FiFiziologia renalăziologia renală

Anatomia macroscopicAnatomia macroscopică a rinichiuluiă a rinichiului

Anatomia macroscopică a rinichiuluiAnatomia macroscopică a rinichiului

Structura nefronuluiStructura nefronului

• ~ 1-1.5 mil nefroni• rezervă funcţională mare (nefrectomia bine tolerată)

Heterogenitatea structurală a nefronilorHeterogenitatea structurală a nefronilor

~80-85%

~15-20%

Vascularizatia renalăVascularizatia renală

• ~ 25% din debitul cardiac(rinichiul 0.5% din greutate)

• fluxul plasmatic renal: 650 ml/min

Vascularizatia glomerului renalVascularizatia glomerului renal

Vascularizatia nefronilorVascularizatia nefronilor

Funcţiile rinichiuluiFuncţiile rinichiului

Menţinerea homeostaziei organismuluiEliminarea apei şi electroliţilorDetoxifiere

subst. endogene (uree, ac.uric, creatinină, bilirubină, ...subst. exogene (medicamente, aditivi alimentari...)

echilibrul acido-bazic

Funcţia endocrină1,25 (dihydroxi) vitamina D

forma activă a vit D, cu rol în metabolismul Ca+2

Eritropoietinacontrolul producţiei eritrocitelor

Reninaenzimă implicată în activitatea SRAA + ....

Funcţia metabolică20% din gluconeogeneza a jeun

Mecanismele formării urineiMecanismele formării urinei

Comportamentul substantelor la nivel renalComportamentul substantelor la nivel renal

X

Xf

Xs

U = Xf + XsP = 0ex. K+, H+, medic.

X

Xf

Xr

U = Xf-XrP = X-Xf+Xrex. Na+

U= 0P =Xr=Xfex. glucoza, AmAc

X

Xf

U = XfP= 0ex. inulina

X

Xf

Xr

Filtrare Filtrare& secreţie

Filtrare& reabsorbţie

Filtrare &reabsorbţie totală

Filtrarea glomerularăFiltrarea glomerulară

=procesul prin care o parte din plasma sanguină trece din capilarul glomerular în spaţiul tubular filtratul glomerular (urina primară)

• Bowmann (1842): propune termenul de filtrare glomerulară, presupunând că doar apa din urină rezultă prin acest proces

• Ludwig (1844): funcţionarea glomerulului ca un ultrafiltru

Filtrarea glomerulară (privire de ansamblu)Filtrarea glomerulară (privire de ansamblu)

Prima etapă de formare a uriniiTraversarea unei membrane filtrante semipermeabile......în funcţie de dimensiunile moleculei...pe baza gradientelor de presiuneRezultă urina primară......care este o plasmă deproteinizată

Date cantitative:• debitul sanguin renal: 1-2 l/min (25% din debitul cardiac)• fluxul plasmatic renal: 650 ml/min (Htc ~ 45%)• rata de filtare glomerulara: 125 ml/min (180 l/zi !)• fracţia de filtrare ~20%

Glomerulul renal MalpighiGlomerulul renal Malpighi

Mezangiul renalMezangiul renal

GlomerulMaculadensa

Arteriolaaferentă

Arteriolaeferentă

Tub p

roxim

al

Tub d

istal

Lacis=cel.mezangiale extraglomerulare

Complexele imune fagocitatede celulele mezangialeinduc o reactie inflamatoriecare obstruează glomerulul !

• celule mezangiale• matricea mezangială

Cel.mezangiale:• similare strucutural cu monocitele• înconjură capilarele constituind suport

structural dar având şi rol în reglare• secretă matricea extracelulară• au capacitate de fagocitoză• au capacitate secretorie (PG+citokine)

Glomerulul renal MalpighiGlomerulul renal Malpighi

fenestratedendothelium

fenestratedendothelium

primaryprocess

podocytecell body

secondary process(pedicel)

filtrationslit

basallamina

podocyte

pedicel filtration slitbasallamina

Membrana filtrantă glomerularăMembrana filtrantă glomerulară

spatiul Bowman

capilar

pedicel

diafragm

Membrana filtrantă glomerularăMembrana filtrantă glomerulară

NefrinaNefrina==proteină din structuraproteină din structuradiafragmului podocitelordiafragmului podocitelor

Rolul membranei filtranteRolul membranei filtrante

=controlează cantitativ şi calitativ substanţele care trec în capsula Bowmann

Transferul se face în funcţie de:1. Dimensiunea moleculei

2. Sarcina electrică3. Forma moleculei

Efectul sarcinii electriceEfectul sarcinii electrice

+

-

Rolul membranei filtranteRolul membranei filtrante

=controlează cantitativ şi calitativ substanţele care trec în capsula Bowmann

Transferul se face în funcţie de:1. Dimensiunea moleculei

2. Sarcina electrică3. Forma moleculei

Kf = constanta de filtrare-suprafaţa de filtare-permeabilitatea capilară

Fortele Starling în filtrarea glomerularăFortele Starling în filtrarea glomerulară

Pc

Pg

πc

Kf

glomerul

capi

lar πc

Af

Ef

PEF =Σp - Σπ

PEF =Pc – (Pg + πc)

~25 mm Hg

~35 mm Hg

~10 mm Hg

~45 mm Hg 70 mm Hg

40

10

Pres

iune

(mm

Hg)

0% 50% 100%

Lungime de capilar

Pc

Fortele Starling în filtrarea glomerularăFortele Starling în filtrarea glomerulară

20

30

50

60 PEF =Pc – (Pg + πc)

Pg + πcct. var.

