 1/3 din Na patruns transcelular se reintoarce in lumen pe cale paracelulara ,,back- leak” Transportul activ secundar  - co-transport : nu foloseste energie furnizata direct din ATP, insasi miscarea ionilor de Na activeaza mai multe transporturi secundar: a. simport  : Na/ glucoza, Na/aminoacizi, (fosfatii, sulfati, acizii mono si dicarboxilici care au trecut prin co-transport din lumenul tubular in celula epiteliala); acestea stabat membrana bazolaterala prin difuziune facilitata cu ajutorul altei proteine transportoare (Na/HCO₃) si pompa; b. antiport : Na/H - o parte din cantitatea de Na trece in sange la schimb cu H si K = reabsorbtie izoosmotica ; La nivelul TCP se absoarbe 65% din cantitatea de Na, reabsorbtia este obligatorie si hormono – independent (!?!!). Transportul de tip gradient  – durata, depinde de Δ electo-chimic, intervalul de timp in care substante este in tubii renali si de rata fluxului tubular. Rata de reabsorbtie este proportionala cu concentratia din lumenul proximal si cu cat fluxul este mai scazut. ANSA HENLE: Na este reabsorbit 20 - 25% - segmentul descendent→ impermeabil pentru ionii si uree; - segmentul ascendent → reabsorbtie de Na prin transport pasiv datorita Δ osmotic si paracelular; - segmental gros → segment de dilutie a urinii; Reabsorbtia se realizeaza la polul apical prin: - TA → co-transport Na/K/2Cl urmand absorbtia activa de Cl (exista o pompa activa de Cl); - antiport Na/H; La polul bazal : TA →Na/K ATP -aza.

Reabsorbtia paracelulara se face prin TP datorat Δ osmotic . Exista canale de K apical ceea ce determina aparitia unui ∆ pozitiv la nivelul lumenului tubular, de aceea ½ din Na

reabsorbit se face paracelular impreuna cu K, Ca, Mg. Tot la acest nivel exista hiposmolaritate → permeabilitatea redusa pentru apa.

TCD si TC: la acest nivel se reabsorb doar 8-10% din Na dependent de hormoni (transcelular ). La polul apical aldosteronul creste permeabilitatea pt Na si K (Na/H, Na/K  – controlate de aldosterone). Exista apical un co-transport Na /Cl (CNC) sensibil la diuretice tiazidice. La polul baza prezinta Na/K ATP-aza ce creste reabsorbtia de Na si secretia de K si creste reabsorbtia de Cl, HCO3 si apa. Na/H , Na/K→ Cele doua functioneaza corelat cu echil ibrul acido-bazic: - in alcaloza → Na/K; - in acidoza → Na/H ! In alcalozele asociate cu hipopotasemie, retinerea K este mai pretioasa pentru organism decat retinerea H, de aceea, desi exista alcaloza, se va elimina H – ACIDURIE PARADOXALA.

TC corticali si medulari: Na intra in cellule prin canale apicale de Na: ENAC (este un heteromer ce cuprinde subunitatile α, β si γ)

REGLAREA REABSORBTIEI DE Na

Depinde de urmatorii factori: 1. Gradul de expansiune a volumului lichidului extracelular

-

Reabsorbtia se face proportional cu solicitarea tubulara: balanta sau echilibrul glomerulo –  tubular  reprezinta capacitatea rinichilor de a creste rata reabsorbtiei ca raspuns la cresterea incarcarii tubulare; cand RFG creste de la 125ml/min-

-

150ml/min, rata reabsorbtiei la nivelul TCP creste de la 81ml/min la 97,5ml/min = 65% ; Mecanism important:  previne suprasolicitarea segmentelor tubulare distale atunci cand RFG creste si ofera o cantitate scazuta de Na; adaptarea reabsorbtiei are loc numai intre anumite limite: cand RFG se reduce la 30 -40% din valoarea normala, reabsorbtia de apa si saruri este totala → anuria

-

-

Balanta glomerulo-tubulara este contolata de : presiunea coloid osmotica si hidrostatica glomerulara din capilarele peritubulare: o

↑ P hidrostatice si ↓ P coloid osmotica → diminua reabsorbtia de Na;

o

↓ P hidrostatice si ↑ P coloid osmotica → maresc reabsorbtia de Na;

o

↑fluxului tubular determina indoirea pronuntata a cililor centrali, semnaland

reabsorbtia de lichid; Alt factor ipotetic este AT II care este filtrate glomerular si secretata de TCP → ↑reabsorbtia de Na prin AT1 din membrana apicala si bazal (la nivelul TCP) ; Stimuleaza si Na/H din AH groasa si canalele de Na din TC→↑reabsorbtia de Na;

2.

Interventia mineralocorticoizilor

-

Aldosteronul scade eliminarea de Na prin stimularea reabsorbtiei la nivelul TCD si TC medulari→2-3% din reabsorbtia de Na este controlata de aldoteron; In conditii de hiperaldosteronism cronic, mai intai se instaleaza retentia sodata si

-

expansiunea volemica →↑ PA → diureza presionala (astfel se revine la nivelulelul initial al excretiei urinare de Na). Acesta este ,,fenomenul de scapare” de sub

-

influenta aldosteronului care s-ar datora scaderii reabsorbtiei de Na in segmentele proximale sporind astfel livrarea de Na in segmentele distale cu eliminarea lui, desi aldoteronul este crescut; Din acest moment rata de incarcare cu NaCl si apa va fi zero, pastrandu-se un echilibru intre aport si eliminare, dar s-a instalat HTA; Reabsorbtia activa de Na stimulata de aldosteron are loc la nivelul nefronului distal, fiind cuplata cu secretia de K si H.

 Alti factori modulatori ai eliminarii de Na: - PGE2, BK: inhiba reabsorbtia de Na prin fosforilarea canalelor de Na si K. in

-

segmental gros al AH are loc inhibarea transportorului Na/K/2Cl, iar in TC inhibarea ENaC; Dopamina, prin receptorii D1 si D2 din cortexul renal scade reabsorbtia de Na prin inhibarea Na/H apical si pompei Na/K din TCP si segmental gros al AH; administrarea de dopamina induce diureza;

-

Oubaina inhiba pompa Na/K din TC si determina excretia de Na; Parathormonul scade reabsorbtia de Na prin inhibarea canalelor de sodiu din

membrana lunimala; Hh. Tiroidieni stimuleaza reabsorbtia Na si a apei din TCP prin cresterea permeabilitatii pentru K a membranei bazo-laterale; produc o crestere a RFG prin cresterea dibitului sanguine renal;

-

H. antidiuretic (ADH)  stimuleaza reabsorbtia de Na la nivelul segmentului gros al AH

-

actionan apical pe Na/K/2Cl sip e canalele de K; in celulele principale creste numarul de canale de Na deschise din membrana apicala (ENaC); Peptidul natriuretic atrial(ANP)  creste eliminarea de Na si creste diureza; este eliberat de celulele miocardice atriale; produce o natriureza insemnata prin intensificarea RFG: Vasodilatatie pe arterele renale, ↑FSR si RFG, ↑Na in TCP si AH groasa; fluxul



crescut de sange spala osmolaritatea din medulara rinichiului→ ↑eliminarea de

Na; Efect direct: inhiba reabsorbtia de Na prin inhibarea canalelor din membrana apicala;





Antagonist al SRAA →↓renina → ↓secreţiei de aldosteron = ↓ reabsorbtia tubulară de Na si secretia de Cl si determina ↑eliminarii de Na;



Alte efecte :

-

Pe vasele sistemice → vasodilatatie; ↓ PA prin efectul vascular şi renal; creste permeabilitatea capilara;

-

Rol important in raspunsul diuretic la redistribuirea de LEC si volum plasmatic in torace care apare in timpul zborului spatial si imersie in apa; Neurotransmitator;

-

Activitatea simpatică modifică fortele Starling din capilarele periferice,volemia, hemodinamica 

-

renala si stimuleaza eliberarea de renina: stimuleaza eliberarea de renina, amplificand reabsorbtia de Na si implicit scade eliminarea; scade fluxul sanguin renal si RFG → scade excretia de Na;

In TCP prin rreceptorii alfa-adrenergici se stimuleaza apical Na/H si bazal pompaNa/K, crescand reabsorbtia de Na independent de efectele hemodinamice.

