Configurația externă a rinichiului [302378]

Capitolul I. Anatomia, morfologia și fiziologia rinichiului

Configurația externă a [anonimizat] o parte și de alta a [anonimizat]. Rinichii sunt proiectați de la nivelul ultimelor două vertebre toracale (T11 și T12), până la vertebra a [anonimizat], cu aproximativ o [anonimizat].

Ei ocupă o [anonimizat], delimitată de o [anonimizat], care permite o porțiune prerenală și alta retrorenală. [anonimizat], care învelește rinichii. [anonimizat], este mai groasă posterior. Atât grăsimea prerenală cât și cea parerenală au rol protector împotriva traumatismelor din regiunea lombară.

Rinichii au forma asemănătoare cu cea a [anonimizat]-roșcată, lungimea este de aproximatic 12 cm, lățimea este de 6 cm și grosimea este de 3 cm, iar greutatea medie a unui rinichi este de aproximativ 120 g.

Rinichiului i [anonimizat]. Fețele rinichiului sunt una anterioară și una posterioară. Fața anterioară este convexă și prezintă raporturi diferite în dreapta și în stânga. [anonimizat], cu duodenul (porțiunea descendentă) [anonimizat]. În timp ce partea stângă vine în raport cu splina (fața renală), stomacul (fața posterioară), [anonimizat], [anonimizat].

[anonimizat]. Vine în raport cu nervii ilioinghinali și iliohipogastric.

Marginile sunt un externă și alta internă. [anonimizat], [anonimizat] a [anonimizat].

[anonimizat]. Polul superior vine în raport cu glanda suprarenală.

[anonimizat].

[anonimizat], care acoperă toată suprafața rinichiului și care aderă la parenchimul subiacent.

Parenchimul renal este alcătuit din două zone: o [anonimizat] o [anonimizat] (vezi figura 1).

Figură 1 [anonimizat], [anonimizat]. În număr de 7 până la 14, [anonimizat], către hilul renal. Vârfurile acestor piramide sunt rotunjite și sunt denumite papile renale. Suprafața fiecărei papile renale este perforată de un număr variabil de orificii (15-20) care alcătuiesc aria ciuruită. Prin aceste orificii se scurge urina prin tubii coletori Bellini în calicele renale mici. [anonimizat], de la bază la vârf. Fiecare piramida Malpighi are semnificația unui lob renal, ceea ce înseamnă că un rinichi are tot atâția lobi câte piramide Malpighi are. Între piramide se gasesc coloanele Bertin, care sunt prelungiri ale corticalei în medulară.

Corticala prezintă pe secțiune formațiuni de aspect triunghiular, numite piramide Ferrein, în număr de 300-500 ăentru fiecare piramidă Malpighi. Aceste piramide sunt orientate invers față de piramidele Malpighi. Ele sunt orientate cu baza spre centru, la baza piramidelor Malpighi și cu vârful spre periferie, fără să atingă capsula renală. Fiecare piramida Ferrein are semnificația unui lobul renal și reprezintă prelungiri ale medularei în corticală. Între piramidele Ferrein se află așa-numitul labirint, în care se găsesc corpusculii renali, vase sangvine și tubi uriniferi în direcții variate.

Nefronul reprezintă unitatea anatomică și funcțională a rinichiului ( vezi figura 2). Numărul nefronilor este mare, mai mult de un milion pentru fiecare rinichi. Fiecare nefron se prelungește cu un tub colector care se leagă cu canalul colector, iar canalul colector nu face parte in nefron, deoarece embriologic derivă din mugurele ureteric, în timp ce nefronul derivă din blastemul metanefric. În alcătuirea unui nefron intră două părți: capsula Bowman și un sistem tubular.

Figură 2 Structura nefronului 1-glomerulul, 2-tubul contort proximal, 3-porțiunea dreaptă a tubului proximal, 4-porțiunea subțire a ramului descendent al ansei Henle, 5-porțiunea groasă a ansei Henle, 6- macula densa, 7-tubul contort distal, 8-tubul porțiunea de legătură, 10- tubul colector cortical, 11-tubul colector din medulară, 12- tubul colector din medulara internă

Corpusculul renal (sau corpusculul Malpighi) are doi poli, un pol vascular și un pol urinar. La polul vascular pătrunde arteriola aferentă care se împarte în 4-6 ramuri, drenate apoi de arteriola eferentă care părăsește polul vascular. La polul urinar, camera urinară se deschide în tubul proximal. Corpusculul renal este alcătuit din glomerul, capsula Bowman și aparatul juxtaglomerular.

Figură 3 Corpusculul renal

AA- arteriola aferentă, D-tubul distal, E-celulă endotelială, EGM-celulă mezangială extraglomerulară, F-proces pediculat, G-celulă granulară juxtaglomerulară, GBM-membrana bazală glomerulară, M-celulă mezangială, MD-macula densa, N-terminații nervoase simpatice, P- tubul proximal, PE-celulă epitelială parietală, PO- epiteliu podocitar, UP-polul urinar, US-spațiul urinar

Glomerulul este format dintr-o rețetă capilară, fiecare capilar reprezintă o ansă vasculară, dispusă între două arteriole realizând o rețea admirabilă. Capilarele sanfvine se înfășoară în jurul axelor mezangiale, alcătuite din matricea mezangială.

Capsula Bowman are două foițe, foița parietală și foița viscerală, care delimitează camera urinară. Foița viscerașă a capsule Bowman (epiteliu podocitar) învelește capilarele glomerulare și suporturile lor. Foița parietală (epiteliu pavimentos simplu) se sprijină pe membrana bazală, la polul vascular se răsfrânge și se prelungește cu foița viscerală, la polul urinar se continuă cu epiteliul tubului proximal (vezi figura x).

Figură 4 Glomerulul renal Malpighi

Figură 5 Glomerul renal normal

Capsula Bowman reprezintă o porțiune inițială a nefronului. Ea este situată în corticală și are forma unei cupe cu pereții dubli, reprezentând doi poli:

Un pol vascular, prin care intră în capsulă arteriola aferentă care se capilarizează formând un ghem de capilare, numit glomerul renal Malpighi și prin care iese din capsulă arteriola eferentă;

Un pol urinar, situat în partea opusă celui vascular.

Foița internă a capsulei Bowman este formată din celule turtite și se mulează intim pe ghemul de capilare al glomerulului renal Malpighi. Foița externă a capsulei se continuă cu tubul contort proximal. Capsula Bowman, împreună cu glomerulul renal, formează corpusculul renal Malpighi.

Sitemul tubular, situat în continuarea capsulei Bowman, este alcatuit din mai multe segmente, care în totalitate, măsoară 3-4 cm și sunt:

Tubul contort proximal, cu lungme de 15 mm, este un tub încolăcit, situat în corticală, în imediata apropiere a capsulei Bowman. Prezintă în structura sa un epiteliu simplu cubic cu margine în perie, care prezintă substratul morfologic al unei intense activități de resorbție;

Ansa Henle, situată în continuarea tubului contort proximal, este formată din două ramuri:

Un ram descendent, mai subțire, care trece din corticală în medulară, unde face o buclă numită ansă propiu-zisă;

Un ram ascendent, mai gros, care se reîntoarce din medulară în corticală. Ansa Henle din punct de vedere funcțional participă la procesul de concentrație și diluție;

Tubul contort distal, un tub răsucit, situat în corticală, în continuarea ansei Henle. Tubul contort distal este format din doa porțiuni: o porțiune dreaptă și o porțiune intortocheată. Limita dintre cele două porțiuni ale tubului contort distal este marcată de prezența unei structuri de tip particular, numită macula densa, care face parte din aparatul juxtaglomerular. La exterior, această limită corespunde punctului de contact dintre segmentul distal și corpuscului renal de care aparține. Contactul se face la nivelul polului vascular al corpusculului. Aparatul juxtaglomerular are rolul de a regla activitatea rinichilor și de a secreta renina și eritropoietină.

Mai mulți tubi contorți se varsă într-un tub colector Bellini, care nu face parte din nefron. Într-un tub colector Bellini drenează între 5000-6000 tubi contorți distali. Tubul colector Bellini trece din corticală în medulară, străbătând piramidele Malpighi de la bază până la vârf, unde se varsă în calicele renale mici prin orificiile de pe suprafața papilelor renale.

