Fiziologia aparatului renal

Fiziologia aparatului renal

tubul contor proximal (TCP) cu cele 3 segmente este portiunea nefronului in care se realizeaza datorita marginii in perie a celulelor tubulare procese intense de transport activ,reabsorbtie,activitate carban-hidrazica (interventia anhidrazei carbonice) procese realizate cu consum de energie si activitate ATP-azica.

tubul contor proximal in special segmentul S₁ este adaptat functiei de reabsorbtie,segmentul descendent al ansei Henle este permeabil pentru apa dar nu si pentru solviti iar segmentul ascendent este impermeabil pentru apa dar permeabil pentru saruri si uree. Segmentul gros prezinta o zona medulara mai scurta si o zona corticala,este impermeabil pentru apa si uree dar transporta activ clor si pasiv sodiu.

tubul contor distal (TCD) incepe la nivelul maculei densa

angiotensinogen ^renina AT (I)₍₁₀₎ ^EC AT (II)₍₈₎

renina este un hormon produs in ficat si se transforma in angiotensina I (AT_I) care are un efect de vasoconstrictor,in prezenta unei enzime denumita angiotensinoza se transforma in angiotensina II (AT_II) care este un octapeptid si cel mai puternic vasoconstrictor.

tubul contor distal este impermeabil pentru apa,transporta activ clor urmat de sodiu si reprezinta alaturi de portiunea ascendenta a ansei segmentul de dilutie a nefronului,se continua cu tubul colector asupra caruia la acest nivel actioneaza mineralo-corticoizii si hormonul antidiuretic.

Fiziologia aparatului juxtaglomerular

are o bogata inervatie simpatica,functie lagata in special de irigatia intrarenala intervenind in modificarea calibrului arteriolei aferente si eferente,in optimizarea hemodinamicii si a echilibruluihidro-electronic. In cea mai mare parte aceste functii se realizeaza prin interventia reninei cu eliberarea in circulatie a angiotensinei II care are rol in reglarea circulatiei intrarenale si anume are actiune contractila asupra musculaturii netede vasculare si va creste tensiunea arteriala,efect amplificat de stimularea interventiei aldosteronului care retine sodiu si apa amplificand cresterea de tensiune. Angiotensina mai intervine prin stimularea centrala a tonusului simpatic determinand hiper-reactivitate reflexa si cresterea tonusului vegetativ simpatic,are si efect endocrin deoarece stimuleaza eliberarea de adrenalina si noradrenalina din medulo-suprarenala

Controlul sintezei si eliberarii de renina

stimularea unor receptori din peretele arteriolei aferente si din macula densa sesizeaza gradul de distensie la acest nivel,cresterea presiunii in arteriola determina distensia arteriolei aferente producand inhibitia eliberarii de renina. Ex: in hipotensiune,deshidratare vor fi stimulati receptori (senzori) pentru a elibera renina ≈ exista senzori si pentru volum,presiune,osmolaritate.

macula densa are rol de chemo/volo/osmoreceptie in raport cu presiunea,osmolaritatea urinii respectiv a sangelui ce ajunge la acest nivel.

- stimularea inervatiei simpatice renale si stimularea umorala a lansarii de renina este sub actiunea hormonilor medulo-saprarenalei,brandikinina,dopanina cu efect vasoconstrictor.

productia de renina este inhibata de angiotensina II si hormonul antidiuretic

angiotensinogenul poate fi activat si intrarenal avand rol in autoregrarea circulatiei renale,enzima de conversie este activata in plasma,tesuturi si mai ales in plamani si aparatul juxtaglomerular.Inactivarea angiodensinelor se realizeaza sub actiunea angiotensinazelor in plasma,ficat si rinichi.

un alt rol al aparatului juxtaglomerular este de a elabora 1,25-dihidroxi-colecalciferonul (forma activa a vitaminei D) mai este implicat in eliberarea de prostaglandine si eritrogeninei care intervine in formarea eritropoetinei.

Fiziologia circulatiei renale

rinichii au o vascularizatie extrem de bogata pentru numai 300 g tesut,cantitatea de sange vehiculata este egala cu cea de la nivelul membrelor inferioare.In arteriola aferenta regimul presional este mai mare decat in arteriole de acelasi calibru dar din alte zone,particularizarea este dubla capilarizare: cea din glomeruli si capilarele post-glomerulare peritubulare.

fluxul sanguin renal (FSR) ajunge la 1200 ml/min care este in jur de 20% din debitul cardiac in repaus,din care pana la 90% revine corticalei si restul de 10% in medulara (in special in cea externa si foarte putin spre cea interna unde este de 1,2%). Irigatia renala va fi influentata de:varsta,alimentatie, postura,stari emtionale.

reducerea aportului de sodiu si potasiu determina o reducere a fluxului sanguin renal, ortostatismul (statul in picioare) scade si el semnificativ fluxul sanguin renal precum si starile emotionale.

in artera renala presiunea sanguina este identica cu cea din aorta,ajunge la aproximativ 100 mmHg, capilarele glomerulare in jur de 70 mmHg iar in capilarele peritubulare este 13 mmHg (este favorizata reabsorbtia),in tubii urinigeri presiunea este de 14 mmHg la polul urinar al glomerulului iar in zona papilara ajunge la 0 mmHg.

inervatia rinichiului este simpatica,predominant vasoconstrictoare si parasimpatica fara ca fibrele colinergice sa produca vasodilatatie astfel tonusul vasomotor se mentine prin variatia tonusului vasoconstrictor. In interstitiu presiunea este in jur de 10 mmHg.

circulatia renala se caracterizeaza prin autoreglare,in artera renala variatile presionale sunt intre 100 si 200 mmHg iar fluxul sanguin renal este relativ constant asigurand o filtrare glomerulara (FG) constanta. Aceasta autoreglare este rezultatul modificarii tonusului musculaturii netede din arteriola aferenta si eferenta,fie in mod direct fie prin interventia sistemului renina-angiotensina.