15

35

60

Pres

iune

(mm

Hg)

0% 50% 100%

Lungimea capilarului

filtrare reabsorbţie

Fortele Starling în la nivelul capilarelorFortele Starling în la nivelul capilarelor

Σp

Σπ

40

10

Pres

iune

(mm

Hg)

0% 50% 100%

Lungime de capilar

Pc

Fortele Starling în filtrarea glomerularăFortele Starling în filtrarea glomerulară

20

30

50

60 PEF =Pc – (Pg + πc)

Pg + πcct. var.

Determinanţii filtrării glomerulareDeterminanţii filtrării glomerulare

RFG = Kf x PEF

PEF =Pc – (Pg + πc)

Fluxul plasmatic renal

Reglarea filtrării glomerulareReglarea filtrării glomerulare

Artriolaaferentă

Arteriolaeferentă

glomerul

Raf Rglo Ref Rvr

Art Af Cap Glom Art Ef PeriTub

90-100 mmHg 45 mmHg 15 mmHg

Analogie electrică

Analogie hidraulică

prin intermediul circulaţiei renale

Reglarea filtrării glomerulareReglarea filtrării glomerulare

Arteriolaaferentă

Arteriolaeferentă

glomérule

FPR diminuat

RFG diminuată

FPR diminuat

RFC crescută

VC

Reglarea filtrării glomerulareReglarea filtrării glomerulare

Autoreglarea miogenă

Reglarea nervoasă

Reglare umorală

Autoreglarea filtrării glomerulareAutoreglarea filtrării glomerulare

Flux sanguin renalFlux sanguin renal

RFGRFG

0 100 200Presiune arterială, mm Hg

1.5

1.0

0.5

0

Flux, l/min

caplilar TubDistal

A.Eferentă

A.aferentăcapsulărenală Bowmann

Macula Densa

C.juxtaglomerulare

C.mezangiale

urină

AparatJuxtaGlomerular

InervatieSimpatică

Reglarea nervoasă a filtrării glomerulareReglarea nervoasă a filtrării glomerulare

Reglarea umorală - SRAReglarea umorală - SRA

Aparatul juxtaglomerular

Reglarea secreţiei de reninăReglarea secreţiei de renină

Na+

β1 -R

APG

I2

BaroreceptoriET AAT

1

GlomerulMaculadensa

Arteriolaaferentă

Arteriolaeferentă

Tub p

roxim

al

Tub d

istal

Renina

Sistemul reninSistemul reninăă-angiotensin-angiotensinăă

Feed-back negativ pe secreţia de reninăFeed-back negativ pe secreţia de renină

Na+

β1 -R

APG

I2

Baroreceptori

ET AAT

1

GlomerulMaculadensa

Arteriolaaferentă

Arteriolaeferentă

Tub p

roxim

al

Tub d

istal

Renina

FFeedbackeedback negativ negativ

Angiotensinogen

Ang I

Ang II

Efecte biologice

ECA

AT1

Sistemul reninSistemul reninăă-angiotensin-angiotensinăă

Stenoză

↓Debit renal

↑Angiotensină IIHTA

Stenoza arterei renaleStenoza arterei renale

Modularea sModularea sistemulistemuluiui renin reninăă-angiotensin-angiotensinăă

IEC IEC (Captopril, Enalapril)(Captopril, Enalapril)

BRAT BRAT (Losartan)(Losartan)

Efectele IEC asupra filtrării glomerulareEfectele IEC asupra filtrării glomerulare

Hormoni locali interferând cu SRAHormoni locali interferând cu SRA

Peptidele natriureticeProstaglandineleKininele plasmaticeEndoteliul vascular

Peptidele natriureticePeptidele natriuretice

• scade secreţia de renină• inhibă efectele At II• inhibă efectele Aldosteronului• efect vasodilalator direct

Sinteza prostaglandinelorSinteza prostaglandinelor

Vasodilataţie Vasoconstricţie

Calea fosfolipazei A2Calea fosfolipazei A2

Reglarea secreţiei de reninăReglarea secreţiei de renină

Na+

β1 -R

APG

I2

BaroreceptoriET AAT

1

GlomerulMaculadensa

Arteriolaaferentă

Arteriolaeferentă

Tub p

roxim

al

Tub d

istal

Renina

Sistemul kininelor plasmaticeSistemul kininelor plasmatice

Conceptul de clearanceConceptul de clearance

eng. to clear=a curăţa=volumul teoretic de plasmă care poate fi complet curăţat de o substanţă pe unitatea de timp

PX

UX

Qpx= Px x Vp

Qux= Ux x Vu

=Px x Vp = Ux x Vu

Vp = x VuUxPx

Clx = x VuUxPx

Determinarea ratei de filtrare glomerularăDeterminarea ratei de filtrare glomerulară

PX

UX

Substanţe care:-filtrează liber la nivel glomerular-nu se secretă tubular-nu se reabsorb tubular

Qux= Ux x Vu

Qfx= Fx x RFG

=Px x RFG = Ux x Vu

RFG = x VuUxPxFx=Px

RFG = Clx

Determinarea ratei de filtrare glomerularăDeterminarea ratei de filtrare glomerulară

PX

UX

Substanţe care:-filtrează liber la nivel glomerular-nu se secretă tubular-nu se reabsorb tubular PX

UXInulina Creatinina

Clcr=125 ml/min

Determinarea ratei fluxului plasmatic renalDeterminarea ratei fluxului plasmatic renal

PX

UX

Substanţe care:-filtrează liber la nivel glomerular-se secretă tubular-se elimină complet la prima trecere prin rinichi

Filtrare& secreţie

Qpx= Px x Vp

Qux= Ux x Vu

=Px x Vp = Ux x Vu

Vp = x VuUxPxVp=FPR

FPR = Clx

Ac.para-amino-hipuric (PAH) ClPAH=650 ml/min