Fiziologie – curs IDr Roxana Maria Nemes

Medic primar pneumologDoctor in Stiinte Medicale

Homeostazia

Compartimentele lichidiene ale organismului: - lichidul extracelular,

- intracelular si - interstitial

Edemul

CUPRINS

Organismul adult este alcatuit din

◦ 60% apa (60-70%)

◦ 40% reziduu uscat format din : 18% proteine,15% lipide , 5% substante minerale , 2%

altele

Apa ocupa locul 2 ca importanta , dupa oxigen .

Pentru un subiect de 70 Kg : 42L apa

Apa in organism

Embrion …………….90% Copil 2 ani ………..70% Adolescent …………58% Adult 30-59 ani .60-70%

◦Barbat ……………..60%◦Femei ………………50%

Cantitatea totala de apa din organism

Smalt …………………………………..0,2% Dentina………………………………..10% Tesut osos……………………………..25% Tesut adipos ………………………….30% Tesut cartilaginos…………………….55% Tesut conjunctiv………………………60% Tesut muscular, tiroida……….. ……75% Tesut nervos, inima, plamani ………80%

Apa distribuita in acelasi tesut%

Compartimente: Extracelular (aprox 20% din greutatea unui individ):

- sector intravascular(5%) : sange si limfa - sector interstitial (15%) : spatiile intercelulare - apa transcelulara: din tubul digestiv, lumenul glandelor, spatiul

subarahnoidian, lichidele din spatiile virtuale ( pericardic, peritoneal,pleural, sinovial), secretia sudorala

Intracelular (aprox 50% din greutatea unui individ)

Distributie

FIZIOLOGIA este stiinta a functiilor sistemelor vii sanatoase

HOMEOSTAZIA = echilibrul dinamic in cadrul unui sistem = Constanta mediului intern este o conditie fundamentala a vietii organismelor

superioare , denumita de Canon (1929)

Mediul intern = Lichidul interstitial ( LI ) impreuna cu plasma sanguina

Fiziologie/ homeostazie

Reprezinta diferenta intre intrarile de apa si iesirile de apa

In conditii normale organismul isi mentine echilibrul hidric ( homeostazia hidrica ).

Echilibrul hidric

Aport hidric: aprox 2500mLApa din lichide: 1500- 1800mL/ziApa din alimente: 700mLApa endogena metabolica: 300mL

Eliminari hidrice:Urina: 1500 mL-

1800mL/ziApa din scaun: 200mLPerspiratie (piele, respiratie etc): 800mL

Echilibrul hidric

Provine din catabolizarea in organism a factorilor nutritivi =alimente (prin procesul de oxidare a hidrogenului) si depinde de intensitatea proceselor metabolice

proteine: 41 mLlipide: 107 mLGlucide: 35 mLAlcool: 102 mL

Apa endogena: 300mL

Cantitatea de apa eliminata prin piele este de ~ 350 ml /zi

se pierde si la persoanele cu deficit congenital de glande sudoripare

Moleculele de apa difuzeaza printre celulele epidermei .

Stratul de colesterol epidermic limiteaza aceste pierderi.

Cand acest strat dispare ( ex: in arsuri ) rata evaporarii poate creste la 3-4 L/zi .

Eliminare de apa

In conditii patologice se poate pierde suplimentar apa:

◦ Febra◦ Diaree◦ Voma◦ Hipersudoratie excesiva

Pierderi in conditii patologice

permite asigurarea mecanismelor homeostazice

Solvent pentru substantele organice si anorganice

Transportor si mediu de desfasurare a proceselor de bioseinteza si biodegradare

Rolurile apei in organism

Se face indirect : principiul dilutiei sau al spatiului de distributie .

- C1V1=C2V2 - C1V1=Q - V2 = Q/C2

O cantitate cunoscuta de substanta ( Q ) , cu concentratie ( C1 ) si volum ( V1 )cunoscut ,se distribuie omogen intr-un volum de distributie necunoscut ( V2 ) ,caruia ii putem determina concentratia pe unitatea de volum ( C2 ), dupa un timp dat

Determinarea spatiului intravascular (volumul sangvin)

Netoxice Inerte metabolic Nefixabile pe elementele figurate , alte celule sau

albumina Sa nu afecteze distributia lichidiana prin modificari de

presiune osmotica Sa nu paraseasca rapid compartimentul Omogenizabile rapid Dozabile Sa permita injectarea unei cantitati suficiente de trasor fara

a fi nociva

Substante folosite ca marker

Repaus fizic de ~ o ora inainte de determinare Repaus alimentar de 12 ore inainte de determinare , pentru

glucide si lipide si de 24 ore inainte de determinare , pentru proteine Confort termic : 18-20grade C pentru persoana imbracata Repaus psihic Sistarea medicatiei , cu 3 zile inainte de determinare

Conditii inainte de determinare

Apa totala : apa radioactiva sau apa grea contine tritiu radioactiv sau deuteriu .