DIURETICELE

Inhiba reabsorbtia de NaCl la diferite niveluluri ale tubului renal. Acetazolamida (inhibitor al anhidrazei carbonice) actioneaza mai ales la nivelul TCP, inducand o excretie urinara crescuta de Na si bicarbonat - induce acidoza. Diuretice de ansa: furosemid, acid etacrinic, bumetanid  inhiba reabsorbtia activa de Cl ( secundar Na) in bratul gros ascendent al AH (co-transportul Na/K/2Cl ). Diuretice tiazidice: hidroclorotiazida, clortalidona sunt larg utilizate. Mecanismul de actiune: inhiba transportul activ de Na-Cl din membrana luminala. Ca urmare, in TCD si TC raman cantitati mari de NaCl ce impiedica reabsorbtia apei. Diuretice distale, actioneaza asupra receptorilor de la nivelul TC. Scad reabsorbtia de Na siscad secretia de K (economisesc K). Eplerenona, Spironolactona sunt antagonisti al aldosteronului . Blocante ale canalelor de Na inhiba direct difuziunea la nivelul TC ( amilorid, triamterene).

REABSORBTIA K

Potasiul este ionul specific intracelular legat de fosfatii si proteine cu rol important in activitatea fibrelor musculare miocardice, in activitatea nervoasa, in reactile de fosforilare. Se gaseste in concentratie de 140mEq/l intraceelular (140x28l=3920mEq), iar in plasma concentratia sa este mentinuta in limite inguste: 4,2mEq/l→4,2x14l=59mEq.

Daca dupa ingestia de alimente K nu ar fi introdus in celule, concentratiile plasmatic ear creste cu aprox 3mEq/l. Factori ce reduc K extracelular : 1. Insulina

-

Stimuleaza transportul K in celulele (in diabet zaharat are loc o crestere a concentratiei plasmatice K dupa mese) 2.  Aldosteronul

-

Creste transportul intracelular al K (in sdr Conn: hipopotasemie, iar in boala Addison: hiperpotasemie) 3. Stimularea βadrenergica

-

epinefrina deplaseaza K intracelular; de aceea, in tratamentul HTA cu propranolol (blocantii de receptori β adrenergici) se produce hiperpotasemie; 4. Tulburari acido-bazice

-

acidoza metabolica→hiperpotasemie;

-

alcaloza→hipopotasemie;

Factori ce cresc K extracelular : 1. Distructii celulare → leziuni musculare grave , liza eritrocitara masiva; 2. Eforturile fizice→ hiperpotasemie moderata; 3. Cresterea osmolaritatii LEC favorizeaza efluxul apei din cellule prin mecanism osmotic → difuziune de K;

K este filtrat liber la nivelul glomerulului si apoi este reabsorbit in TCP, reabsorbtie ce continua si in AH. Nefronul distal poate reabsorbi sau secreta. TCP – 65 -80%. Reabsorbtia pasiva (paracelular) urmeaza miscarea Na si a apei . Cand se deprima reabsorbtia apei scade si reabsorbtia K. In S3 potentialul pozitiv este favorabil electrodifuziunii paracelulare → scade rezistent la ac nivel. Mecanismele implicate: - Pompa Na/K ATP-aza → bazal;

- Canalele apicale si bazo-laterale pt K; - Co-transportul K/Cl(KCC) → ba zolateral. K preluat prin pompa Na/K recicleaza prin canalele bazale si co - transportorii → Nu apare in lumen. Canalele de K apicale sunt in repaus cat mai mult timp. Sunt activate de intinderea membranei celulare atunci cand cantitati crescute de Na patrund rapid, umfland celula tubulara (permit K sa paraseasca celula, iar volumul revine la normal). Chiar daca canalele se deschid, K nu patrunde transcelular, datorrita gradientului electrochimic. AH - segmentul gros → 25%; Se trasporta prin transport pasiv  paracelular si transport activ transcelular (cotransport) → Na/K/2Cl. La acest nivel potentialul de membrana apicala

este mai electronegative decat cel bazal. Gradientul pozitiv din lumen reprezinta forta motrice reabsorbtiei paracelulare a cationilor. 50% din cantitatea de K se reabsoarbe prin acest mecanis. Restul este transporata prin mecanism activ trancelular. La nivelul nefronilor  juxtamedulari exista o cresterea a secretie pasive in lumen deoarece este crescuta permeabilitatea pentru K la nivelul ansei si creste concentratia acestuia in lumen si intersritiu. TCD 1/3 si TC  – reabsorbtie 5% si SECRETIE de K. Celulele intercalate de la acest nivel prezinta in polul apical o pompa activa H/K ATP-aza care reabsoarbe K si secreta H. La polul bazal functioneaza pompa Na/K ATP-aza care asigura efluxul de Na din celulua spre interstitiu si de K in sens invers. In hipopotasemie pot creste dramatic numarul de pompe Na/H si ce determina secretia crescuta de H → alcaloza cu hipopotasemie. K care se elimina prin urina rezulta din secretia acestuia la nivelul TCD si TC (celulele  principale) prin intermediul pompei dependente de aldosteron. Factori care stimuleaza secretia de K : ↑concentratiei extracelulare de K, ↑ nivelului de aldosteron, ↑ LT la nivelul tubilor renali . Factori ce diminueaza secretia de K: ↑ concentratiei de H.

Cantitatea. secretata egaleaza cantitatea ingerata : 45-100mEq/zi. Aportul alimentar de K/zi este de 50-100 mEq, (limite extreme 10-500mEq/zi) din care 90% se elimina pe cale renala si restul prin tubul digestiv .

Secretia K implica 2 etape: 1. Captarea ionilor de K din lichidul peritubular ca urmare a activitatii Na/K-ATPaza de la nivelul membranei bazolaterale; 2. Difuziunea K din celulele in lichidul tubular ce se datoreaza: - migrarii Na intracelular cu modificarea potentialului la nivelul de lumen → devine puternic electonegativ (-40mV); - difuziunii pasive datorite concentratiei crescute din celula (principala) in lichidul tubular, prin canale apicale KCC; - transportului activ la nivel de membrana apicala, prin cotransport de K/Cl. Cu cat cantitatea de Na care ajunge in TCD creste, cu atat se stimuleaza secretia de K (kaliureza dupa administrarea de diuretice). Efectul net este reprezentat de miscarea activa de K din sange in lichidul tubular. Capacitatea de secretie scade de la corticala spre medulara. Controlul secretiei de K

Este asigurat de aldosteron care: - intensifica activitatea Na/K ATPaza, facilitand captarea intracelulara a K; - stimuleaza reabsorbtia Na la nivelulel distal; - creste permeabilitatea membranei luminale pt K. Aportul hidric redus scade excretia de K, iar aportul hidric crescut stimuleaza excretia. Cresterea fluxului tubular la nivelul TCD atunci cand exista expansiune volemica se insoteste de eliminare crescuta de Na si K. Cresterea fluxului este determinata de aportul crescut de Na (creste reabsorbtia de Na → este stimulate pompa Na/K si implicit secretia de K) sau de tratamentul cu diuretice (diureza ormotica). Amiloridul  inhiba ENaC si reduce gradientul pentru K (scade secretia). Tulburarile echilibrului acido-bazic: - acidoza metabolica sau respirat instalata acut determina reducerea brusca a secretiei de K prin trecerea din celulele tubulare in LEC→scade kaliureza; acidoza

cronica determina pierdere de K deoarece este inhibata reabsorbtia de NaCl si apa la nivelul TCP; - alcaloza metabolica sau respiratorie acuta determina cresterea brusca a eliminarilor de K. ADH favorizeaza acumularea de K in interstitiul medularei renale si creste permeabilitatea TC pentru K, rezultatul final final fiind cresterea kaliurezei (dar reduce si fluxul tubular, reducand secretia de K →efectele se anuleaza). Epinefrina inhiba eliminarea de K prin preluarea de tesuturi a K. catecolaminele produc inhibarea secretiei de K in aval de TC. Glucocorticoizii cresc RFG → cresc secretia de K.