Întreg sistemul tubular al rinichilor are o lungime de 60-80 km și o suprafață totală de 5 .

Formarea urinii începe la nivelul barierei de filtrare glomerulară, cu o suprafață de 0,27 mp pentru fiecare rinichi. Filtrul glomerular este alcătuit din trei straturi: endoteliu fenestrat (celulele endoteliale prezintă poli de 70-100 nm diametru), membrana bazală glomerulară și epiteliul podocitar ( vezi figura x). Această structura complexă este permeabilă pentru apă și moleculele mici, dar reține cea mai mare parte a proteinelor și alte molecule mari mari, precm și elementele figurate ale sângelui.

Figură 6 Bariera de filtrare glomerulară

Membrana bazală glomerulară este o structură fibrilară densă, cu o grosime de 350 de nm și reprezintă singura barieră anatomică între sânge și urină. Este mărginită de o parte de endotliul fenestrat al capilarelor și de cealaltă parte, de învelișul podocitar. Membrana bazală glomerulară are trei straturi cu densitate optică diferită : un strat mijlociu (lamina densa) și două straturi cu densitate optică joasă, situate e o parte și de alta a laminei densa (lamina rara interna și lamina rara externa). Membrana bazală glomerulară conține colagen de tip IV și V, proteoglicani și laminină. Proteoglicanii conferă încărcătură negativă a membranei bazale. Din cauza sarcinilor negative, filtrarea albuminelor este împiedicată la omul sănătos.

Epiteliul podocitar- foița viscerală a capsulei Bowman, este format din celule voluminoase podocitare care prezintă prelungiri citoplasmatice de ordinul 1,2 și 3. Prelungirile de ordinul 1 corespund proceselor majore, iar cele de ordinul 3, corespund proceselor minore sau pedicelelor. Podocitul se sprijină pe membrana bazală glomerulară prin extremitatea pedicelelor. Spațiul dintre pedicelele adiacente este numit fantă de filtrare și este obturat de o membrană subțire numită diafragamă. Aceasta conține o proteină nefrină, care constituie elementul cheie în bariera de filtrare. Procesele pediculate au la suprafața lor un înveliș încărcat negativ, cu rol important în menținerea structurii și funcției normale a barierei de filtrare. Îndepărtarea acestui strat anionic de pe suprafața pedicelelor produce dispariția pedicelelor și înlocuirea lor print-o bandă continuă de citoplasmă situată de-a lungul membranei bazale glomerulare. Modificări similare sunt remarcate în condițiile apariției unei proteinurii.

Mezangiul glomerular reprezintă suportul structural pentru capilarele glomerulare și este alcătuir din celulele mezangiale și matricea mezangială. Celulele mezangiale se comportă ca celule musculare netede și prezintă proprieteți contractile, dar și fagocitare.

Aparatul juxtamedular (vezi figura x) este situat la polul vascular al corpusculului Malpighi și este alcătuit din glomus, macula densa și lacis. Aceste structuri sunt în interrelație și asigură reglarea presiunii arterilare glomerulare. Glomusul este o structură localizată în peretele arteriolei aferente, înaintea diviziunii ei și este reprezentat de celule musculare netede ale mediei, modificate și caracterizate prin: ergastoplasmă abundentă, granule de secreții glicoproteice, miofilamente, care le dă caracterul de celule gandulare și contractile. Glomusul primește numeroase terminații nervoase simpatice. Macula densa este situată la nivelul tubului contort distal, în zona de contact al acestuia cu polul vascular al coprusculului Malpighi. Lacisul este reprezentat de mezangiumul extra-glomerular, situat între macula densa și cele două arteriole glomerulare. Este constituit din mai multe straturi de celule mezangiale, cu proprietăți contractile.

Figură 7 Aparatul juxta-glomerular

Rolul AJG-ului este de a corecta o eventuală diminuare a presiunii arteriolare. Detectarea unei scăderi a presiunii arteriolare se face la nivelul baroreceptorilor (celulele glomusului arteriolei aferente). Chemoreceptorii (celulele maculei densa a TCD) detectează variațiile volumului și/sau a compoziției urinii. Ca răspuns la acești stimuli se secretă renina de către celulele glomusului. Celulele lacisului modulează și transmit semnalele emise de celulele maculei densa către celulele glomusului și la celulele mezangiale din tijele glomerulului. Contracția celulelor mezangiale modifică dispoziția spațială a capilarelor și de aici presiunea hidrostatică intracapilară.

Vascularizația și inervația rinichiului

Vascularizația este asigurată de artera renală , ramura viscerală din aortă abdominală. Artera renală pătrunde în rinichi prin hilul renal și dă la acest nivel ramuri prepielice în număr de 2-4, care trec înaintea bazinetului și ramuri retropielice. Care trec înapoia bazinetului. De aici pornesc arterele interlobare (figură 8) care merg printre piramidele renale Malpighi, în coloanele Bertin. Ajunse la baza piramidelor Malpighi, arterele interlobare devin artere arcuate și merg la limita dintre medulară și corticală. Au un caracter terminal, adică nu se anastomozează între ele.

Figură 8 Schema sistemului vascular intrarenal

Din arterele arcuate pornesc în corticală, printre piramidele Ferrein, arterele interlobulare, vascularizând corticala până la capsula renală. Tot de la acest nivel pornesc în medulară arterele drepte adevărate sau mai sunt denumite ,, în ploaie,, , care vascularizează piramidele Malpighi de la bază până la vârf, de-a lungul tubilor colectori Bellini. Arteriolele aferente se desprind din arterele interlobulare, întrând în capsula Bowman prin polul vascular, unde se capilarizează și formează glomerului renal Malpighi. Din glomerulul Malpighi ia naștere apoi arteriola eferentă, mai subțire decât cea aferentă. Arteriola eferentă iese din capsula Bowman tot prin polul vascular, după care se recapitularizează în pereții tubului urinifer.

Capilarele dispuse la periferie colectează sângele venos, sub capsula renală, numite stelele Verheyen. Din această rețea, venele au un traiect invers arterelor și sunt reprezentate de venele interlobulare, venele arcuate, venele interlobare, care se varsă în venele pre și retropielice, iar acestea în vena renală. În vena renală stângă se varsă vena testiculară la bărbat și la femeie vena ovariană, iar venele renale se deschid în vena cavă inferioară.

Rinichiul are o inervație vegetativă simpatică și parasimpatică, inervația vgetativă provine din plexul celiac, mezenteric superior și aorticp-renal, conținând fibre din lanțul simpatic (nervii splanhinici) și fibre bagale mai puțn numeroase. Cea mai mare parte a fibrelor nervoase abordează rinichiul sub forma plexului renal ce se alătură arterei renale și ramurilor ei. Nervii reglează debitul sangvin al rinichiului și prezintă o acțiune vasomotorie.

Fiziologia aparatului excretor

Rinichii prezintă două funcții majore pe lângă numeroase roluri. Funcțiile majore cuprind următoarele funcții: cea de a excreta cea mai mare parte a produșilor finali de metabolism ai organismului și cea de a controla concentrațiile majorității constituenților organismului, contribuind astfel la menținerea homeostaziei și a echilibrului acido-bazic al organismului. Rinichii mai au următoarele roluri: formarea și eliminarea reninei, formarea și eliberarea eritropoietinei, activarea vitaminei D3 și în anumite condiții gluconeogeneza.

Cei doi rinichi conțin împreună 2 miliarde de nefroni, fiecare nefron fiind apt să producă urină. Nefronul est unitatea funcțională a rinichiului, fiind alcătuit din glomerul, care are adociate arteriolele aferente și eferente și din tubul renal. (figura 9)

Figură 9 Nefron glomerular

Glomerulul este alcătuit din capsila Bowman și adăpostește 20-40 de anse capilare.

Tubul renal începe cu capsula Bowman și se continuăa cu tubul proximal, acesta este urmat de ansa Henle, aceasta este alcătuită dintr-o porțiune descendentă subțire și o porțiune ascendentă prevăzutp cu două segmente, tubul distal, tubul colector cortical și tubul colector medular. Mai multe tuburi colectoare conturează formarea unor tuburi colectoare din ce în ce mai mari, care se vor deschide la nivelul pelvisului renal prin vârful papilelor renale. Papilele sunt proeminențe cronice ale medularei. În fiecare rinichi sunt aproximativ 250 de tuburi colectoare mari, fiecare adunând urina de la aproximativ 4000 de nefroni.

