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Fisiologia del peritoneo
ISTITUTI CLINICI DI PERFEZIONAMENTO
P.O. BASSINI-Cinisello Balsamo
Unità Operativa di Nefrologia e Dialisi
Elena Alberghini
XV CONVEGNO NAZIONALE DEL GRUPPO DI STUDIO DI DIALISI PERITONEALE
Bari 18/03/2010-20/03/2010
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La cavità peritoneale
Caratteristiche•Ampia superficie •Ampio flusso ematico totale splancnico•Trasporto di acqua + molecole tra sangue e cavità
Utilizzo “parafisiologico” a scopo clinico.
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Membrana peritoneale “anatomica”: componenti
1- CELLULE MESOTELIALI PAVIMENTOSE: rivestite da microvilli, carica negativa, secernono fosfatidilcolina (lubrificante)
2- M.B. SOTTOMESOTELIALE: collagene IV, laminina, fibronectina, proteoglicani
3- STRATO SOTTOMESOTELIALE PAUCICELLULARE:arterie, vene, linfatici e fibre nervoseimmerse in una matrice connettivale (sostanza fondamentale con acido ialuronico, fibre elastiche, collagene I e III).
Peritoneo parietale (ME x 100)“Atlas of Peritoneal Hystology”, N. Di Paolo, G. Sacchi et al. Perit Dial Int Vol. 20, Suppl. 3, 2000
Si distinguono:P. parietale (10%): 0.1-0.2 mm. P. viscerale (90%): 0.05 mm.
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MEMBRANA PERITONEALE
Membrana Peritoneale parietale (EE x 100)
Superf. anatomica = Superf. cutanea = 1,5-2 mq (Wegner 1877)
Superficie funzionale = area di contatto con sol. dialisi < 1mq(Henderson /Flessner 2001 MPf = 41% MPa)
SUPERFICIE EFFETTIVA
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IL PERITONEO: SISTEMA DIALIZZANTE
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Il trasporto dei soluti avviene attraverso la rete di capillari peritoneali post-arteriolari disposti in serie: normalmente è perfuso solo il 20%;
il N° dei capillari perfusi, la superficie endoteliale e la permeabilità possono variare a seconda dei casi (es. peritoniti, infiammazione del peritoneo).
I vasi di grosso e medio calibro hanno una scarsa rilevanza negli scambi.
Comparto ematicoIl flusso effettivo capillare disponibile per gli scambi stimato
circa 60-70 ml/min
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MEMBRANA PERITONEALE “DIALITICA”
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MODELLO MATEMATICO“MEMBRANA PERITONEALE”.
MP assimilata al filtro extracorporeo (contatto diretto DIALISATO/MEMBRANA che lo separa dal sangue).
Nella cavità peritoneale il sangue intracapillare circola nel tessuto che circonda la cavità, separato dalla soluzione dialitica da una distanza superiore quindi la clearance dei piccoli soluti (urea) corrisponde in realtà ad una frazione di quella ottenibile con l’ ED
Rispetto al filtro extracorporeo le proteine e le macromolecole transitano più facilmente
Cр
Cв ΔX
Liq perit.
sangue
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MODELLO MATEMATICO “DISTRIBUTIVO” (Nolph & Coll.)
Il trasporto di fluidi dalla cavità peritoneale al sangue avviene con meccanismo diffusivo e convettivo,
attraverso il mesotelio,con passaggio nei capillari DISTRIBUITI in tutto l’interstizio ,
Tra sangue e cavità peritoneale vi sono almeno 6 “resistenze anatomiche” di cui 3 solo 3 quantificabili:
CAPILLARI, MESOTELIO ,INTERSTIZIO
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Resistenze al flusso
Lume capillare Interstizio Cavità
peritoneale
R1: strati di plasma stagnante a ridosso della parete capillare
R2: endotelio capillare (spt. per soluti grossi)
R3: membrana basale capillare
R4: interstizio (spt. per soluti piccoli)
R5: mesotelio peritoneale
R6: strati di liquido stagnante nella cavità peritoneale
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MODELLO DEI 2 PORI
• Trasporto di soluti piccoli (< 6000Da) :indentificazione pori con raggio di 4-6 nm
• Trasporto di macromolecole attraverso pori con diametro > 20nm
CRITICA: 1.non spiegava in modo completo il flusso di acqua e soluti.2.mancata corrispondenza tra S-coeff dei capillari (0.95-0.98) e quello della “membrana peritoneale”(0.6_0.7)
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Trasporto dei soluti attraverso il peritoneo
IL MODELLO A TRE PORI Rippe e Stelin
La membranaperitoneale è costituitada tre principalibarriere:
1. la parete capillare
2. l'interstizio
3. il mesotelio
Lo studio della cinetica dei soluti riflette lo stato del sistema vascolare della membrana peritoneale
(modello matematico dei “tre pori”)
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La parete capillare è il maggior sito di resistenza al trasporto di fluido e soluti. Il trasporto attraverso la parete capillare si verifica attraverso tre differenti tipi di pori: pori larghi, pori piccoli ed acquapori.