REABSORBTIA Ca Homeostazia Ca extracelular este mentinuta in limite inguste: 2,5mEq/l → 9 -11mg% datorita rolurilor importante: coagularea sangelui, excitabilitate neuromusculara,  permeabilitatea capilara etc.

In plasma Ca este prezent: - 40% → Ca legat de proteinele (creste legarea lui in alcaloza); nu se filtreaza glomerular ; - 50% → Ca ionizat, (creste in acidoza) → se filtreaza glomerular; - 10% → Ca neionizat legat de anioni (fosfati, citrati)→  se filtreaza glomerular. Reabsorbtia lui are loc pe toata lungimea nefronului si 1% din cantitatea filtrata se va elimina prin urina (N: 5-10mEq/l). TCP → 65%. Reabsorbtia tubulara a Ca este legata de a Na si are loc prin 2 mecanisme: - la polul apical prin difuziune pasiva pe baza gradientului de concentratie (in celula cantitatea sa este de cateva sute de ori mai mica decat in lumen); la polul bazal prin mecanism active: transport primar( Ca ATP-aza si schimbatorul Na/Ca); - in segmentele S2, S3: paracelular datorita gradientului electrochimic pozitiv (cea mai crescuta cantitate: 80%); Cresterea volumului LEC si cresterea PA determina scaderea reabsorbtiei apei si a Na si implicit a Ca ceea ce determina cresterea eliminarii acestuia. AH- segmentul gros: 20%. Se realizeaza paracelular. Valoarea potentialului electric in lumenul tubular (+8mV) este mai mare decat in spatiul interstitial si realizeaza reabsorbtia cationilor : Mg, Ca, Na, K. Transcelular se realizeaza prin stimularea PTH.

TCD si TC → 5-10% reabsorbtie transcelulara. Exista canale apicale: TRPV5 si TRPV 6 (ECaCl1/2) controlate de PTH ( receptorul R1  – 2 proteine G stimularea a 2 kinaze)si bazal pompa Na/Ca , pompa de Ca. Controlul excretiei de Ca

La nivel renal, Ca este filtrate si reabsorbit, insa nu este secretat. Rata excretiei de Ca este ehala cu cantitatea filtrate de Ca - cantitatea reabsorbita de Ca. PTH si vit D3 determina cresterea reabsorbtiei de Ca si cresc excretia de fosfati . Calcitonina creste reabsorbtia de Ca. Fosfatul plasmatic crescut determina cresterea PTH → creste reabsorbtia de Ca; EAB: in acidoza creste reabsorbtia de Ca iar in alcaloza scade.

La nivelul TCP reabsorbtia este in legatura cu cea a Na si a apei. Cand are loc o crestere a volumul LEC sau a PA scadea reabsorbtia de Na si apa si implicit de Ca → excretia (si invers). Transportul activ de Ca are capacit limitată→Tmax = 0,125mM/min.

Hipercalciuria din hiperparatiroidism se datoreaza cresterii cantitatii de Ca filtrate. Diureticele ( furosemidul ) scad reabsorbtia de Ca. Acest mecanism se datoreaza scaderii ∆ electric. Tiazidicele inhiba Na-Cl apical si determina scaderea reabsorbtiei.  Amiloridul  inhiba apical canalele de Na si hiperpolarizeaza membrana apicala tubulara determinand cresterea reabsorbtia Ca.

REABSORBTIA Mg

Magneziul: -

50% → depozitat la nivelul sistemului osos; 49% → in spatiul intracelular;

1% → in LEC. Concentratia plasmatica → 1,8mEq/l, dar 50% este legat de proteine → 0,8mEq/l ionizat.

Este implicat in procese biochimice din organism si in activitatea a numeroase enzyme. Aportul este de 250-300mg/zi, iar excretia de 125- 150mg/zi. Rinichii excreta 10-15% din cantitatea filtrate glomerular. TCP → se reabsoarbe 15%, paracelular. AH- segmentul gros → 70% paracelular (transcelular incert pri n canale TRPV5/6). Bazal incert: Mg ATPaza sau schimbator Na-Mg; TCD si TC → 10%; Factori de care depinde reabsorbtia : - ↑ concentratiei extracelulare a Mg si hipercalcemia →↓reabsorbtia;

-

↑ volumului extracelular →↓reabsorbtia (iar ↓ volumului extracelu lar →↑reabsorbtia );

-

Furosemide si manitol →↓reabsorbtia; PTH, glucagon, ADH, calcitonina → stimuleaza reabsorbtia in TCP si TCD Concentratia plasmatica scazuta a Mg, alcaloza metabolica →↑reabsorbtia

REABSORBTIA FOSFATILOR

Fosfatii anorganici din plasma se gasesc in concentratie de 8mg%. 1-1,5mEq/l se afla sub forma de fosfatii mono sau dibazici. 80-90% din cantitatea de fosfati filtrata este reabsorbita. TCP → transport activ secundar: 2/3din fosfatii filtrati, prin cotr ansport cu Na →SLC34A1 (3Na/1HPO3) dependent de pH, iar prin membrana bazala tot prin

cotransport( ipoteza). T max → 1mM/l.

Reabsorbtia continua si la nivelulelul AH seg gros si TCD.

PTH → diminua reabsorbtia fosfatilor . Efecte similare are si calcitonina: calcitonina

actioneaza predominant asupra reabsorbtiei de Na si nu asupra transportului specific de fosfati. Acidoza metabolica si cresterea de glucocorticoizi cresc eliminarea. Alcaloza metabolica, hh.tiroidieni, STH cresc reabsorbtia (scad eliminarea). Cresterea LEC, ANP, dopaminei determina scaderea reabsorbtiei (si cresterea eliminarii). Hipercalcemia creste reabsorbtia fosfatilor datorita inhibarii secretiei de PTH. Vit. D3 si metabolitii sai stimuleaza transportul transtubular al fosfatilor si scade excretia urinara.

SINDROMUL FANCONI

Tulburare generalizata a reabsorb de aminoacizi, glucoza, ionii fosfat, bicarbonatii, cu acidoza metabolica, cresterea excretiei de K si Ca si diabet insipid. Exista ADH, dar fenomenul de concentrare a urinii se perturba deoarece apar leziuni la nivelul medularei renale sau in segmentele distale. Cauzele sindromului: - Defecte ereditare ale mecanismelor de transport; - Prezenta de toxine sau medicamente care produc leziuni celulare la nivelul TCP (mai ales); - Leziuni ischemice celulare. Hipofosfatemia pe termen lung conduce la decalcifiere osoasa si rahitism. Acest tip este refractar la tratamentul cu vit. D3.

REABSORBTIA Cl

Clorul este anionul principal care acompaniaza Na: -

Prima portiune a TCP→ paracelular; Ultima portiune→ transcelular ;

TCP: reabsorbtia este pasiva - urmeaza Na (datorita incarcaturi sale electrice). Paracelular → pasiv datorita ∆ electrochimic generat electrogen de catre reabsorbtia Na, la nivelul S1. In S2 si S3 concentatia de Cl creste m ult in comparatie cu celula tubulara → reabsorbtia este paraceluara. La acest nivel lumenul este “pozitiv”, se opune reabsorbtiei paracelulare dar ∆ de concentratie fiind mare determina reabsorbtia.

Alt mecanism implicat este antiportul Na-H ce genereaza la nivelul luminal schimbul pentru anioni (oxalati, OH, SO4)→ cotransport Cl/anionii mediat de CFEX (SLC26A6). Poate fi un exemplu de transport activ tertiar  care va sustine ∆ de Cl la schimb anionic.

Bazal are loc transcelular: exista canale de Cl ce permit acestuia sa ajunga in interstitiu si mai exista si cotransp K/Cl (KCC). AH ascendenta- segmental subtire - difuziune pasiva a Cl spre interstitiu pentru echilibrarea osmotica cu interstitiu hiperton. AH- portiunea groasa - transport activ secundar. La nivelulelul membranei apicale se afla un caraus care transporta din lumen in celulei epiteliale 2Cl/Na/K. Un ion de Cl difuzeaza pasiv iar cel de-al doilea ajunge inapoi in celula prin cotransport cu HCO ₃ care este reabsorbit. TCD – Mecanism de cotransport al Cl impreunq cu Na la nivelul membranei luminale; bazal exista canale de Cl. TC - prin 2 mecanisme: - Cel principala –paracelular (-40mV = lumen); - Cel intercalata  –transcelular, la schimb cu ionul HCO₃.