Nefronii sunt de mai multe tipuri:

-nefroni corticali, reprezentând 85% din numărul total de nefroni, avânf glomerului situat în cortexul renal și au ansa Henle scurtă ce ajunge doar în stratul extern al medularei renale;

-nefroni juxtaglomerulari având glomerulul situat la joncțiunea dintre corticală și medulară, având ansele Henle lungi, ce coboară adânc în medulară, uneori ajungând până la nivelul papilelor renale.

Diferența dintre cele două tipuri de nefroni, cei corticali și cei juxtaglomerulari este prezentată mai jos în figura 10, unde se poate analiza diferența de situare a lor.

Figură 10 Diferența dintre cele două tipuri de nefroni

Sistemul tubul al rinichiului este înconjurat de o rețea bogată de capilare, numită rețea capilară peritubulară. Rețeaua peritubulară primește sânge din arteriolele eferente, sânge care a trecut deja prin glomerul. Cea mai mare parte din rețeaua capilară peritubulară se găsește în cortexul renal de-a lungul tubilor proximali, tubilor distali și tubilor colectori corticali. Ramurile capilare lungi desprinse din porțiunile profunde ale acestei rețele, ce fprmează anse, numite vasa recta. Vasa recta intră adânc în medulară însoțind ansele Henle până la papilele renale. Apoi se reîntorc în cortex și se varsă în venele corticale.

Presiunile în circulația renală. Presiunea sângelui este de aproximativ 100 mm Hg în arterele arcuate, iar în venele ce drenează sângele este în final de 8 mm Hg. La nivelul glomerulului, presiunea este de aproximativ 60 mm Hg, iar în capilarele pertubulare de 13 mm Hg ( vezi figura 11). Formarea urinei finale este rezultatul următoarelor procese: fltrarea glomerulară, reabsorbția și secreția tubulară.

Figură 11 Valorile aproximative ale presiunilor în diferite puncte ale vaselor și tubilor nefronilor și în lichidul interstițial ( în mm Hg)

Filtrarea flomerulară. Filtrarul glomerular este lichidul care se filtrează prin glomerul în capsula Bowman, iar membrana capilarelor glomerulare este numită membrană glomerulară ( vezi figura 12) având câteva particularități, având câteva straturi importante:

edoteliu capilar

membrană bazală

un strat de celule epiteliale

Figură 12 Structura funcțională a membranei glomerulare

Permeabilitatea membranei glomerulare este de 100/500 ori mai mare decât a capilarelor obișnuite. Membrana glomerulară are o selectivitate mare în privința moleculelor ce trec prin ea: substanțele cu masa moleculară de 5200 filtrează la fel de ușor ca apa, dar proteinele cu masa molculară de 69000 filtrează doar 0,5%; din acest motiv putem considera ca membrana glomerulară este aproape impermeabilă pentru proteinele plasmatice, având permeabilitate foarte mare pentru toate substanțele dizolvate în plasma normală.

Compoziția filtratului glomerular. Filtratul glomerular are aproape aceeași compoziție ca și lichidul care filtrează în interstiții la capătul arterial al capilarelor. În compoziția filtratului nu se găsesc deloc eritrocite și conține cam 0,03% proteine. Se consideră că filtratul glomerular este o plasmă care nu conține proteine în cantități semnificative.

Debitul filtrării glomerulare. Acesta este definit prin cantitatea de filtrat glomerular care se formează într-un minut prin toți nefonii ambilor rinichi. În mod normal acesta este de aproximativ 125 ml/min ( zilnic, 180 l). Peste 99% din filtrat este reabsorbit în mod normal în tubii uriniferi, restul trecând în urină.

Dinamica filtrării prin membrana glomerulară. Forțele care realizează filtrarea la nivelul glomerulului în capsula Bowman sunt:

presiunea din capilarele glomerulare, valoarea sa medie este de 60 mm Hg, determinând filtrarea;

presiunea din capsula Bowman, în exteriorul capilarelor, care se opune filtrării, aproximativ 18 mm Hg;

presiunea coloid-ormotică a proteinelor plasmatice care se opune filtrării

presiunea coloid-osmotică a proteinelor din capsula Bowman, considerată 0.

Presiunea efectivă de filtrare este de 60 mm Hg – 18 mm Hg – 32 mm Hg = 10 mm Hg.

Factorii care influențează filtrarea glomerulară. Aceștia sunt:

creșterea debitului sangvin la nivel renal determină creșterea debitului filtrării glomerulare, deoarece are loc creșterea presiunii din capilarele glomerulare, duce și la scăderea presiunii coloid-osmotice medii;

constricția arteriolei aferente, duce la scăderea debitului sangvin prin glomerul, cât și a presiunii glomerulare, ambele duc la scăderea debitului filtrării. Dilatarea arteriolei aferente duce la creșterea debitului filtrării glomerulare.

constricția arteriolei eferente crează un baraj la ieșirea sângelui din glomerul. Ca urmare presiunea glomerulară va crește, ducând la o mărire a debitului filtrării glomerulare.

Controlul debitului filtrării glomerulare și al debitului sangvin renal. În cea mai mare parte, debitul sangvin renal și cel al filtrării glomerulare sunt reglate împreună prin mecanisme locale de control prin feedback, cu ajutorul cărora aceste debite sunt mentinute la nivele constante, adică sunt autoreglate.

REABSORBȚIA ȘI RSECREȚIA TUBULARĂ

Filtratul glomerular străbate diferite porțiuni ale tubilor uriniferi și pe tot acest parcurs substanțele sunt absorbite sau secretate selectiv de către epiteliul tubular, lichidul care rezultă intră în pelvisul renal sub formă de urina finală.

Reabsorbția tubulară. Majoritatea composilor urinei primare sunt substanțe utile, fiind recuperate prin reabsorbție. Celulele tubilor uriniferi sunt adaptate morfologic și bio-

chimic pentru a realiza această funcție. Morfologic, nefrocitele au la polul apical numeroși microvili care cresc considerabil suprafața activă, iar la polul bazal au numeroase mitocontrii care fabrică ATP necesar procesului de absorbție. Biochimic, membranele celulelor tubulare conțin pompe metabolice care participă la transportul activ.

Transportul pasiv. Acesta se realizează în virtutea unor legi fizice, ale difuziunii în gradient chimic, electric sau electrochimic și osmozei, precum și a diferențelor de presiuni hidrostatice. Acest transport nu necesită energie și nu este limitat de o capacitate maximă de transport a nefrocitului. Prin acest mecanism se reabsoarbe apa (în gradien osmotic), ureea (în gradient chimic) și o parte din Na și Cl (în gradien electric și electrochimic).

Transportul activ. Acest transport se datorează travaliului metabolic al nefrocitului. Se realizează cu consum de energie și oxigen, consum de ATP și împotriva gradientelor de concentrație sau electrice. Forța pompelor metabolice ele limitată de capacitatea lor maximă, de a transporta o substanța pe unitatea de timp. O altă caracteristică a acestui transport este dat de caracterul selectiv. Celula consumă energie numai pentru recuperarea subsanțelor utile. Prin acest transport se reabsorb glucoza, aminoacizii, unele vitamine, polipeptidele, precum și majoritatea sărurilor minerale (, , , , sulfați, fosfați, urați, etc).

Reabsorția apei. Toate segementele nefronului pot reabsobi apă, dar în proporții diferite. Cea mai importantă reabsorbție are loc în două porțiuni: prima la nivelul tubului cortort proximal, la acest nivel are loc absorbția a 80% din apa filtrată. Aceasta este o reabsorbție obligatorie, apa fiind atrasă osmotic din tub în interstițiu, ca urmare a reabsorbției sărurilor, glucozei și altor compuși utili. Cea de a doua se realizează la nivelul tubilor contorți distali și mai ales al tubilor colectori, are loc absorbia a 15% din apa filtrată. Aceasta este o reabsorbție facultativă, în lipsa ADH, reabsorbția facultativă nu se produce, eliminându-se un volum de 20-25 l, urină diluată în 24 de ore. În prezența ADH, această reabsorbție se produce și ca urmare, în 24 de ore se elimină 1,8 l urină concentrată.

