Fiziologia aparatului urinar

Fiziologia aparatului urinar

1. Organizarea functionala a rinichiului

2. Nefronul

3. Tipurile de nefroni

4. Filtrarea glomerulara

5. Fiziologia circulatiei renalea glomerulara

1. Organizarea functionala a rinichiului

􀂄 Cortexul partea externa, contine toti glomerulii renali -

􀂄 Medulara partea interna, structurata in piramide renale, orientate cu baza spre cortex si varful la papile, in bazinet -

􀂄 Bazinetul prezinta calicele mici calicele mari ; se continua cu ureterul vezica urinara - ⇒ mari; ⇒

􀂄 Hilul renal locul de trecere pentru vasele sanguine, limfatice, nervi si uretere. -

Rolurile rinichiului

1. Excretia produsilor de catabolism si a substantelor chimice straine

2. Reglarea balantei hidro electrolitice hidro-

3. Regalarea echilibrului osmotic

4. Reglarea echilibrului acido bazic acido-

5. Reglarea TA

6. Reglarea eritropoiezei (sinteza eritropoietinei

7. Sinteza Vit . D activa ( calcitriol Vit.

8. Gluconeogeneza (in timpul postului prelungit) eritropoietinei) calcitriol)

2. Nefronul

1) Generalitati

􀂄 Unitatea morfo func ional a rinichiului , in care se formeaza urina morfo-functionala rinichiului,

􀂄 Numar = 1 1,3 milioane nefroni rinichi ; 1-nefroni/rinichi

􀂄 Dupa 40 ani se reduc cu 10% /10 ani ; ani: 10%/ani

􀂄 Nu se pot regenera

􀂄 Componente

􀂋 Corpusculul renal cu glomerulul renal filtrare capsula Bowman

􀂋 Tubulul renal lichidul filtrat urina.

Organizare nefronului

2004 Dr. Carmen Bunu

2) Co Componentele nefronului

a) Corpusculul renal:

􀂄 Glomerulul = ghem de capilare intre arteriola aferenta ( aa ) si cea eferenta ( ae)

⇒ presiune hidrostatica ↑ (60 mmHg mmHg)

⇒ adaptare pentru ↑ filtrare glomerulara => urina primar primara

􀂄 Capsula Bowman - inveleste ghemul vascular si are:

􀂄 Foita interna - viscerala, care adera la capilarele glomerulare

􀂄 Foita externa - parietala, care se continua cu TP

􀂄 Polul vascular vascular: : locul de intrare a aa si de iesire a ae

􀂄 Polul urinar urinar: : locul de iesire a urinei primare din capsula Bowman → TP TP.aa

. b)Tubululrenal:renal:Adaptat pentru procesele de reabsorbtie si secretie, cu mai multe segmente:

􀂄 Tubul contort proximal (TCP TCP)

- localizat in cortexul renal;

- primeste tot ultrafiltratul glomerular;

- rol: ↑ reabsorbtie + secretie

􀂄 Ansa Henle (AH) cu

- segment descendent subtire ( SSD SSD) )

⇒ coboara in medulara

- segment ascendent subtire ( SSA SSA) si gros ( SGA SGA) ) ⇒ revine in corticala

- dupa AH ⇒ 2 tipuri de nefroni

- nefroni cu AH scurta (80%)

- nefroni cu AH lunga (20%)

pana in zona papilara rol: concentrarea + dilutia urinii -

Tubul contort distal (TCD TCD)

- localizat in cortexul renal;

- rol: prima 1 1/3 functioneaza ca si SGA + restul de 2/3 functioneaza ca si tubul colector;

􀂄 Macula densa (MD) MD): :

- intre AH si TD

- componenta a aparatului juxta juxta-glomerular;

- contine celule specializate cu rol in mecanismul de autoreglare a FG

- rol: controlul functiei nefronului

􀂄 Tubul colector ( TC TC) )

- rol: definitivarea urinei +colectarea si transportul urinei

- mai multi TC (8 8-10) se unesc ⇒TC comun care coboara in medulara ⇒ pana in zona papilara

⇒ se golesc in calice calice

. 3. Tipurile de nefroni nefroni:

a) Nefronii corticali (cu AH scurta) - 70 70-80%

-glomerul localizat in partea externa a cortexului renal;􀂄 aa > aeae⇒⇒adaptare pentru ↑↑FGFG;;􀂄aeaese se recapilarizeazarecapilarizeazain jurul in tubulului ⇒⇒adaptare pentru ↑↑reabsorbreabsorbttieie;