REABSORBTIA GLUCOZEI

Reabsorbtia glucozei intruneste caracteristicele unui sistem de transport activ cu capacitate limitata. In mod normal glucoza nu se elimina prin urina, intreaga cantitatea filtrate fiind reabsorbita la nivelul TCP (100%). La nivelul polului apical, glucoza este introdusa in celula prin transport activ secundar (simport cu Na) avand un carrier comun (cu un locus pt toate monozaharidele ce concureaza pt el, glucoza avand afinitatea maxima si un locus pt Na). In S1 reabsorbtia glucozei este cea mai mare cantitativ.

Exista 2 transportorii: 1. SGLT2 (high-capacity/low-affinity) 1-1 → in S1; 2. SGLT1 (high-affinity/low-capacity) 2-1 → in S3; Florizina are afinitate pt carausi, inhiband reabsborbtia glucozei . Este o glucoza care are inlocuit 1 O H‾ din C1 cu radicalul oxicetona. Este extrasa din coaja radacinilor de cires, mar. O doza de 0,01g → glicozurie tranzitorire = diabet fluorizinic.

La polul bazal, glucoza trece din celule in mediul intern prin difuziune facilitata, datorita gradientului de concentrate (exista transportori din familia GLUT2 si GLUT1). Procesul este limitat de capacitatea de reabsorbtie a tubilor exprimata prin Transport maxim al glucozei (Tmg) care depinde de: concentratia plasmatica a glucozei, debitul de filtrat glomerular, capacitatea de reabsorbtie tubulara . In situatiile cand concentratia glucozei creste peste un anumit nivelulel critic =  prag renal , determinat de gradul de saturatie al carausului, glucoza apare in u rina. Cand glicemia este 80-100mg% si filtratul glomerular este de 125ml/min, inseamna ca prin filtratul glomerular trec 100-125 mg/glucoza/min. Transportul maxim transtubular pt glucoza este la barbati de 375mg/min, iar pt  femei de 300mg/min. Pragul renal  = reprezinta concentratia plasmatica la care glucoza incepe sa se elimine renal. El poate fi calculat: - Concentratia prag glucoza = 300(375)x100/125 = 240-300mg%, acesta este pragul teoretic la care apare glicozuria. Pragul renal variaza invers proportional cu debitul de filtrat glomerular si direct proportional cu transportul maxim de glucoza. In diabetul zaharat la varstnici,cu glicemie crescuta (prag renal crescut) glicozuria nu apare deoarece filtratul glomerular este scazut datorita angiosclerozei (cantitatea de glucoza filtrata este mica si poate fi reabsorbita in totalitate ). Transportul transtubar alterat al glucozei → diabet renal  (normoglicemie si glicozurie). Reabsorbtia este izoosmotica si eeste urmata de contractia volemica a ultrafiltratului.

REABSORBTIA AMINOACIZILOR

AA filtrati fara restrictii sunt reabsorbiti activ la nivelul TCP , Na sau H fiind necesare pentru transportul lor pe carausi prin polul apical, iar prin cel bazal prin cotransportorii Nadependenti di difuziune facilitate. In S3, cand cantitatea de aa este scazuta, SLC38A3 dependent de Na/H intrudice glutamina in celula pentru nutritia celulara sau gluconeogeneza. In sange, concentratia de aa = 2,4 mM. Reabsorbtia aa este aproape complete; urina contine 1-2% aa din cantitatea filtrate. Exista T max →1,5mM/ min (in general aceste transportori sunt scazute). Se admite existenta mai multor sisteme de transport ale aa; unele se suprapun ca specificitate(transcelular). Pentru aa exista trei sisteme de transport : unul pt aa neutri (cu exceptia cistinei) , al doilea pt prolina si hidroxiprolina, al treilea – beta-aa : - Ac.aminoneutrii → apical SLC6A19, bazal →SLC7A8/SLC3A2; - Prolina : apical impreuna cu H → SLC36A1 sau 2Na+Cl → SLC6A18, bazal SLC7A8/SLC3A2; - Tirozina → iese prin SLC16A1. Cistinuria = defect ereditar (autosomal receziv) al reabsorbtiei tubulare a aa care se

pierd prin urina: cistina, arginina, lizina, ornitina. Este afectat transportul apical →SLC7A9/SLC3A1.

Pentru aa diaminici: arginina,lizina , ornitina si aa dicarboxilici, reabsorbtia se realizeaza prin 2 sisteme de transport diferite: Lizina si arginina→ apical : SLC7A9/SLC3A1 bazal→

SLC7A7/SLC3A2 (care preia Na si un ac aminat). Hiperaminoaciduria = intoleranta la proteine prin reabsorbtie redusa de lizina si arginine. Este afectat ciclul ureei → hiperamonemie cu afectarea pulmonara, cauzatoare de deces. 1. Hepatosplenomegalie; 2. Tulburari psihice; 3. Este afectat transportorul bazal Glutamatul precursor de NH4→ apical : SLC1A, acesta preia si Na -H/K si bazolateral→ SLC1A4/SLC1A5. Oligopeptidele la nivelul TCP sunt reabsorbite in proportie de 99%. Exista peptidaze ( amino, endo, dipeptidaze, gamaglutamil-transferaza) in marginea in perie din membrana apicala a celulelor TCP care hidrolizeaza peptide ( si ATII) eliberand in lumenul tubular aa si oligopeptide. Aa sunt reabsorbitii de transportorii pt aa. Oligoelementele utilizeaza H/cotransportori apicali : - PepT1 → sistem low-affinity/high-capacity; - PepT2 → high-affinity/low-capacity

REABSORBTIA PROTEINELOR

Aproximativ 30g proteine trec prin filtrul renal in 24/ore. Se elimina doar 30mg/zi →reabsorbtia fiind de 96-99%. Proteinele cu MM mai mica de 68000D, care se regasesc in filtratul glomerular trec prin pinocitoza la nivelul TCP (100%): ele se atasaza pe membrana celulara de receptori (megalin, cubilin )ce se invagineaza dand nastere la o vezicula ce fuzioneaza cu lizozomi in interiorul carora are loc descompunerea proteinelor in aa care apoi sunt absorbiti in lichidul peritubular.

-

Exista T max → 30mg/min. Proteinuria - prezenta proteinelor in urina finala. Poate fi:  fiziologica, nu depaseste 150mg/zi (0,07mg/min) si poate fi consecinta efortului fizic,

sarcina, (300mg/zi); -  patologica : de afectare a membranei glomerulare ( glomerulonefrite), tubulara (pielonefrita) , nefrogena (renala). Proteinuria include : 40% albumine serice, 5% alte proteine serice, 15% Ig si 40% proteine din tesutul renal. Sdr. Nefrotic  = pierderea in urina a proteinelor.

REABSORBTIA UREEI

Reprezinta forma principala de eliminare a azotului. Se sintetizeaza in ficat, concentratia serica fiind de 15-60mg/%. Zilnic se formeaza 25-30g uree care se filtreaza prin glomeruli si se reabsoarbe in proportie variabila prin tubi renalii. Eliminarea urinara de uree = 450mm/zi . Reabsorbtia depinde de concentratia plasmatica si RFG. In cond de antidiureza, cand se reabsoarbe 99% din FG (adica debit urinar de 1ml/min) 60-70% din ureea filtrata retrodifuzeaza in sange. In diureza intense, cu debit urinar de 2ml/min, retrodifuzeaza 40%. TCP → 40% se reabsoarbe pasiv (difuziune) p e cale transcelulara sau paracelular. Membrana tubulara este foarte permeabila pt uree, de aceea pe masura ce apa se reabsoarbe din tubi, concentratia ureei creste creandu- se un Δ de concentratie tub urinifer lichid peritubular cu difuziunea ureei in capilar. In nefronii juxtamedularii: AH descendenta→ la varf ureea creste in interstitiul medularei, fiind mai concentrata

fata de lumenul tubular. La acest nivell ureea este secretata prin difuziune facilitata mediata de UT-A2. AH portiunea groasa, TCD,TC-portiunea corticala → impermeabili pt uree. TC ultima parte, necesita prezenta ADH (transport trasncelular). Sub actiunea ADH apa din segmentele incipiente ale TC trece in interstitiu ( ↑cantitate). Ureea ce avea o concentratie de 4,5mOsm/l in urina primara  – la nivelul TCP, progresiv se va conc pana la 400 - 450mOsm/l. In prezenta ADH, celulele tubulare devin permeabili pt uree. Se produce difuziunea subtantelor in interstitiul medularei datorita Δ de concentratie.