Secreția tubulară. Secreția tubulară completează funcția de eliminare a unor substanțe acide sau toxice, precum și a unor medicamente. Prin secreție, rinichii intervin în reglarea concentrației plasmatice a unor constituenți obișnuiți (, acid uric, cretinină). Mecanismele secreției sunt le fel ca și cele ale reabsorbției active și pasive. Procesul de reabsobție se realizează pe toată lungimea nefronului.

Conceptul de clearance plasmatic.

1.6. Funcția endocrină a rinichiului

Funcția endocrină a rinichiului se exercită prin:

-hormoni produși de rinichi: renină, eritropoietină, vitamina D3 activă;

-hormoni produși de rinichi și de alte organe: prostaglandine, adenozină, oxid nitric, kinină, endotelină, urodilatin;

-hormoni metabolizați de rinichi: hormoni tiroidieni, hormoni steroizi, hormoni polipeptidici;

-hormoni care influențează funcția renală și echilibrul hidro-electrolitic: peptidul natriuretic atrial, PTH, ADH, aldosteron.

Sistemul renină-agiotensină-aldosteron

Renină este secretată la nivelul aparatului juxtaglomerular. Stimuluu majori ai eliberării de renină sunt reprezentați de reducerea TA medii, hipovolemia, reducerea nivelului de catecolamine, concentrația crescută de NaCl în macula densa. Angiotensina II (Ang II) își exercită acțiunile prin intermediul receptorilor AT1 și AT2. Angiotensina II este un puternic vasoconstrictor, stimulează secreția de aldosteron și catecolamine, retenția de Na în tubul proximal, stimulează centrul setei.

La nivel renal angiotensina II provoacă vasoconstricția arteriolei aferente și a arteriolei eferente ( mai accentuată pe arteriola eferentă), reducerea fluxului plasmatic renal cu menținerea ratei de filtrare glomerulară.

Aldosteronul este un hormon steroid sintetizat la nivel corticosuprarenal. Secreția este stimulată de angiotensina II, K, ACTH și inhibată de hormonul natriuretic atrial. La nivel renal, aldosteronul acționează prin stimularea Na-K-ATP-azei de la nivelul membranei bazolaterale provocând reabsorbția de Na, secreția de K și de H la nivelul tubului colector.

Prostaglandinele renale sunt aici grași nesaturați, derivați din acidul arahidonic prin intervenția ciclooxigenazei. Prostaglandinele au atât proprietăți vasodilatatoare, cât și vasoconstrictoare. În condiții normale fiziologice, prostaglandinele au efecte minime la nivel renal. În condiții patofiziologice (hemoragie, insuficiență cardiacă congestivă, depleție de volum), prostaglandinele vasodilatatorii (PGE2, PGI2) contracarează efectele angiotensinei II și ale catecolaminelor. Tromboxanul A2 are efect vasoconstrictor renal cu reducerea fluxului sangvin renal și a ratei de filtrare glomerulară.

Eritropoietina este o glicoproteină sintetizată la adult la nivel renal (în proporție de 90%) în celule peritubulare interstițiale de la joncțiunea corticomedulară. Producția extrarenală de eritropoietină este predominat hepatică. Sinteza este stimulată de hipoxia care rezultă din anemia sau ischemia rinichiului. Eritropoietina acționează asupra unităților formatoare de colonii ale celulelor eritroide și stimulează producția de globule roșii de către măduvă. Eritropoietina stimulează de asemenea eliberarea de reticulocite în sânge. Producția de eritropoietină este stimulată de unii factori: HIF-1, prostaglandine, vasopresină, redicași liberi de oxigen, androgeni. Antiinflamatoarele nesteroidine blochează producția de eritropoietină, de asemenea unele citokine (interleukina 1 și factorul de necroză tumorală alfa) inhibă producția de eritropoietină. Pe lângă rolul esențial în eritropoieză, eritropoietina prezintă și efecte pleiotrope, în principal de limitare a apoptozei în leziunile de ischemie-reperfuzie la nivel renal, miocardic și cerebral.

Rinichiul joacă un rol esențial în transformarea vitaminei D în metaboliți activi. Vitamina D este metabolizată într-un prim timp la nivelul ficatului (25-hidroxi-vitamina D) și din nou la rinichi în 1,25-dihidroxi-vitamina D. Acest metabolit este cel mai activ asupra absorbției intestinale de calciu.

Pe lângă numeroși receptori pe care îi conține pentru hormonul paratiroidian și aldosteron, rinichiul participă de asemenea la degradarea a numeroși hormoni polipeptidici (insulină, glucagon, gastrină, hormon paratioidian). Nivelul plasmatic la unii din acești hormoni poate crește în cursul insuficienței renale, ca urmare a creșterii duratei lor de viată. Acest mecanism poate explica creșterea nivelului gastrinei în IRC sau diminuarea necesităților de insulină la diabetici când survine insuficiența renală.

Capitolul II

2.1. Proteinuria

Proteinele plasmatice sunt componente esențiale ale oricărei ființe vii. Rinichii joacă un rol major în retenția proteinelor plasmatice, folosinf tubii renali pentru a reabsorbi proteinele când acestea trec prin bariera de filtrare glomerulară. Excreția normală de proteine în urină este de până în 500 mg/zi. Astfel, detectarea unor cantități sau a unor tipuri anormale de proteine este considerată un semn precoce al unei boli renalee sau sistemice semnificative.

Proteinuria reprezintă prezența unui exces de proteine in urina. Proteinuria este reprezentanta printr-un aspect spumos al urinei, deși urina spumoasă poate fi cauzată si de bilirubinurie, ejaculare retrogradă, pneumaturie (bule de aer prezente în urină) datorate unei fistle sau medicamente precum piridina. O persoană normală poate excreta până la 150 mg de proteine zilnic.

Proteinuria este diagnosticată tradițional printr-un test siplu cu un strip urinar, deși există posibilitatea unor rezultate fals negative, chiar si într-o proteinurie neftotică. Rezultatele fals negative apar mai ales dacă proteinele sunt compuse mai ales din globuline sau proteine Bence-Jones, deoarece reactivul testului, albastru de bromfenol, este înaly specific pentru albumină. Testele urinare cuantifică proteinuria prin masurarea cantității totale de proteine într-o urina colectata in 24de ore și glubulinele anormale prin electroforeza proteinelor. Concentratia proteinelor in urina poate fi comparata cu nivelul de creatină într-p proba de urină.

Proteinuria poate fi un semn al leziunilor renale. Cum proteinele serice sunt usor absorbite din urina, prezenta unor proteeine în exces indică fie o insuficiență a absorbției, fie o filtrare alterată. Diabeticii pot prezenta nefroni alterați și dezvoltă proteinuria. Diabetul este cel care cauzeaza cel mai frecvent proteinuria, iar la orice persoana la care întâlnim preteinuriei si a diabetului, etiologia proteinuriei trebuie separată în două categorii: proteinuria diabetica/ restul etiologiilor. În cadrul proteinuriei severe se poate dezvolta hipoproteinemia cu o presiune osmotică scăzută, iar simptomele specifice unei presiuni oscomotice scăzute sunt reprezentate de ascită, edemele și hidrotoraxul.

Filtrarea albuminei și a proteinelor nonalbuminice prin peretele glomerulo-capilar anormal expune celule mezangiale și tubulare la toxicitatea acestor proteine. Aceste proteine sunt în mod normal reabsorbite la nivelul portiunii convolute proximale a tubului nefronului. Proteinuria severă poate depăși capacitatea lizozomilor din celulele tubulare de a metaboliza proteinele reabsorbite, ducând la acumularea enzimelor toxine în celule și în interstițiul renal înconjurător dept consecință a degranulării lizozomilor. Nu se cunoaște daca toxicitatea aparține albuminei sau protenelor nonalbumince.