Dupa injectarea IV , acestea se amesteca cu apa totala in cateva ore , iar pentru

calculul apei toatale se foloseste principiul dilutiei Volumul lichidului extracelular : sodiul radioactiv, clorul radioactiv,ionul

tiocianat, inulina si zaharoza . Dupa injectare se amesteca in 30-60 min cu lichidul extracelular , iar pentru calcul se foloseste principiul dilutiei Volumul lichidului Intracelular : se calculeaza prin diferenta dintre apa totala

si lichidul extracelular Volumul plasmatic :se folosesc proteine plasmatice radioactive

( marcate cu 131Isau proteine plasmatice de care se leaga coloranti ( T-1824 numit si albastru Evens ) Volumul eritrocitar: se foloseste cromul radioactiv care se leaga de eritrocite .

Trasori/markeri

Arsuri Hemoragii Tulburari hidroelectrolitice Tulburari endocrine

Determinarea volumului sangvin (volemia) importanta clinica

Electrolit mEq/L

LichidEXTRACELULAR

LichidINTRACELULAR

Na+ 140 14

K+ 4 140

Ca2+ 2.4 0.0001

Mg2+ 2 40

Cl-. 105 5

Proteine 15 60

Glucoza mg/dL 100 20

Principalii electroliti ai compartimentelor lichidiene

Principalul cation extracelular Implicat in excitabilitatea celulara fiind esential pentru

geneza potentialului de actiune Moduleaza contractia musculara Rinichii elimina Na+ ingerat suplimentar Nivelul sau plasmatic este controlat hormon (aldosteron, factorul natriuretic atrial)

Sodiul ( NA + )

Scaderea volumului sanguin

Scaderea presiunii sanguine

Scaderea volumului de lichid extracelular

Cresterea osmolaritatii plasmei

Factorii de reglare a secretiei de ADH

Forme:- nedifuzibil ( proteinat de Ca 2+) 60%◦ neionizat, difuzibil ( fosfati, citrati )◦ ionizat , difuzibil ( Ca2+)- 40-50% activ fiziologic

esential in oase si dinti ( fosfat tricalcic si hidroxiapatita ) confera rezistenta si duritate

coagularea sangelui contractia musculara functiile miocardului transmiterea sinaptica activator enzimatic pentru tripsina, lipaza, fosfataza

alcalina

Calciul ( Ca2+)

Forme: ionizat intracelular membrana celulara este mai putin

permeabila pentru K+ cation caracteristic intracelular cu rol in

◦ mentinerea presiunii osmotice◦ reglarea pH-ului◦ repartitia hidrica intra si extracelulara◦ excitabilitate, conductibilitate, transmitere sinaptica◦ contractie musculara si a miocardului◦ transfer O2 si CO2 in sange

Potasiul ( K+)

Diferentele mari privind compozitia celor doua compartimente stau la baza schimburilor prin membrana celulara

DIFUZIUNEAFILTAREAOSMOZA

Mecanisme de schimb intre compartimentele lichidiene

Cel mai important mecanism de schimb intre lichidul interstitial

si celula

Mecanism pasiv

Ca urmare a miscarii browniene si conduce la egalizarea

concentratiilor

Forta motrice a difuziunii este gradientul de concentratie

Cand acest gradient creste, cantitatea de substanta difuzata

creste

Ingrosarea in schim a unei membrane reduce difuziuneea

(creste distanta ce trebuie traversata de catre substante)

Difuziunea

Mecanism pasiv Transferul de apa intre 2 medii separate de o membrana

semipermeabila Apa trece din mediul cu cantitate mai mare de apa in

mediul cu cantitate maii mica de apa unde este atrasa osmotic de catre particule

Presiunea osmotica nu depinde de conceentratie ci de numarul de particule osmotic active (ex: electroliti, glucoza, uree, proteine)

Presiunea osmotica exercitata de proteinele plasmatice = presiune coloid osmotica = 28 mmHg, o constanta importanta a sangelui

Osmoza

Este un proces pasiv

Schimburile de apa si electroliti dintre diversele compartimente sunt influentate de factori care conditioneaza sensul de deplasare:

◦ - presiunea hidrostatica◦ - presiunea coloidosmotica

Rezulta: gradient de presiune de o parte si de alta a peretului capilar

Asigura trecerea substantelor dizolvate prin peretele capilar sub

actiunea presiunii hidrostatice

Mecanismul Starling

Filtrarea

este presiunea statică exercitată la un anumit nivel în interiorul unui lichid, determinată de greutatea coloanei de lichid aflată deasupra acestui nivel

Presiunea hidrostatica

Presiunea oncotica (coloid) reprezinta presiunea exercitata din punct de vedere osmotic de catre proteine

Presiunea osmotica =excesul de ioni cristaloizi intravasculari

‘’Tine apa in vase”