-au AH scurta, coboara foarte putin in medulara

-rol: ↑↑FGFG+ + ↑↑reabsorbtie

b) Nefronii juxtamedulari (cu AH lunga) - 20 20-30%

-glomerul localizat in partea interna a cortexului renal;

􀂄 aa aeae⇒⇒↓↓FGFG;

􀂄aeaese continua cu se vasa rectavasa recta, , care coboara adanc in medulara, in paralel cu AH; se varsa in venele corticale;

􀂄au AH lunga ⇒⇒coboara adanc in medulara →→pana in zona papilarapapilara

􀂄AH + vasa rectavasa recta+ + TC ⇒⇒flux in paralel dar in sens contrar ⇒⇒mecanismul multiplicator contracurent

􀂄rol: concentrarea +dilutia urinei.

3. Mecanismele de formare a urinei sunt sunt:

􀂄 Filtrarea glomerulara ( FG FG)

􀂄 Reabsorbtia tubulara (R)

􀂄 Secretia tubulara (S)

⇒ Rata de excretie = FG - R + S

FGRSExcretie urinaraaa aecapilarperitubularvenula

Clearance = cantitatea de plasma depurata de o anumita substanta pe unitatea de timp timp. Clearance =UxV

U = Concentratia urinara a substantei

P = Concentratiaplasmatica a substantei

V = Debitul urinar

4. Filtrarea glomerulara

a) Caracteristici generale:

􀂄 primul proces in formarea urinei

􀂄 are loc prin trecerea pasiva a apei si a componentilor plasmatici micromoleculari din capilarele glomerulare in capsula Bowman urina primara ⇒

􀂄 urina primara este

􀂋 un ultrafiltrat de plasma , cu o compozitie asemanatoare cu cea a plasmei, dar fara proteine plasma deproteinizata plasma, ⇒

􀂋 izotona (300 mOsm /l) mOsm

􀂄 Cantitate: GFR = 125 ml/ min 180 l/zi (20% din fluxul plasmatic renal) ⇒

􀂄 Evaluare prin: Clearance cu creatinina = 120 15 ml/ min

* Creatinina, ca si inulina , se filtreaza dar nu se reabsoarbe si nu se secreta.

b) Factorii determinanti ai filtrarii glomerulare:

1.Membrana filtranta glomerulara (MFG)

2.Caracteristicile particulelor solvite in plasma

3.Presiunea neta de filtrare

4. Coeficientul de permeabilitate al capilarului glomerular (Kf)

1. Membrana filtranta glomerulara:

Endoteliul capilarEndoteliul capilar--cu fenestratiifenestratii(pori) ( facilitare FGFG--are ↑↑incarcare negativa previne filtrarea proteinelor

Membrana bazala--bogata in colagen + proteoglicani(↑↑incarcare negativa)

Foita interna (viscerala) a capsulei BowmanBowman, cu , podocitepodocite==celule cu prelungiriprelungiri//procese podocitarepodocitare,,care invelesc capicare capi--larelarelle dar lasa si spatii lacunare, e prin care trece FGFG--au ↑↑incarcare negativa previn filtrarea proteinelor

Concluzie:

-prin structura sa, membrana filtranta este o "sita" care permite filtrarea unei mari cantitati de fluid si a micromoleculelor din plasma (de sute de ori mai mult decat capilarele normale)

- prin incarcare negativa , membrana filtranta este o "bariera" in fata filtrarii proteinelor plasmatice ↑,

2.Caracteristicile particulelor solvite in plasma

Greutatea moleculara a particulelor solvite:

cele GM mica ( 6.000 ) sunt filtrate usor (ca si apa): ionii, compusii organici mici ( ex : glucoza, inulina ), (<6.000) ex: inulina

cele cu GM mare sunt tot mai putin filtrate, pana aproape de 0 ( ex : Albumina cu GM = 69.000). ex:

Dimensiunea

particulele cu < 8 nm pot trece prin porii membranei glomerulare.

Incarcatura electrica a particulelor solvite

Cele incarcate "+" sunt mai usor filtrate ca cele incarcate chiar la aceeasi dimensiune, datorita negativitatii membranei filtrante "

Patologic: pierderea "-" membranei filtrante Pr cu greutate moleculara mica (albuminele) pot fi filtrate apar in urina

Proteinurie (Albuminurie ), inaintea aparitiei unor modificri histopatologice (Nefropatiacu modificari minime).