Alte proteine, cum sunt transferina, componentele complementului și lipoproteinele cu densitate scăzută, par a fi direct toxice pentru celulele tubulare. În plus, lipoproteinele par a fi toxice și pentru celulele mezangiale și pot contribui la dezvoltarea sclerozei flomerulare.

Prezenta unor cantități anormale sau a numitor tipuri de proteine în urină reflectă următoarele:

Boli sistemice care determină incapacitatea rinichilor de a reabsorbi normal proteinele prin tubulii renali

Supraproducția proteinelor plasmatice care sunt capabile de a trece prin membrana glomerulară și care intră apoi ăn fluidele tubulare

O barieră glomerulară în deficient care permite intrarea in spațiul Bowman a unor cantități anormale de proteine cu o greutate moleculara intermediară

Tipuri de proteinurie

Proteinuria apare în diferite forme și la diferite nivele de toxiciate. Tipurile de proteinurie cuprind următoarele:

Proteinuria tranzitorie

Dacă rezultatele urinoanalizei microscopice sunt neconcludente iar testul cu strip urinar arată urme până la 2+ proteine, strip-ul urinal ar trebui repetat pe o probă de urină matinală cel puțin de două ori în timpul următoarei luni. Daca proteinuria este 3+, 4+, este necesara o evaluare cantitativă a urinei. Dacă al doilea strip urinar este negativ, pacientul are o proteinurie tranzitorie. Acestui tip de proteinurie nu este asociat morbiditate si mortalitate crescute, nu este indicată o supraveghere de durată medicală.

Proteinuria persistentă

Când diagnosticul de proteinurie persistentă este stabilit, trebuie efectuat un istoric detaliat și o examinare fizică, pentru a căuta în special bolile sistemice cu implicare renală. Un istoric medical al medicației pacientului este în mod particular important. O masurare a proteinelor din urina de 24 de ore sau o rată de filtrare uree/creatinină a unei mostre de urină oarecare, trebuie efectuate. Un adult cu proteinuria de peste 2g la 24 de ore necesita evaluare de specialitate. Dacă creatinina este normală iar pacientul are un diagnostic clar de diabet sau insufuciență cardiacă necompensată, condiția medicală poate fi tratată prin supraveghere medicală atentă a proteinuriei și a funcției renale. Un pacient cu proteinuria moderat spre severă și un clearance al creatininei scăzut sau o cauză neclară necesită o evaluare complexă efectuată de către un medic nefrolog.

Sindromul nefrotic

Sindromul nefrotic si proteinuria localizează procesul patologic al glomeruli. Criteriile de diagnostic al sindromului nefrotic includ proteinuria severă, hipoalbuminemia, edemul, hiperlipidemia și lipiduria. Procesul patologic poate fi o glomerulopatie primară sau secundară. Cauzele secundare cele mai frecvente sunt: nefropatia diabetică, amiloidoza și lupusul eritamos sistemic.

Proteinuria ortostatică

Persoanele mai tinere de 30 ani care excretă mai puțin de 2 g de proteine de zi și care au un clearance al creatininei normal trebuie testate pentru proteinuria ortostatică sau posturală. Această condiție benignă apare la 3-5% dintre adolescenți. Este caracterizată de o excreție crescută a proteinelor în poziția bipedă a corpului și o excreție normală când pacientul este în supinație. Pentru a diagnostica proteinuria ortostatică, se vor analiza în comparație mostre de urină în cele două poziții ale corpului. Proteinuria ortostatică este o condiție benignă asociată cu o funcție renală normală la persoanele supravegheate pentru o perioadă de 20-50 ani. Se recomandă acestor pacienți măsurarea tensiunii arteriale și urinoanaliza efectuată anual.

Proteinuria izolată

Un pacient proteinuric cu funcție renală normală (fără simptome de boală sistemică care să poată cauza afectarea renală), sediment urinar normal și presiune normală sangvină este considerat a avea proteinuria izolată. Excreția proteică este de obicei sub 2g pe zi. Acești pacienți au un risc de 20% de a dezvolta insuficientă renală după 10 ani și necesitp supraveghere cu măsurarea presiunii sangvine, urinoanaliza și clearance al creatininei la fiecare 6 luni. Proteinuria izolată cu excreție proteică de peste 2g pe zi este rară și semnifică de obicei boala glomerulară. Acești pacienți necesită o consultație la medicul nefrolog.

Etiologia preoteinuriei

Cauzele bolii glomerulare pot fi clasificare în primare și secundare (aectarea renală într-o boală sistemică) și subâmpărțite apoi în funcție de prezenta sau absența sedimentului urinar activ.

Boli glomerulare primare asociate cu sediment urinar activ (glomerulonefrite proliferative) cuprind:

-nefropatia cu imunoglobuline A

-glomerulonefrita membranoproliferativă

-glomerulonefrita mezangiala proliferativă

Bolile glomerulare primare asociate cu sediment urnar absent (glomerulonefrite nonproliferative) cuprind:

-glomerulonefrită membranoasă

-glomeruloscleroză segmentală focală primară

-glomerulonefrită fibrială

-glomerulonefrită imunotactoidă

Bolile glomerulare secundare asociate cu sediment urinar activ cuprind:

-boala anti-membrană glomerulară

-vasculită renală

-nefrită lupică

-glomerulonefrită asociată crioglobulinemiei

-endocardită bacteriană, hepatita C virală

Bolile glomerulare secundare asociate cu sedimentul urinar inactiv cuprind:

-nefropatia diabetică, amiloidaza

-nefroscleroza hipertensivă, mielomul multiplu

-glomeruloscleroza focală secundară.

Semne si simptome

Proteinuria este asimptomatică, la cei mai mulți pacienți și detectată la evaluară de screening pentru pacienții care prezintă diabet sau hipertensiune. Deoarece proteinuria apare frecvent în absența unei boli renale severe, se vor lua în considerare cauzele cele mai comune.

Diagnosticul de laborator pentru proteinurie

Pentru a determina dacă pacientul are o proteinurie tranzitorie, se vor efectua următoarele analize:

-urinoanaliza și examenul microscopic în cel puțin trei ocazii separate

-raportul albumină/creatinină sau proteine/creatinină

-urinoanaliza într-o proba de urină matinală, înainte de implicarea în activități fizice.

Pentru a determina dacă pacienții au proteinuria ortostatică, se vor efectua următoarele:

-microscopia urinei

-colectarea urinei produsă ziua și noaptea

Pentru a determina dacă proteinuria poate fi de origine aglomerulară, se vor efectua următoarele

-microscopia urinei

-colectarea pe 24 de ore a urinei pentru cuantificarea albuminei și a clearancelui de creatinina

-determinarea creatininei serice, a albuminei, colesterolului și a glucozei sangvine

-determinarea autoanticorpilor

-serologiile pentru hepatitaB, C și HIV

-electroforeza proteinelor plasmatice și din urina

Cafeaua

Istoria cafelei

De la originile sale legendare până la epoca modern, cafeaua a fost lăudată și apreciată pentru gustul si cel mai important pentru efectul sau excitant. Ca rezultat, acest simplu fruct al plantei de cafea a devenit baza unei industrii care a crescut de-a lungul secolelor la proporții de miliarde de dolari. Anual se exportă o medie de șase milioate de tone sau peste 100 de milioane de bungi de boabe de cafea.

Deși oamenii au băut cafea de secole, nu este clar de unde a apărut cafeaua sau cine a descoperit-o prima dată. Cu toate acestea, în legendă se spune că un observator pe nume Kaldi a descoperit cafeaua în zonele muntoase ale Ethiopiei. Diverse date pentru această legentă includ anii 900 i.Hr, 800, i.Hr., 300 d.Hr., 600 ……. . Indiferent de data actuală, se spune ca Kaldi a obserbat că, caprele sale nu dormeau noaptea dupa ce mancau fructele de pădure, cunoscând mai târziu ca și copacul de cafea. Când Kaldi a raportat observația la mânăstirea locală, staretul a devenit prima persoană care prepara un lot de cafea și nota efectul de alertare pe care îl avea atunci când o bea. Zvonul legat de efectere excitante si gustul placut al acestei noi băuturi s-au răspândit în curând dincolo de mânăstire, inițial spre este până la Peninsula Arabică și în cele din urmă pe întreg teritoriul lumii.