Din interstitiu urea difuzeaza in AH-portiunea ascendenta si ajunge din nou in urina → procesul de recurculare al ureei pentru mecanismul de concentrare al urinii . Se acumuleaza ureea in zona papilara unde ramane blocata datorita mecanismului de contracurent din vasa recta (receptorii pentru uree UT-B1 si UT-B2) La acest nivel osmolaritatea de 1200mOsm/l este asigurata de uree cu aproximativ jumatate din aceasta

valoare alaturi de Na si Cl. Exista si un cotransport Na-uree in membrana apicala la nivelul din TC medulara interna. Procesul de difuziune este facilitat de molecule specifice (la nivelul TC) cu rol in transportul ureei → UT -A1 (apical) activ de ADH, dar nu actioneaza si asupra UT-A3 de la nivelul bazal. Malnutritia presupune scaderea concentratiei de uree si afectarea functie de concentrare a urinii. La indivizii cu dieta bogata in proteine urina este mai concentrata

Cl ureei este de 75ml/min la debit urinar de 2ml/min . Daca debitul urinar creste,

retrodifuziunea este limitata pana la 75% din RFG. ACIDUL URIC

Rezulta din metabolismul bazelor purinice. Concentratia plamatica → 4 -5mg%. La un pH normal, cea mai mare parte a ac. Uric este sub forma de urati. 90% din uratii filtrati sunt reabsorbiti la nivelul S1 si S3 si la nivelul S2 →  proces de secretie (asemnator excretiei K).

Reabsorbtia este: -

paracelulara → pasiv; trancelular activ → la schimb cu anionii intracelulari; 

apical prin URAT1→ pt monocarboxilaze (lactat); OAT4→ pt decarboxilaze;



la polul bazal → difuziune facilitata prin intermediul → OAT2 sau la schimb cu

un anion organismanic prin →OAT1 sau OAT3. Secretia → invers: 



Bazolateral este mediata la schimb cu anionii organismanici prin inversarea de OAT1/OAT3 si difuziune facilitata → OA T2; Apical → OAT4/DC si UAT.

In urina alcalina ac uric se afla sub forma de urati solubili. In urina acida (pH - 5) → ac uric. De aceea in tratamentul litiazei urice un rol important il are alcalinizarea urinei. Medicamentele uricozurice, care impiedica reabsorbtia uratilor : cincofenul,  probenecidul , fenilbutazona, salicilati  sunt utilizate in tratamentul gutei, boala caracterizata prin precipitarea cristalelor de urati in articulatii, cai urinare. Rolul lor este de a inhiba URAT1. Tiazidele si pirazinamida reduc uraturia (ceea ce a permis studiul mecanismelor de reabsorbtie si secretie a ac uric). Excretia cationilor organici TCP → S3 , secreta cationii organici : endogeni → creatinina, neurotransmitatori (dopamina, epinefrina, NA, histamina) si exogenii → morfina, chinina, amiloridul diuretic. Transportorii implicati sunt: in membrana bazala →OCT2, faciliteaza difuziunea din sange in

celula tubulara, iar apical prin cotransportorul H/OCT1 muta acesti cationii in lumenul tubular. Energia pentru secretia cationilor este asigurata de gradientul de H de -a lungul membrane apicale asigurat de cotransp. Na/H.

REABSORBTIA APEI

Din imensul volum 180l urina primara, filtrata in 24/ore, se elimina 1-1,5 l/zi = diureza.

Reabsorbtia solicita capilarele peritubulare caracterizate prin  porozitate mare,  presiune hidrostatica mica(13mmHg) si presiune coloid osmotica mare (36mmHg) ceea ce produce reabsorbtia osmotica rapida. Debit normal : 1-2ml/min, limite → 0,5 - 20ml/min . Apa se reabsoarbe (99%) pe toata lungimea tubului cu exceptia segmentului de dilutie, pasiv, prin osmoza, urmand Na, Cl. TCP: 65%, reabsorbtie obligatorie; AH brat descendent subtire -15%; TCD si TC - 19%, reabsorbtie facultativa , hormonodependenta . Rinichiul uman poate concencentra urina pana la max.1400mOsm/l . In 24 ore se excreta aprox. 600mOsm de micromolecule sub forma de produsi de catabolism (uree,ac.uric,fosfati etc). Cantitatea minima de apa pt excretia lor in conditii de concentrare maxima a urinii,este: 600mOsm/zi/1400mOsm/zi=0,444l/zi. Limite extreme ale osmolaritatii: 30-1200mOsm/l(1400 mOsm/l). La o osmolaritate de 30mOsm/l, diureza ajunge la 20l/zi. TCP- difuziune pasiva, urina primara - 300mOsm/l . Solvent drag : apa + constituientii micromoleculari, pe baza Δ osmotic si oncotic. Transcelular → aquaporine,(AQ1 – apical si bazal in nr ↑) dat Δelectric de Na.

AH a nefronilor juxtamedulari coboara adanc in piramidele medulare inainte de a drena in TC. Se inregistreaza o crestere gradata a osmolaritaii interstitiului piramidelor dinspre corticala spre medulara ajungand la 1200mOsm/l. AH, seg. desc (20%) - adaptat pt difuziune. Se reabsorb datorit a Δ osmotic cortico – papilar. AH, port ascend - implicata in mec de conc a urinii. AH, seg. gros, -adaptat pt transportul activ de Na si Cl din lumenul tubular in interstitiu, impermeabil pt apa, uree - raman in tub. Datorita acestor schimbari de permeabilitate, cea mai mare parte a ionilor aflati in tub sunt transportati in interstitiu, care devine hiperton iar lichidul tubular de la nivelul AH port groasa devine hipoton. Rol important in mecanismul de dilutie si concentrare a urinii . Co-transportul de la acest nivel creeaza un Δde conc de aprox 200mOsm/l intre lumenul tubular si lichidul interstitial. Acest

segment realizeaza disocierea apei de ionii. TCD si TC - se completeaza reabsorbtia apei, sub influenta  ADH - h. antidiuretic . ADH-ul raspunde de reabsorbtia facultativa prin care se asigura diluarea/concentrarea urinii in functie de necesitati . TCD- extensie a segmentului gros al AH, impermeabil pt apa, contribuind la indepartarea sarurilor - duce la diluarea lichidului tubular. In prezenta ADH, apa din 1/3 distala a TCD si TC trece in interstitiu, urina se concentreaza progresiv, presiunea ei osmotica egalizandu-se cu cea a lichidului interstitial. ADH ↑ → reabsorb ↑ de apa →↓ eliminarea de urina cu osmolritate ↑ = oligourie (urina concentrata) . ADH ↓ → reabsorb ↓ de apa =  poliurie cu osmolaritate ↓ (urina diluata). Proteine transmembranare = canalele pt apa → cu structura oligopeptidica (269 301aa) cu dispunere tetramerica cu exceptia AQ4 → multimerica:

-

AQ1→ pt TCP si AH, vasa recta, endoteli i capilare ggl; AQ2→ la nivelul TC, dependent de ADH, stocate in veziculele subapicale; AQ2 si AQ4 → la nivelul pol bazal.