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Il numero di pori larghi determina la perdita di proteine durantela dialisi peritoneale.
tras
po
rto
acqua urea&
creatinina
glucosio proteine
PORI LARGHI - 0.1% (raggio 250 Å)
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Il numero di pori piccoli è il principale fattore che determina il trasportodi liquido e dei soluti a basso PM
tras
po
rto
acqua urea&
creatinina
glucosio proteine
PORI PICCOLI - 90-93% (raggio 40-50 Å)
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Il numero di acquaporine (canali tranendoteliali) influenza il trasporto dei liquidi
tras
po
rto
acqua urea&
creatinina
glucosio proteine
ACQUAPORI : ultrasmall pores (raggio 3-5 A)
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aquaporiraggio 0.5 nm
pori larghiraggio 25 nm
pori piccoliraggio 5 nm
Area relativa aipori larghi
Area relativa aipori piccoli
Area relativa agli acquapori
Determinano il trasporto dei soluti
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aquaporiraggio 0.5 nm
pori larghiraggio 25 nm
pori piccoliraggio 5 nm
Area relativa aipori larghi
Area relativa aipori piccoli
Importante per l’Ultrafiltrazione
Area relativa agliacquapori
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CINETICA DEI SOLUTI
I meccanismi fisiologici che governano il trasporto transperitoneale di acqua e soluti dal sangue alla cavità e
viceversa, sono gli stessi.Le forze che guidano il meccanismo dipendono dalla
direzione del trasporto La cinetica è regolata dai fenomeni di
1- diffusione 2- convezione
3- ultrafiltrazione/osmosi.
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passaggio di soluti direttamente prorzionale al gradiente di concentrazione
diffusionediffusione
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Plasma Dialisato
MTAC: massima clearance diffusiva al tempo 0
Situazione di equilibrio: il tasso diffusivo si riduce
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Quando non c’è diffusione non si ha trasporto soluti atteverso pori piccoli.
L’acqua transita sia dai pori interendoteliali che dai canali acquosi
Trasporto acqua > trasporto convettivo dei soluti
il soluto nel liquido di dialisi sarà meno concentrato rispetto al plasma
PARAMETRO DI PERMEABILITA’ CONVETTIVA
Coeff. di Sieving = D/Pquando trasporto diffusivo è nullo
Coeff S=0 il soluto è troppo grande per un trasporto convettivo
Coeff S=1 la membrana non oppone ostacoli al trasporto convettivo
Coeff S piccole molecole = 0.7
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σ=0 il soluto non ha effetto osmotico ,attraversa la M senza opposizione
σ=1 il soluto Non atttraversa la M = M semipermeabile ideale
In dialsi peritoneale il “σ del glucosio” dipende dal N° e dalla funzionalità dei canali acquosi
DA NON CONFONDERE con
COEFF. RIFLESSIONE σ resistenza che la membrana esercita sul trasporto di un agente
osmotico
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Movimento dei fluidi attraverso i capillari
Estremità arteriosa
Pressione in uscitaPressione idrostatica
capillare 35 mmhg
Pressione in entrata Pressione oncotica
proteica 25 mmhg
Pressione netta in
uscita 10mmhg
Estremità venosa
Pressione in uscitaPressione idrostatica
capillare 15 mmhg
Pressione in entrata Pressione oncotica
proteica 25 mmhg
Pressione netta in
Ingresso 10mmhg
Vaso linfatico
Capillare
Proteine plasmatiche
“Forze di Starling”
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Trasporto dei fluidi
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GLUCOSIOUF
massimale
UF ridotta
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ICODESTRINA POLIMERI DEL GLUCOSIO: PMm=16.800 D
• Induce COLLOIDOSMOSI: trasporto di acqua attraverso una M permeabile ai piccoli soluti, nella direzione dell’eccesso dei soluti ad alto PM, piuttosto che secondo gradiente di concentrazione
Induce il trasporto di acqua attraverso i pori piccoli (scarso nei canali acquosi x > R delle acquaporine, relativa al loro raggio)
Il gradiente si mantiene per molte ore per lo scarso assorbimento dal dialisato
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Dissociazione Trasporto Na-acqua
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Grazie per l’attenzione !