Postea lui Kaldi ar putea fi mai mult fabulă decât o faptă, dar cel puțin ceva istoric dovezile arata că, cafeaua a provenit din zonele muntoase ale Ethiopiei. Întradevăr, cafeua a fost depistată în acea parte a lumii, indiferent dacă acumse găsește în Asia, Africa, America Centrală și de Sud, sau în Pacific si Insulele Caraibe.

Prima referire la cafea cunoscută în scrierile arabe a venit de la un medic islamic, Abu Bakr Muhammad ibn Zakariya El Razi, cunoscut ca ,, Rhazes,,, care a scris un manual medical pierdut in jurul anului 900 d.Hr. Rhazes a făcut prima referință la ceea ce poate fi identificat ca și cafea, iar arheologii au găsit vase de fierărie datând din anul 1000 d. Hr. Cu toate acestea, manualul lui Rhazes a fost pierdut de veacuri și doar cele mai recente referinte citând cartea sa exista in alte literaturi arabe.

Cele mai vechi conturi extinse ale cafelei prăjite datează din scrierile faimosului medic islamic Ibn Sina, care se referă în mod tradițional la textele în limba engleză prin numele său latinizat ,,Avicenna,,. Laudele lui despre cafea au fost publicate în limba arabă în anul 1000 d.Hr. și traduse în limba latină în anul 1200 d. Hr.

Industria cafelei a început în Peninsula Arabică, unde arabii au venit să recunoască valoarea comercială a interiorului…( of the lowly bean). Ei au cultivat cafea și până în secolul al XV-lea, o creșteau în cantiăți în districul Yemenului, de unde s-a răspândit până în secolul urător , în Siria, Egipt, Persoa și Turcia. Pe măsură ce industria de cafea s-a extins în țările arabe, cafeaua a devenit o băutură extrem de populară, probabil din cauza Coranului care interzicea musulmanilor consumarea băuturilor alcoolice. Cu toate acestea, unii islamiști ortodocși au fost îngriorați de popularitatea cafelei în rândul maselor și au încercat să justiice înterzicerea băuturii pe baza nterpretării versetelor din Coran. Ei insă nu au reusit și trei tipuri de servire a cafelei s-au răspândit în întreaga lume: tarabe, magazine și cafenele numite și qahveh khaneh

Tarabele erau niște tejghele mici în zonele de afaceri, prefigurate astăzi prin standuri de cafea. Magazinele erau clădiri unde clinții puteau cumpăra cafea pentru acasa, dar se găseau și câteva mese (un astefel de exemplu este Starbucks).

Qahveh khaneh, așa zisele cafenele a fost cea mai generoasă și prestigioasă dintre cele trei unități. Au oferit imprejuriri cu gradini, muzică live și mese acoperite cu arbori, prefigurând astăzi cele mai înalte sedii din orasele mari. Nu este surprinzător că qahbeh khaneh (cafenelele) au devenit centrul de activitate socială, unde cineva poate conversa plăcut la o ceașcă de cafea, poate juca jocuri, asculta muzică și stând la curent cu tot ce este nou. Acest lucru a oferit cafenelelor titlul de ,,școlile celor înțelepți,, (schools of the wise)

Era inevitabil ca popularitatea cafelei să se răspândească dincolo de lumea Islamică și în curând chiar s-a și întâmplat. La începutului secolului al XVII-lea, cafeaua se îndreptase către Veneția, une a fost la început descrisă drept,, învenția amară a Satanei,, condamnată de preoții locali. Cu poate acestea, Papa Clement al VIII a gustat-o curând și i-a placut și le-a dat aprobarea bisericii. Apobarea Papei a dus la răspândirea rapidă a cafelei în întreaga Europă. Cafenelele au fost deschise în Marsilia în anul 1644, la Veneția în 1645, la Oxford în 1650, în Londra în anul 1652, în Paris în 1657, iar in Viena în anul 1683.

Până în 1675, la 25 de ani de la deschiderea primei cafenele în Oxford, numărul cafenelelor din Anglia a crescut aproape de 3000, iar regele Charles al II-lea în acel an denumeste cafenelele ca fiind locuri de întâlnire. Cu toate aceastea, popularitatea lor a fost de neoprit.

Țările arabe au încercat din greu să mențină un monopol de cafea, penalizând dur persoanele care încercau să contrabandizeze copacii vii. În anul 1714, primarul orasului Amsterdam oferă regelui Ludovic al XIV-lea al Franței o plantă de cafea tânără pentru grădina sa botanică din Paris, iar această plantă se spune că este orriginea copacilor de cafea care se găsesc pe întreg teritoriul Americii de Sud si Centrala si Caraibe.

Țări curente și origini

În ziua de astăzi, plantele de cafea sunt cultivate în mai mult de 50 de țări, ducând la o varietate mare de cafea, fiecare cu propria sa combinație de gust, corp și aromă. În funcșie de tipul de boabă de cafea, unde este crescută, condițiile în care aceasta se dezvoltă și cum se recoltează și se prelucrează, cafeaua poate avea o varietate de arome si texturi. De exemplu, cafeaua Kona din hawaii este foarte căutata ca urmare a gustului și aromei bogate și a corpului său mediu. Cafeaua mexicană, pe de altă parte, are o claritate pronunțată care o face de dorită pentru amestecuri. Puerto Rico produce cafea cunoscută pentru corpul său echilobrat și aciditate cu aromă de fructe. Guatemala are un gust complex care este aproape ciocolată. Iar cea Braziliană este cunoscută pentru gustul său bland.

Recoltarea și prelucrarea cafelei

Recolatarea boabelor se face o dată pe an, deși timpul variază de la o regiune la alta, iar țările ecuatoriale pot recolta pe tot parcursul anului. Boabele pot fi recoltate prin culegere pe benzi, unde întreaga recoltă este prelucrată la un moment dat sau prin selecționare, când se recoltează doar boabele crăpate, lăsându-le pe celelalte săse coacă și să fie recoltate mai târziu. Ultima metodă este mult mai costisitoare și este folosită în primul rând pentru boabele Arabica, deoarece este mai rentabilă. Odata ce s-au culesc fructele, ele sunt procesate folosind una din cele două metode.

Metoda mai veche, mai simplă și mai ieftină este cea mai utilizată, numită metoda ,, uscată,, numită si ,,naturală,,. Fructele sunt sortate și curățate, împrăștiate în soare să se usuce și sunt amestecate frecvent pentru a asigura uscarea și a preveni fermentația.Când sunt aproape uscate, învelișul extern devine maro și fragilă, iar boabele sunt eliberate din interior. În acel moment, fructele sunt depozitate în silozuri, unde continuă să piardă umezeala. Acestea sunt apoi decojite, sortate și ambalate.

Metoda umedă de procesare a cafelei este mai scumpă, deoarece folosește echipamente specializate și cantități mari de apă. Această metoda este mai potrivită pentru clima care are o umiditate ridicată și averse abundente. De asemenea, are un avantaj asupra bobului de cafea,protejându-l în intregime și prin urmare produce mai puține boabe defecte.Principala diferență față de metoda uscată este aceea că pulpa este îndepărtată de bob în termen de 24 de ore de la recoltare, în loc să permită fructului să se usuce.Îndepărtarea pulpei se realizează print-o mașină care strânge frunctele între suprafețe fixe și mobile.Boabele apoi sunt vibrate pentru a le separa și apoi sunt spălate. Urmează depozitarea lor în încăperile penru fermentare și sunt monitorizate cu atenție pentru a împiedica acrirea (stricarea) lor. În cele din urmă, boabele sunt uscate într-un mod similar cu cel folosit în metoda uscată.

Indiferent de metoda inițială de procesare, boabele odata uscate, trebuie decorticate. Decorticarea boabei umed procesate reprezintă îndepărtarea acoperiri finale ca a unui pergament din jurul boabei. Pentru boabele procesate prin metoda uscată, coaja, care contine întreaga acoperire uscată, este îndepărtată. Toate boabele sunt sortate după densitate și clasificate. Sistemul de clasificare diferă de la o țară la alta, dar majoritatea folosesc un sistem cu cinci grade. Cafeaua verde este clasificată după categoriile Asociației speciale de cafea a Americii.