Presiunea coloid-osmotica

Mecanism Starling

Capatul arterial al capilarului

Capat venos al capilarului

pHc =+30 mmHg Πc = 28 mmHg(presiune oncotica, osmotica datorata proteinelor)

pHi =-3mmHg Πi = 8 mmHg

PNF = presiunea neta de flitrare = forte profiltrante – forte antifiltrante

PNF= (30+8)-(-3+28)= = +13 mmHg

Apa paraseste vasul (filtrare)

pHc =10 mmHg Πc = 28 mmHg pHi =-3mmHg Πi = 8 mmHg

PNF = (10+8)- (-3 +28)= -7 mmHg

Apa intra in vas (reabsorbtie)

Prezenta unui exces de lichid in tesuturile organismului reprezinta edemul

Edemul poate fi prezent in compartimentul :◦ - intracelular◦ - extracelular

EXCESUL DE APA: EDEMUL

Edemul intracelular apare in doua situatii :

I II

Cand fluxul sanguin local este redus iar aportul de O2 si substante nutritive este prea mic pentru a mentine un metabolism tisular normal asistam la deprimarea sistemelor metabolice tisulare sau o nutritie inadecvata a celulelor ce duce la deprimarea activitatii pompelor membranare , in special a pompei ce scoate sodiul din celula. Se produce osmoza apei in celula .

Inflamatia

crestere a permeabilitatii membranelor celulare .

Sodiul si alti ioni intra in celula , producand osmoza consecutiva a apei in celula

Edemul extracelular

cauze cauze

extravazarea exagerata de lichid din sangele capilar sau

insuficienta sistemului limfatic de a drena lichidul din interstitii

retentia renala de apa si sare

OBS:Cele mai multe boli care compromit functia renala au tendinta de a reduce excretia de apa si sare prin urina

Consecinte : 1. Edem extracelular intins 2. Hipertensiune datorata

cresterii volemiei

1.Presiunea capilara crescuta- retentie renala excesiva de apa si sare

insuficienta renala, de mineralocorticoizi )

- presiune venoasa ridicata insuficienta cardiaca staza venoasa localizata insuficienta pompelor venoase cu staza venoasa datorita gravitatiei

2. Scaderea proteinelor plasmatice- pierderi de proteine prin urina- pierderi prin lipsa tegumentara ( arsuri, rani )- sinteza proteica insuficienta

boli hepatice precum hipoalbuminemia deficit de aport - malnutritie

EDEMUL PRODUS PRIN EXTRAVAZAREA DE LICHID DIN CAPILARE SAU OBSTRUCTIE LIMFATICA

Edem extracelular

mecanism mecanism

Permeabilitate capilara crescuta

- reactii imune ce produc eliberare de histamina sau alte substante imune

- toxine- infectii bacteriene

Blocajul drenajului limfatic

-in stari infectioase-neoplazice- postchirurgicale- forrmare excesiva de

tesut cicatriceal- postradioterapie- paraziti (Filaria)

Elefantiasis (filarioza)

Mecanisme de protectie antiedem Fluxul limfatic poate creste de

la 10 la 50 de ori – constituie factor de siguranta

«Spalarea» proteinelor din lichidul interstitial. Pe masura ce proteinele sunt indepartate din interstitiu, creste diferenta dintre presiunea coloidosmotica a plasmei si cea interstitiala , crescand absorbtia osmotica a lichidului din interstitii in capilare

Tulburarile se datoreaza :

pierderilor excesive de apa ( deficitelor de apa ) – bilant hidric negativ (deshidratare)

retentiei in exces a apei ( exces de apa ) – bilant hidric pozitiv (hiperhidratare)

Tulburari bilant hidric

Intereseaza in special compartimentul extracelular , unde

are loc o crestere a presiunii osmotice

Apa este atrasa din celule si se produce: deshidratare

celulara cu senzatie de sete cu uscaciunea mucoasei

bucofaringiene

Daca mecanismele homeostatice sunt eficiente are loc

secretia de ADH.

Tulburarile semnalate se corecteaza rapid dupa ingestia

corespunzatoare de apa .

Deficitul de apa

Simpla pierdere de apa si/sau Na+

Poate fi : izotona, hipertona, hipotona

Deshidratarea

Hemoragia Piederi de lichide gastro-intestinale

(varsaturi, diaree) Exsudarea plasmei prin pielea arsa(plasmoragie)

Deshidratarea izotona

Consum scazut de apa Diabet insipid Diabet zahaarat Febra prin evaporare excesiva

se pierde apa din plasma care devine hiperosmotica ce duce la migrarea de fluid din lichidul interstitial in plasma

Deshidratarea hipertona

Include piederea NaCl la nivel renal din cauza insuficientei suprarenalei (boala Addison = hipocorticismul primar)

Deshidratarea hipotona

REGLAREA MECANISMULUI HIDRIC

Cursul urmator