Formarea urinii

are la baza trei procese:- ultrafiltrarea glomerulara , reabsortia si secretia

incepe la nivel glomerular prin ultrafiltrarea plasmei care se realizeaza sub actiunea unor forte fizice

si sunt implicati o serie de factori cum este presiunea hidrostatica (p_H) presiunea coloid-osmotica (p_CO) presiunea capsulara (p_C),dimensiunile moleculelor din plasma si greutatea lor moleculara din membrana pentru ca prin membrana bazala glomerulara nu trec (proteine in urina:sindrom nefrotic,glomerulo-nefrita sau glomerulo-nefroze) decat molecule cu greutate si marime mica - proteine de pana la 40KD si albumine de pana la 68KD strabat cu usurinta membrana (doar 0,2 % dintre albuminele din plasma ajung in urina)

suprafata membranei filtarate este dependenta de integritatea sa si permeabilitatea sa

p_H p_Co Pf - presiune de filtrare

Pf = p_H - (p_CO + p_C)

Pf = 10 - (4 + 2) = 40 KD

p_C 75 - (30 + 15) = 30 mmHg

presiunea capsulara (p_C) actioneaza in sens invers cu presiunea hidrostatica (p_H) la fel si presiunea coloid-osmotica (p_CO),in conditii normale ea influenteaza in mica masura rata filtrarii,in schimb creste mult cand urina stagneaza conta presiuni din capsula,creste si scade filtrarea pana la sistarea in obstructie.

cand presiunea sistolica scade sub 100 scade si filtrarea glomerulara,daca scade sub 60 soc si filtrarea este sistata prin urmare ea depinde direct proportional cu prosiunea hidrostatica si tensiunea sistolica care sunt influentate de fluxul sanguin renal.fluxul sanguin renal se poate calcula pe baza fluxului plasmatic renal care se masoara prin clearence-ul acidului para-amino-hipuric (PAH)

FPR : Cl_PAH : 600 ± 120 ml/min/1,73m₃ suprafata corporala (s.c.); Ht = 45 % si debitul sangelui renal (DSR) este 1200 ml/min.

FG: Cl_creatinina : 100 - 130 ml/min/1,73m³ s.c

clearence (curatire) este cantitatea de substanta epurata intr-un interval de timp adica cantitatea de sange care intr-un minut este epurata,prin determinarea clearence-ului unor substante care se filtreaza integral fara sa se reabsoarba sau sa se secrete tubular si se poate masura rata filtrarii glomerulare ce corespunde fluxului plasmatic glomerular:creatinina,insulina,manitolul.

fractiunea plasmatica care se filtreaza exprimata procentual fata de fluxul plasmatic renal se numeste fractie filtrata :

fractia filtrata (FF) indica cat la suta din sangele care iriga rinichiul a fost filtrat si reflecta relatia dintre fluxul plasmatic renal (FPR) si filtrarea glomerulara (FG)

scaderea fluxului plasmatic renal si a filtrarii glomerulare dar fara sa modifice fractia filtrata vasoconstrictia arteriolei aferente,cand fluxul plasmatic renal este in scadere iar filtrarea glomerulara creste impreuna cu fractia filtrata vasoconstrictia arteriolei eferente si cand fluxul plasmatic renal este normal dar filtrarea glomerulara si filtrarea filtrata scad vasodilatatia arteriolei aferente

in leziuni glomerulare apare o scadere a filtrarii glomerulare si a fractiei filtrate,pe cand in ischemia renala (sange putin la rinichi) scade fluxul plasmatic renal si creste fractia filtrata.

in urma filtrarii glomerulare toate substantele din plasma cu exceptia proteinelor ajung in urina primara ( FG) in aceasi concentratie iar proteinele ajung in permeabilitatea glomerulara.

filtrarea glomerulara (urina primara) = plasma deproteinizata

Functiile tubulare

structura tubilor este adaptata procesului de reabsorbtie si secretie prin mecanismul de transport pasiv in virtutea gradientului si transport activ contra gradientului

transportul pasiv se face pe baza de gradient electro-chimic si este un transport facilitat

transportul activ consuma energie metabolica,este limitat de atingerea vitezei maxime de acces a substantelor transportate la transportor sau a capacitatii maxime transportoare - acest aspect este numit transport maximal (Tmx)

Tmx exprima cantitatea de substanta maxima ce poate fi transportata activ pe unitatea de timp

pentru anumite substante transportul este influentat de hormoni:

pentru apa - hormonul diuretic

pentru sodiu si potasiu - aldosteron

pentru calciu si fosfat - parahormonul

transportul tubular de reabsorbtie se poate realiza prin :

o transport pasiv pentru:apa,uree,clor

o transport activ limitat de Tmx pentru glucoza,aminoacizi

o transport activ dar fara a fi limitat de Tmx pentru electroliti.

transport tubular de secretie

secretie pasiva pentru potasiu,amoniac

secretie activa limitata de Tmx pentru PAH,rosu fenol sau pentru unele medicamente ca sulfamide,penicilina

secretie activa fara sa fie limitata de Tmx este pentru hidrogen.