După clasificare, boabele sunt exportate încă în stare verde și sunt trimise direct la prăjit sau înițial la depozite sau inițial către centrele de prăjire de unde sunt trimise către prăjire. Locurile de prăjit au experți care înițial prăjesc o cantitate mică de cafea, apoi o gustă pentru a evalua corpul cafelei, aciditatea, vârsta, defectele, aroma și consistența. Restul boabelor de cafea sunt apoi prăjite, de obicei la o temperatură care treptat ajunge la 550 (grade F). Atunci când boaba ajunge aproape de 400, uleiul său începe să curgă, acest proces este denumit piroliză. Este cel care produce aroma gustul și aroma cafelei. Boabele de cafea pot fi prăjite în forme ușoare sau intense, puternice. O prăjire ușoară este rezultată prin absența uleiului care ajunge pe suprafața boabei, dând o cafea mai slabă. În timp ce o prăjire intensă, puternică, boaba de cafea va avea o suprafața lucioasa de ulei și foarte amară.

Tabel 1 Gradele de clasificare ale SCAA

Proprietățile farmacologice și efectele neuropsihologice ale cafelei

Cofeina este cea mai consumată substanță psihoactivă din lume. Mai mult decât 80% din populația lumii, îndiferent de vârstă, sex, geografie sau cultură consuma cofeină zilnic. Consumul de cofeină are loc într-o mare varietate de forme- sub formă de cafea, ceai, băuturi ce conțin cofeină, produse pe bază de cacao sau chiar medicamente OTC ( over-the-counter) pentru durere sau slabire. Cofeina oferă efecte pozitive cum ar fi: sentimentele de bunăstare, calmare, vigilență , energie și capacitatea de concentrare ce apar la doze mici până la doze moderate de cofeină (50 până la 300 mg- adica una până la trei cești de cafea).

Au fost descrise mai multe mecanisme biochimice de acțiune ale cofeinei precum: eliberarea calciului intracelular, inhibiția ciclului nucleotid fofodiesterazic și antagonismul de la nivelul receptorilor adenozinei. Acunea directă a cofeinei asupra eliberării calciului intracelular, apare la concentrații de milimolar. De asemenea, inhibarea ciclului fosfodiesterazelor nucleotidice necesitp concentrații destul de ridicate, măsurate în micromolar până la milimolar, care nu poate fi atins în timpul perioadei normale de consum de cofeină.Singurul mecanism de acțiune care este afectat la doze normale de consum de cafeină este antagonismul receptorilor de adenozină.

Reglarea concentrației de adenozină în creier

Dacă consumul de cofeină blochează acțiunile adenozinei endogene la receptorii săi, acest fapt implică ca adenozina să fie prezentă la nivelul receptorilor adenozinici într-un nivel destul de ridicat în condiții bazale. Adenozina este o celulă constituentă normală, iar concentrația sa este reglementată de un echilibru a mai multor enzime. Adenozina acționează pe patru subtituri de receptori- A1, A2a, A3b și A3- care au fost clonați și caracterizați prin mai multe specii. La om și la șobolan, nivelurile receptorului A3 sunt scăzute și acest subtip este puțin afectat de meltilxilene si cofeină.

Cu toate acestea, acești receptori pot fi implicați în situații patologice care conduc la eliberarea mare de adenozină, cum ar fi ischemia sau crizele convulsive. De asemenea, blocarea receptorului A2b necesită cantități destul de mari de cofeină. Acești receptori pot fi afectați de adenozina endogenă și de asemenea cofeina în condiții patologice. În schimb, receptorii A1 și A2a sunt activi la condiții de bază scăzute de adenozină și sunt țintele cofeinei.

Receptorii A1 și A2a sunt cuplați cu proteinele G. Receptorul A1 este cuplat cu proteinele sensibile la toxina pertusis , , , și . Activarea receptorului A1 duce la inhibarea adenilil ciclazei și a unor tipuri de tensiuni sensibile(voltagesensitive): canalele de , , Q și activarea mai multor canale precum: , fosfolipaza C și fosfolipaza D, care vor cauza o varietate de efecte celulare. În schimb receptorii A2a sunt asociați cu proteinele – și activarea loe va induce activarea adenil ciclazei și posibil a canalelor de .

Receptorii adenozinici A1 și A2a au distribuții regionale diferite în creier. Receptorii A1 sunt prezenți aprope în toate regiunile creierului, preponderent în hipocampus, cortexul cerebral și cerebelos și în anumite nuclee talamice, iar in (striatum) se gaseste mai puțin.

Receptorii adenozinei A2a, atât proteina cât și genele, se găsesc în neuronic și în unele celule gliale, în principal în (striatum) dorsal, tuberculul olfactiv, nucleul accumbens, globus pallidus. Reglarea activității acestor neuroni depinde de echilibrul dintre receptorii A2a și receptorii D2. Un exemplu de interacțiune a celor două tipuri de receptori este: activarea receptorilor A2a scade afinitatea legării dopaminei de receptorii D2.

Interacționează de asemenea pentru eliberarea GABA și într-adevăr administrarea de dopamină în striatum blochează eliberarea GABA-ului ăn globus pallidus și acest efect redus de adenozina endogenă. De asemenea, activarea receptorilor A2a stimulează eliberarea GABA-ului din straturile striale.

Stimularea receptorilor dopaminergici D1 sau a receptorilor adenozinici A2a și blocarea receptorilor dopaminergici D2 măresc protein kinaza A (PKA), care pare a fi o țintă moleculara importantă pentru sintetizarea semnalelor de adenozină și dopamină.

Proprietățile receptorilor adenozinici A1 și A2a și acțiunea cafelei pe acești receptori

La consumarea a una sau două cești de cafea, atingându-se concentrații scăzute de cofeină, cofeina acționează ca un antagonist nespecific pe receptorii adenozinici A1 și A2a. Adenozina acționând la nivelul receptorilor presinaptici A1, s-a demonstrat că mai întâi inhibă eliberarea neurotransmițătorilor numeroși, cum ar fi glutamatul, Gaba, acetilcolina și monoaminele. Adenozina acționează mai eficient la nivelul neurotransmisiei excitatorii decât inhibitorii.

Cofeina mărește turnover-ul monoaminelor cum ar fi serotonina, dopamina și noradrenalina. Sporește și de asemenea rata de ardere a neuronilor noradrenergici. Acest efect poate reflecta modificări ale excitării în modelul EEG, indus de ingestia de cofeină.

Afinitatea cofeinei este mai mare la receptorul adenozinic A2a decât receptorul A1. Acțiunea cofeinei asupra receptorilor adenozinici A2a reglează transmisia dopaminei și mediază cele mai multe efecte centrale. Efecctul dozelor scăzute de cofeină este limitat la neuronii striatopalidici care conțin receptori A2a și nu sunt prezenți în neuoronii striatonigrali care conțin receptori A1. În schimb, dozele mari de cofeină induc exprimarea unei gene imediat apropiate, neuronii striali conțin receptori A1 adenozinici, respeciv D1 dopaminergici și cei care conțin receptori adenozinici A2a respectiv D2 dopaminergici. Acest lucru confirmă faptul că, la doze mari, cofeina acționează pe ambele tipuri de receptori de adenozină.

Efectele neuropsihologice ale cofeinei

Efectele cofeinei asupra sistemului locomotor

Efectele cofeinei asupra activității locomotorii sunt bifazice. Dozele scăzute (1,5 până la 20 mg/kg) duc la creșterea activității, iar dozele mai mari de 30 mg/kg scad activitatea acesteia. Creșterea activității locomotorie la dozele mici de cofeină depinde de inhibarea receptorului adenozinic A2a. Întra-adevăr, administrarea de diverși antagoniști selectivi ai A2a crește activitatea locomotorie, uneori este mai eficient decât cofeina. Agonistul adenozinic A2a deprimă activitatea locomotorie. Pe de altă parte, antagonistul selectiv A1, nu afectează sau scade activitatea locomotorie, conducând la o ipoteză, ceea că efectul deprimant obținut la doze mari de cofeină ar putea fi mediat prin acțiunea receptorilor A1.