In antidiureza maxima, se reabsoarbe 99,7% din apa filtrata, iar concentratia urinii finale ajunge la 1200- 1400mOsm/l. in conditiile incarcarii cu apa, nivelul scazut al ADH determina ca celulele TC sa ramana impermeabile pentru apa: lichidul hipoton din segmentul gros al AH (100mOsm/l), din care celulele TCD si TC continua sa sustraga Na, ajunge la concentratia finala de 30-40mOsm/l. Reabsorbtia intensa a solvitilor la nivelul segmentelor distale ale nefronului cu pastrarea apei in tubi reprezinta mecanismul renal de excretie a urini diluate. Procesul de concentrare a urinii este complex: - depinde de dispozitia anatomica speciala a AH si vasa recta din medulara renala; - presiune osmotica mare in lichidul interstitial din medulara interna - datorita reabsorbtiei repetitive a NaCl de la nivelul AH groaza si a influxului continuu de sare din TCP; - nivelul ↑de ADH, ce actiune la niv elul segmentelor distale: TC →in conditii de antidiureza si de nivel scazut de apa in organism. Se explica prin: AH care functioneaza ca un sistem de multiplicare in contracurent  si vasele recta - ca un schimbator in contracurent .

A. MECANISMUL MULTIPLICATOR in contracurent

Transportul activ de Cl, Na si K in celulele portiunii groase a AH, constituie sursa de energie pt multiplicarea in contracurent. - Permeabilitatea diferita a celor 2 brate ale AH cat si forma de U paralela cu TC.; - Portiunea subtire a AH este permeabila pt apa (exista AQ1 in nr crescut); - AH ascendenta este permeabila pt Na,Cl si uree (UT-A2); - Concentratia crescuta de NaCl si uree din interstitiul medularei furnizeaza energie osmotica pt apa care se reabsoarbe din lumenul tubular (AH desc ) si se concentreaza progresiv spre varf. La nivelul AH port groasa, Na este transportat activ in interstitiu,crescand osmolaritatea lichidului interstitial si realizand un gradient cortico-medular, fapt ce determina o crestere progresiva a concentratiei de Na in AH descendenta. Pe masura ce lichidul tubular progreseaza de-a lungul ansei (ce patrunde in mediu hiperton),apa difuzeaza din ansa descendenta spre mediul interstitiar hiperton iar Na difuzeaza pasiv din ansa ascendendenta pana la echilibrare osmotic. Se pastreaza o diferenta de 200mOsm intre AH ram asc si interstitiu !  La orice nivel osmolaritatea in lumenul AH ascendenta este mai mica decat interstitiul, indiferent de mecanismul utilizat de AH portiunea subtire si de AH seg gros. Urina intra izotona in AH descendenta si patrunde hipertona in AH ascendenta. Prin cicluri successive osmolaritatea va creste prograsiv in interstitial medularei interne. La varful ansei, ureea difuzeaza din TC (segm medular) in AH, asigurand jumatate din 1200 mOsm/l de la acest nivel.

B. MECANISUL SCHIMBULUI prin CONTRACURENT

Este asigurat de fluxul sang redus din medulara profunda. Capilarele vasa recta in forma de U functioneaza ca un mechanism de schimb prin contracurent. Peretii tubului fiind foarte permeabili: - ram .descenda: NaCl si ureea difuzeaza (pasiv , datorita gradientului deconcentratie) din interstitiu in sange in timp ce apa iese in interstitiu (osmoza); - Aceste schimburi de apa si sare determina cresterea progrsiva a osmolaritati sangelui capilar pana la conc max din varful ansei vasa recta de 1200mOsm/l; - ram.ascendenta a capilarului : sarea si ureea difuzeaza in lichidul interstitial, in timp ce apa patrunde in sange; - La iesirea din medulara osmolaritatea sg este usor mai mare decat a avut-o la intrare in vasa recta. Izostenuria = incapacitatea rinichiului de a dilua sau concentra urina ; Capacitatea de concentrare se perturba datorita: - Fluxului tubular rapid la nivelul TC → impiedica reabsorbtia apei; - Fluxului tubular rapid la nivelul AH → impiedica factorii implicate pentru mecanismul multiplicator astfel incat ormolaritatea urinii = filtratul glomerular. -

DIUREZA APOASA

Ingerarea in scurt timp a unor cantitatea crescute de lichide hipotonice (1-2 l), determina o reducere a reabsorbtiei tubulare a apei dupa 15 min. Efectul maxim este la 45min cand fluxul urinar ajunge la 12-15 ml/min, avand o presiune osmotica redusa fenomen numit diureza apoasa. Lichidele absorbite reduc presiunea osmotica cu 10mOsm/l in plasma, ceea ce inhiba secretia de ADH. Alcoolul etilic actioneaza direct asupra hipotalamusului impiedicand secretia de ADH - diureza apoasa (efecte similare in diabet insipid, hipopotasemia si hipercalcemie). Ingerarea unor cantitatea de lichid hipoton intr-un ritm ce depaseste capacitatea maxima de eliminare renala - 16ml/min are drept consecinta hipotonia lichidului interstitial 

cu patrunderea apei in interiorul celulelor. Determina tumefierea si aparitia simptomelor intoxicatiei cu apa: convulsii, coma, moarte. Experimental: prin administrarea de ADH , fara suprimarea aportului hidric. DIUREZA OSMOTICA

Substantele micromoleculare care nu sunt reabsorbite in TCP, pe masura ce volumul urinii primare nu se reduce, se concentraza si prin presiunea osmotica pe care o exercita retin apa in tub. Retentia apei in TCP scade gradientul de concentratie al Na din lichidul tubular si celula tubulara impiedicand-i reabsorbtia. AH - la acest nivelul ajunge un vol crescut de lichid isotonic. TC - la acest nivelulel, prezenta unei cantitatea crescute de substante ce nu au fost reabsorbite, va determina scaderea reabsorbtiei de apa avand drept urmare eliminarea unui volum crescut de urina - diureza osmotica (cantitatea crescuta de apa +electroliti/Na). Comparativ cu diureza apoasa, in care reabsorbtia este normala la nivelul TCP, in diureza osmotica, reabsorbtia la acest nivel este redusa. Experimental : manitol , zaharoza. Clinic → administrarea de manitol (in HTA craniana datorata tumorilor sau abcese cerebrale,in hemoragii, hematoame, edeme) atrage osmotic apa din tesutul cerebral in sistemul vascular → rinichiul o va elimina → ↑ diureza.

EXPLORAREA rinichiului- functia de concentrare

Pentru a cuantifica castigul sau pierderea de apa prin excretia unei urinii concentrate sau diluate se calculeaza Clearance-ul apei libere (CH20), care reprezinta diferenta dintre volumul urinar si clearance osmolar (Cosm): Cosm=Uosm x V/Posm = 5ml/min CH2O = V - (Uosm x V/Posm )

unde: Cosm →clerance osmolar, V →debit urinar, Uosm şi Posm reprezinta

osmolaritatea urinara si respectiv plasmatica. In formula: Uosm →600mOsm/l, Posm →300mOsm/l = 2l urina - sunt necesari pentru

a elimina incarcatura osmotica a organismului (sau 5ml/min). Clearance-ul osmolar reprezinta cantitatea de apa necesara pentru a excreta incarcatura osmotica intr-o urina izotona cu plasma. Cand urina este izoosmotica cu plasma, Cl-ul Osm este egal cu volumul urinar (Closm=UV/P) deci rinichii nu concentreaza si nici nu dilueaza(are valoarea zero). In urina diluata (hipotona ) CH2O are valoare pozitiva, iar in urina cocentrata (hipertona) are valoare negative.