3.Presiunea de filtrare -este rezultanta intre:

1. Fortele favorabile FG:

-Phidrostatica intracapilaracu valoare ↑(Ph=60 mmHg)

-Ponc capsulara(considerand ca Pr sunt f. reduse in urina) ⇒Pon ccapsulara =0 mmHg

2. Fortele opozante FG:

-Phidrostatica dincapsula Bowman(Pcaps= 18mmHg)

-Poncotica intracapilara(Ponc = 32 mmHg)

Pfiltrantaneta= Ph-(Ponc+ Pcapsulara)= 60 -(32 -18) = 10 mmHg

4) Coeficientul de permeabilitate al capilarului glomerular (Kf)

􀂄daca Kfscade => ↓FG:

􀂋↓nr.nefroni(insuficientarenala)

􀂋↑grosimeamembranei filtrante(in diabetulzaharat, HTA)

c) Reglarea FG:1

1) In conditii normale, FGse mentine constanta prin:

1.procesul de autoreglare a circulatiei renale

2.mecanismul de feedback tubulo-glomerulare FG= constanta= control precis al excretiei renale de apa + solviti

2)SNVS, inerveaza vasele renale, inclusiv aa+ae⇒ VC⇒ ↓FG

-Rol: in reactiile de aparare, hemoragii severe, ischemie severa.

3)Factori umorali: catecolamine*, endotelina⇒ VC⇒ ↓FG

*Catecolamineleau efect in paralel cu SNVS⇒ in reactii de aparare, hemoragie severa.

4)AngiotensinaII (AgII):

-sinteza Ag. II are loc la nivel local + systemic

-daca ↓TA sau ↓Volemia⇒⇒↑sinteza AgII

-efect preferential: VCae 1) ↑Phidrost⇒⇒mentine FG

2) ↑Reabsorbtia tubularade Na++ apa

Restabileste TA si Volemia.

5)Factori vasodilatatori:NO, prostaglandinele, bradikinina

-au rol de-a reduce efectul VC al SNVSsi al Ag. II ⇒ previn reducerea FGsi a FSR.

Factorii care determina scaderea FG:

5. Fiziologia circulatiei renale

􀂄 Fluxul sanguin renal ( FSR ) = 1000 1200 ml/ min (20% DC)

􀂄 FSR = /Rezistenta vasculara renala ΔP

􀂄 Fluxul plasmatic renal ( FPR ) = 600 150 ml/ min Cl PAH

􀂄 Repartitia FSR: majoritatea in zona corticala si numai 1-2% 2%in medulara

􀂄 Vascularizatie: /PAH)

Reglarea circulatiei renale - Autoreglarea

= proprietatea intrinseca a rinichiului dea mentine constante FGsi FSR, in conditiile unor largi variatii ale TA (intre 75 -160 mmHg)

Este conditie necesara pentru controlul precis al excretiei renale de apa si solviti.

Patologic:

TA < 75 mmHg ⇒ ↓FG

TA < 60 mmHg ⇒ oprireFG

TA > 160 mmHg ⇒ ↑FSR

Mecanismele autoreglarii:

a) Mecanismul miogen miogen: ↑TA ⇒⇒↑intinderea fibrelor musculare netede din peretele vascular ⇒ VCaa ⇒

FSRsi FG= constante

b) Feedback Feedback-ul tubulo tubulo-glomerular

b) Feedback-ul tubulo-glomerular

Leaga modificarile [NaCl]la MD de rezistenta arteriolelor renale;

Rol: asigura o livrare constanta de Na+in tubulul distalprevine fluctuatiile de excretie renala;

Controleaza atat FGcat si FSR, dar in unele cazuri mentine FGpe seama modificarii FSR(efect ↑pe controlul FG);

Are 2 componente, legate de aparatul juxta-glomerular:

Mecanismul de feedbackpe arteriola aferenta

Mecanismul de feedbackpe arteriola eferenta.

Cele doua mecanisme opereaza impreuna prin structurile speciale ale AJG semnale de reglaj spre ambele arteriole (aa si ae) autoreglare eficienta a FGin conditiile unei largi variatii de TA.

Aparatul juxta juxta-glomerular ( AJG)

Componente:

Celulele juxtaglomerulare din structura aa+ ae(sinteza Renina)

Macula densa --la trecerea intre AH si TD, in apropierea , aa+ ae, are celule , specializate

Daca ↓FFG ↓Na+la MD semnal cu 2 efecte:

1. ↓Rezistenta aa(VD) ↑Ph ↑FGF

2. ↑eliberarea de Reninei din din celulele juxtaglomerulare activarea SRAA prin AgII VC ae ↑Ph ↑FGF

Obs: in tratamentul HTA, medicamentele, care blocheaza formarea care AgII ↓FGFG(efect advers).