ROLUL RINICHIULUI in controlul osmolaritatii

90% din osmolaritatea LEC se datoreaza Na, iar glucoza si urea (substante neionice osmotic active) reprezinta doar 3%. Reglarea conc Na in LEC:

1. Sistemul osmoreceptor-hormon antidiuretic; 2. Mecanismul setei. 3. Mecanismul apetitului pentru sare. 1. Sistemul osmoreceptor-ADH

-

mecanism de feedback care actioneaza asfel: cresterea osmolaritatii cu 1%, stimuleaza osmoreceptorii din hipotalamusul  anterior,langa nc. supraoptici ; se determina eliberarea de ADH;  ADH: la nivelul renal (TCD, port corticala a TC si TC), se fixeaza pe receptorii  V2, crescand permeabilitatea tubului, prin canale stocate in endozomii din celulele tubulare; conservarea apei si elimina Na si a alichidul tubularor substante osmotic  active , corecteaza osmolaritatea LEC. 2. Mecanismul setei

-

-

-

reglarea osmolaritatii si a apei in organism este in orice moment reglata de echilibrul intre aport si pierderile de apa; senzatia de sete apare la cresteri ale presiunii osmotice peste 285mOsm; centrii setei din regiunea hipotalamusului lateral - aria preoptica , sunt stimulati de orice factori ce produc deshidratarea intracelulara: cresteri ale Na in LEC  sau pierderi de K , cu scaderea continutului intracellular din neuronii centrului setei si micsorarea volumului acestora; la cresterea concentratiei de Na cu 2mEq/l peste normal (sau cu 4mOsm/l) este amorsat mecanismul de ingestie a apei: aceea persoana a atins un nivel de sete suficient de important pt a activa efortul motor necesar pentru a bea - momentul denumit pragul setei . consumul de lichide se face pana la starea de satietate, corespunzatoare normalizarii osmolaritatii LEC. 3.  Apetitul pentru sare

-

-

-

Mentinerea Na extracelular la valori normale necesita nu numai un control al excretiei dar si al aportului de Na; mecanismul apetitului pentru sare este similar mecanismului setei in controlul aportului de apa, cu diferenta ca setea apare imediat in timp ce dorinta pentru sare dupa cateva ore; factorii ce controleaza acest mecanism sunt: scaderea concentratiei de Na in LEC  si insuficienta circulatorie determina mai ales de hipovolemie ; centrii implicati sunt situati in reg AVaV3 din creier - regiunea anteroventrala a ventricului 3, centru setei (neuroni de la acest nivel sunt osmoreceptori ce trimit impulsuri nervoase nucleilor supraoptici pentru a contola ADH); apetitul pentru sare se manifesta prin cresterea consumului de sare pentru mentinerea unei concentratii extracelulare sodate normale si a volumului LEC

-

in boala Addison nu exista secretie de aldosteron ceea ce determina depletie de Na prin urina cu scaderea Na extracelular si a volemiei. Se stimuleaza foarte mult dorinta de sare.

IZOVOLEMIA

Rinichiul are rol fundamental in mentinerea constanta a volemiei: PA = DC x Rp . Volemia controleaza PA, care la randul ei actioneaza asupra rinichiului. Cresterea volemiei determina cresterea DC si implicit a PA, producand cresterea diurezei. Cand volemia scade foarte mult, DC si PA scad, rinichii retin lichidele si in timp, aduc la normal volemia. Factorii ce intervin in aceste mecanisme sunt : - Reflexul de volum: cresterea PA determina tensionarea baroreceptorilor arteriali si a altor receptori de intindere din zone de joasa presiune; determina inhibitia reflexa a SNS, cu vasodilatatie renale si cresterea debit urinar (modifica volumul putin); - ANP - cresterea diurezei; - Sistemul renina-angiotensine-aldosteron; - ADH.

REGLAREA PRESIUNII ARTERIALE 1. Mecanisme rapide – sec-min (raspunsuri si reflexe nervoase):

-

Mecanismul feed back baroreceptor; Mecanismul ischemic al SNC; Mecanismul chemoreceptori .

2. Mec pe termen mediu  – min-ore - Mecanismul vasoconstrictor al sistemului renina-angiotensina-aldosteron;

-

Stress-relaxarea vaselor sanguine; Transferul bidirectional de lichid prin peretele capilar in si dinspre arborele circulator pentru reajustarea volumului sanguin.

3. Mecanisme de reglare pe termen lung - Mecanismul reno-vascular (rinichi  – lichidele extracelulare); - Mecanismul renina-angiotensina-aldosteron.

Rolul rinichilor in reglarea pe termen lung a presiunii arteriale (Mecanismul rinichi –  lichide extracelulare)

La acest mechanism participa si sistemul renina-angiotensina-aldosteron. Cand volumul lichidului extracelular creste, PA creste si ea determinand diureza si natriureza presionala. Curba functiei renale (debitului urinar): - la PA – 50mmHg → diureza 0; - la PA – 100mmHg → diureza normal; - la PA – 200mmHg → diureza crescuta de 6 -8ori fata de normal. Principiul ,,eficientei nelimitate” in controlul PA de catre mecanismul rin ichi – lichide extracelulare: 1. curba debitului renal pentru apa si sare; 2. dreapta ce reprezinta aportul de apa si sare; 3. punctul de echilibru unde eliminarea echivaleaza aportul. Cand PA creste, debitul renal de apa si sare este de 3ori mai mare decat aportul, de aceea volumul sanguine scade si PAscade . Cand PA scad, aportul de apa si sare va fi mai mare decat eliminarea. Volumul sanguine creste si PA creste pana ating punctul de echilibru. Aceasta revenire a PA la punctul de echilibru defineste  principiul eficientei nelimitate.

Rolul NaCl in mecanismul rinichi –  LEC in reglarea PA

Cresterea aportului de apa si sare este mai eficienta in cresterea PA decat aportul de apa. Prin acumularea in organism sarea creste volumul LEC: sare in exces →↑osmolaritatea si stimuleaza centrul setei si aportul de apa→ ↑vol LEC. Cresterea osmolaritatii stimuleaza eliberarea de ADH care determina reabsorbtia apei → ↑vol LEC. HTA prin cresterea volumului extracelular

Crestea volumului extracelular determina cresterea DC, iar fluxul de sange creste in toate tesuturile si prin mecanism de autoreglare: vasoconstrictie periferica cu cresterea rezistentei vasculare periferice si implicit cresterea PA. In zilele urmatoare rezistenta periferica totala si DC scad la normal, prin fenomenul de autoreglare. Paralel cu scaderea DC, volumul LEC si volumul sanguin revin la normal deoarece: - cresterea rezistentei arteriolare scade presiunea capilara ceea ce permite revenirea lichidelor in vase; - PA crescuta determina rinichii sa elimine volumul in exces.

Dupa cateva saptamani de la debutul incarcarii volumice rezulta: - HTA; - Cresterea rezistentei periferice; - revenirea la normal a volumului LEC, volumului de sange, si a DC HTA determina suprasolicitare cardiaca: - Insuficienta cardiaca congestive; - Boala coronariana; - Infarct miocardic; PA crescuta determina ruptura vaselor cerebrale si coagularea sangelui → infarctul cerebral(AVC) -  paralizie, dementa, amauroza etc. PA crescuta determina hemoragii la nivelul renal → zone de necroza:

-

Se agraveaza leziunile si apar tulburarii ale functiei renale la nivelul vaselor de sange si a glomerulilor;

-

Scleroza renala → ↑rezistenta vasculara renala cu ↓FPR si a RFG; Glomerulonefrita cronica → boala lent progresiva datorita inflamatiei si lezarii capilarelor glomerulare → ingrosarea si fibroza →↓Kf; Hipersecretie de Aldosteron cu ↑ reabsorbtiei de sare la nivelul segmentelor

-

corticale ale TC; Dupa instalarea HTA eliminarea de apa si sare revine la normal deoarece apare natriureza si diureza de presiune;

-

Chiar cand rezistenta vasculara renala ↑ sau Kf ↓, RFG revine la normal deoarece

PA. Insuficienta renala: retentie lichidiana (edeme), uremie, acidoza, anemie, osteomalacie →moarte SRAA in controlul PA

Renina, eliberata de rinichi cand PA scade actioneaza asupra ATI→ AT II cu rolul de a

creste PA prin mai multe mecanisme: - Vasoconstrictie la nivelul arteriolar ce determina cresterea PA si vasoconstrictie la nivelul venos, determinand cresterea intoarce rii venoase → DC↑; - AT II - scade eliminarea de apa si sare cu cresterea vol LEC si ↑PA ; este puternic vasoconstrictor la nivelul arteriolelor mici; la nivelul TCP stimuleaza antiportul, in AH groasa stimuleaza Na-H, la nivelul TC stimuleaza canalele de Na. HTA Goldblatt  – pe rinichi unic, clamparea arterei renale (celalalt este indepartat );

-

cresterea PA este determina de mecanismul vasoconstictor al SRAA; prin clampare scade fluxul sanguin renal si rinichiul elibereaza renina cu cresterea ATII si cresterea PA; secretia de renina dureaza cateva zile iar PA revine la normal si inlatura ischemia; cresterea PA se datoreaza si retentiei de lichid datorita PA initial scazuta in artera renala dar in 5-7 zile volumul de lichid creste suficient pentru a cretse PA;  HTA de tip vasoconstrictor dat AT II;  HTA prin incarcare volumica - de fapt cresterea rezistentei periferice totale.

SECRETIA TUBULARA

Secretia tubulara consta in completarea depurarii de substante exogene si endogene, inceputa la nivelul glomerulului,cu eliminarea substante din circulatia peritubulara in lumenul tubular. Tubi renali secreta in urina: H, amoniac, K, saruri biliare, oxalate, urati, catecolamine, precum si numeroase substante staine organismului, patrunse accidental sau terapeutic. Sunt transportate in lumenul tubular direct prin celulele tubulare incat se realizeaza rapid epurarea sangelui: - anioni organici  : rosu fenol, PAH, penicilina, probenecid, furosemid, acetazolamida (diamox), creatinina; - cationi organici  : histamina, cimetidina, cisplatina, noradrenalina, chinina, tetrarteriola eferentatilamoniu, creatinina (contine in molec grupari positive si negative). Mecanismele implicate in secretie: 1. transport pasiv → difuziune simpla: - K la nivel apical TCD si TC (secundar ATP-aza Na/K la polul bazal); - ureea - AH portiunea subtire medulara; - difuziune neionica : NH3, la nivelul TCP,TCD, TC, proces secundar secretiei de H; 2. transport activ - primar: H si K la nivelul TCD si TC apical → controlat de aldosterone; - secundar (antiport) - la nivelul TCP apical: H/Na CAILE EXCRETORII EXTRARENALE

Urina formata in rinichi este condusa de-a lungul ureterelor in vezica, unde se acumuleaza in intervalul dintre doua mictiuni. Evacuarea urinii din vezica urinara are loc periodic prin uretra. MICTIUNEA - este procesul de golire a vezici urinare cand este plina: dupa umplerea progresiva pana cand presiunea intraparietala atinge valoarea prag, se declanseaza reflexul de mictiune care fie determina mictiunea fie daca nu este posibil produce dorinta constienta de a urina. Fiziologia ureterelor

Ureterele sunt conducte musculare care provin din pelvisul renal si se varsa in vezica urinara. Patrunderea se face oblic pentru a preveni refluarea urinii. La nivelul ureterelor si a VU celulele musculare netede au un PR = - 60mV determinat de K ce prezinta permeabilitate membranara crescuta. Canalele de Na si mai ales de Ca sunt responsabile PA (potentialul de actiune). Ureterele prezinta musculatura neteda sincitiala cu  jonctiuni gap. Activitatea electrica de la o celula la alta se transmite cu o viteza de 2-6cm/sec. Undele peristaltice provin prin stimulare electrica din portiunea proximala a pelvisului renal cu o frecventa de 2-6/min si o viteza de 3cm/s.

 Presiunea hidrostatica intraureterala este 0-5cm H2O in momentul initial si creste de la 20-80cm H2O in timpul valurilor peristaltice. Cand exista piatra la nivel renal, ureterul se dilata →↑presiunea hidrostatica la 70 80cm H2O pe o perioada de 1-3 ore. Llitiaza ureterala prin semnal algic (reflex uretero-renal) stimuleaza fibrele simpatice care determina constrictia arteriolelor renale cu diminuarea sau chiar blocarea producerii de urina. Hidronefroza, dilatarea pelvisului si calicelor renale poate evolua ore-zile. Pacientii acuza durerii severe → colica renala. Daca piatra nu este eliminata → disfunctie renala = insuficienta renala acuta. Se produce anurie dar filtrarea glomerulara

continua in ritm scazut aratand echilibrul intre filtrarea si reabsorbtie. Trecerea urinii in VU se face in jeturi intermitente odata cu undele de contractie: sunt stimulate de distensia ureterului si cresterea cantitatea de urina. Functioneaza fara inervatie dar sunt prevazute cu numeroase fibre vegetative: simpatice care inhiba activitatea contractile; parasimpatice → Ach (R muscarinici) in doze mari stimuleaza peristaltismul Vezica urinara

Este organan musculo-cavitar, cu mare plasticitate, alcatuit din: corp (distensibil si contractil) si col. Posterior, deaspra colului se afla o zona triunghiulara prin care trec ureterele si uretra → trigon (mucoasa este neteda). Muschiul neted vezical este alcatuit din fascicule care se impletesc in toate directiile si in profunzimea peretelui vezical → m. detrusor . Are structura sincitiala, prezinta zone de  joasa rezistenta electica → conduc rapid potentialul de actiune si determina contractia

simultana a tuturor regiunilor VU. Muschiul colului vezical are rol prin tonusul sau natural de a impiedica patrunderea urinii la nivelul colului si a uretrei i nainte ca presiunea sa atinga valoarea prag → rol de sfincter intern. Uretra stabate diafragma urogenitala care contine sfincterul extern al VU → este m

scheletic controlat voluntar de SN. INERVATIA VEZICII URINARE SNVS → nn. hipogastrici  ce provin din coarnele laterale ale maduvei lombare ( L2);

trec prin lantul simpatic paravertebral, gll celiac si mezenteric superioe, se unesc in n. presacrat → n hipogastrici. Efectul principal → pe vascularizatia vezicii. Efect redus → relaxeaza detrusorul si contracta sfincterul intern. Rol in senzatia de ,,plin” si uneori durere. SNVP → nn. pelvini din plexul sacrat. Provin de la nivelul S2, S3, S4 si f pregll ajung la VU. Receptorii de intindere localizati in detrusor trimit stimuli la centrii medulari. Rol in contractia detrusor si relaxarea sfincterului intern. Control cortical → centrii in punte si cortex. Aferentele → pe caile spino -talamice;  

Eferentele → prin nn. rusinosi catre sfincterul extern;

Aferentele senzitive nociceptive sunt dirijate spre maduva spinarii prin fibre simpatice anexate nn. hipogastrici iar cele de distensie sunt parasimpatice si intra in alcatuirea nn pelvieni .

UMPLEREA VEZICII

Mucoasa VU prezinta numeroase cute ceea ce permite o dilatare considerabila in timpul depozitari urinii. Inmagazinarea urinii intre anumite limite nu se insoteste de o marire semnificativa a presiunii intravezicale. VU evacuata → presiunea intravezicala este = 0, la un vol de 30 -50 ml → presiunea intravezicala = 5-10 cmH2O, intre 200- 300ml presiunea variaza foarte putin → acest nive aproape constant este proprietate intrinseca de adaptare a detrusorului , independenta de mecanismele nervoase si legea Laplace → P = 2T/r . Legea arata ca presiunea intr-un organism cavitar este direct proport cu de 2 ori tensiunea peretelui si invers proportionala cu raza. Umplerea vezicii mareste raza cavitatii si totodata tensiunea peretilor fara a modifica presiunea intracavitaar. La un volum urinar de 400ml → presiunea intravezicala = 20cmH2O, ceea ce determina aparitia de contractii ritmice pentru mictiune dar controlul sfincterului extern impiedica mictiunea . Normal in VU se pot acumula 500-600ml de urina fara sa se ajunga la d istensie dureroasa. Presiunea intravezicala =70cmH2O → limita de rezistenta a sfincterului extern.

MICTIUNEA

Mictiunea este un act reflex medular de evacuare a urinii facilitat sau inhibat de centrii nervosi superiori. Reflexul este initiat de  presoreceptori  la distensia peretelui atunci cand VU se umple cu urina la presiuni intraezicalev mari: - calea aferenta est reprezentata de f senzitive din nn. pelvieni; - centrul reflexului se afla in maduva sacrata S2-S4 ; - calea eferenta: fibre parasimpatice ce intra in alcatuirea nn pelvieni . Impulsurile nervoase se transmit prin caiascendente centrilor mictiuni din trunchiul cerebral, hipotalamus, scoarta.