Interacțiunea strânsă între neurotransmisia adenozinei și dopaminei în sistemul striatonigral, a fost prezentat în principal în studiile privind comportamentul de rotație indusă de denervarea dopaminei nigrostriale unilaterală. Cofeina poate induce rotație contraversivă la animale cu leziuni de dopamină nigrostrială unilaterală, astfel mimând efectele receptorilor agoniști dopaminergici, cum ar fi apomorfină cu un maxim de activitate înregistratt la doza de 30 până la 50 mg/kg.

Într-adevăr, injectarea unui analog de adenozină în striat induce rotația în direcția opusă celei induse de cofeină. De asemenea, inhibitorii transportului de adenozină reduc comportamentul de rotație indus de medicamentele dopaminergice.

Efectul cofeinei asupra somnului

Proproetatea cofeinei pentru a crește starea de veghe este unul dintre motivele pentru care oamenii consumă cofeină zilnic și de asemenea reprezintă unul dintre motivele pentru care anumiti oameni limitează ingestia băuturilor care conțin cofeină. Consumul de cofeină este înregistrat între orele 8:00 și 12:00, urmat de o scădere progresivă.

Sensibilitatea ridicată a somnului la cofeină este reflectată de creșterea activității funcționale a creierului în grupurile de celule serotoninergice și dorsale care mediază somnul, apărând după o doză de 1 mg/kg de cofeină înregistrată la șobolani (Nehlig & Boyet, 2000). Aceste date sunt în concordanță cu faptul că cofeina crește rata de ardere a neuronilor noradrenergici în locus coeruleus, astfel afectând activitatea neuronilor colinergici mezocortici și schimbarea modelului de excitare a EEG. De asemenea cofeina reduce siponiblitatea serotoninei la situsurile receptorilor postsinaptici care provoacă o reducere a efectelor seative ale aminei și afectează funcțiile motorii și cele ale somnului. La doze mici, cofine scade și activitatea electrică în talamusul medial, reprezentând un loc important pentru excitația indusă de cofeină.

La om, cofeina în doze de 100 mg ( conținutul unei căni de cafea) luată la culcare, crește latența somnului și diminuează calitatea somnului împreună cu schimbări în modelul EEG, în special în timpul somnului profund. Chiar și cafeaua de dimineață poate deranja somnul. Cu toate acestea, efectele cofeinei asupra tulburărilor de somn nu par a fi diferite în perioadele de somn normale sau cele insuficiente.

Cu toate acestea, un studiu recent efectuat în condiții reale de viață a raportat că, consumul de până la șapte sau opt cești de cafea ( adică 600 mg cofeină zilnic) nu este asociat cu reducerea timpului de somn. (Sanchez-Ortuno et aș., 2005). Mai multe studii în condiții reale de viată sunt necesare pentru a susține aceste concluzii. În cele din urmă, comprimatele cu eliberare redusă de cofeină, conținând 300 mg, administrate de două ori pe zi contracarează consecințele nocive a privării de somn, a creșterii performanței intelectuale și a menținerii vigilenței în timpul muncii continue care interferează cu un ritm normal de somn-trezire. (referintă)

Efectele cofeinei asupra dispoziției și anxietății

Dozele mici de cofeină acționează pozitiv asupra stării de spirit. Un studiu relatează că un lot de subiecți ingerează o cantitate de 20 până la 200 mg de cofeină, aceștia raportează că ei se simt energici, imaginativi, eficienți, încrezători în sine, alerți și capabili să se concentreze și motivati să lucreze ( referință). Efectele pozitive ale dozelor mici de cofeină (40 până la 60 mg) asupra performanței și bunăstării poate fi mai benefică în situații de excitare scăzută, cum ar fi diminuarea centrului de vigilență, răceală comună, oboseală la conducătorii aut sau în timpul sarcinilor care necesită atenție. (refeintă)

Alte două studii arată că, cofeina poate îmbunătăți starea de spirit chiar și ăn situații adverse. În schimb, după doze mari de cofeină ( 400 până șa 600 mg), efectele cofeinei sunt mai degrabă negative. Într-o situație în care subiecții au fost liberi sa aleagă, au preferat sa aleagă capsule ce conțin 50, 100 sau 200 mg de cofeină în schimbul celor care conțin 400 mg și în același timp și cele conțin 600 mg de cofeină. (referintă)

Cofeina eliberează serotonina în sistemul limbic și dopamină în cortex, un efect similar este obținut în administarea de medicamente antidepresive.

S-a raportat că, cofeina generează anxietate atunci când este absorbită în cantități mari la populația generală sau în doze mici la persoanele sensibile în mod special. Persoanele care nu consumă cofeină sau consumă doar cantități mici par a fi mai sensibile la anxietatea și psihostimulența cofeinei decât la consumatorii obișnuiți.

Nivelul de anxietate cuprinde o crestere marcată de cofeină la indivizii sau subiecții care suferă de atacuri de panică comparativ cu populația normală. Aceste persoane au o predispoziție în a reduce sau a opri consumul de cofeină din cauza efectelor secundare neplăcute ale metilxantinei, iar starea lor de sănătate se îmbunătățește clar după încetarea consumului de cofeinei.

La subiecții sensibili, atacurile de panică pot apărea după absorbția unei singure cești de cafea ( 80 până la 110 mg de cofeină), cu toate acestea, la indivizii normali, numai dozele de cofeină mai mari decât nivelurile normale de consum pot induce semnificativ efectele anxiogene. Răspunsurile variabile individuale la efectele anxiogene ale cofeinei se referă la polimorfismul receptorului A2a adenozinic. Efectul bine cunoscut al cofeinei asupra anxietății se corelează cu o creștere semnificativă a activității funcționale în amigdală, o structură cunoscută pentru a media frica și anxietatea după o doză moderată de cofeină. (referință)

Efectele cofeinei asupra depresiei

Legătura dintre aportul de cofeină și depresia rămâne o problemă controversă. După cum s-a discutat în subcapitolul anterior ( Efectele cofeinei asupra somnului), cofeina afectează somnul și unul dintre predictorii majori penru depresie este tulburarea de somn. Cu toate acestea, nu este clar dacă aportul de cofeină este legat de depresie, într-adevăr un studiu explică legătura dintre somnul insuficient și depreie a rămas după rectificare pentru aportul de cofeină (referință). În alt studiu a existat o corelație între simptomele de depresie și de aportul de cofeină. (referinta)

Consumul de cafea este corelat negatic cu sinuciderea. Cu toate acestea, nu se demonstrează încă dacă cpfeina exercită un efect direct asupra simptomenlor depresive, inclusiv a suicidului sau dacă este depresiv, persoanele reduc în mod spontan aportul lor de cofeină, așa cum fac subiecții anxioși. Mai mult, la pacienții depresivi, consumul de cafea poate fi parțial folosit deoarece contracarează unele efecte secundare ale medicamentelor, cum ar fi uscăciunea gurii. (referintă)

Mecanismele adenozinergice pot fi implicate în depresie. Într-adevăr, receptorul A2a este prezent mai ales în striat unde se colocalizează cu receptorul dopaminergic D2. Medicamentele antidepresive sunt utilizate cel mai frecvent la nivelul transportorilor neuronali ai serotoninei și dopaminei și pentru a crește neurotransmisia mesolimbică dopaminergică prin receptori dopaminergici D2. Deoarece receptorii A2a și D2 exercită efecte antagoniste la nivelul striatului ventral, un antagonist al eceptorilor de adenozină A2a ar putea prezenta proprietăți antidepresive, cum s-a arătat pentru agoniștii receptorului D2. (vezi subcapitolul…)

Cofeina și activitatea epileptică

Convulsiile pot reprezenta evenimente care pot pune viața în pericol și reprezintă o problemă în utilizarea medicamentelor ce conțin metilxantină, teofilină pentru tratamentul astmului la pacienții epileptici. Într-adevăr, concentrațiile mari de teofilină determină hiperexcitabilitate caracterizată prin neliște și tremor, iar nivelele toxice sunt asociate în unele cazuri cu crize focale și generalizate.

Sensibilitatea la efectele preconvulsive ale metilxantinelor este invers proporționată cu vârsta și senbilitatea crescută. La copiii cu epilepsie indusă de teofilină, convulsiile sunt mai frecvente înainte de vârsta de 1 an. Un rol esențial în convulsiile induse de metilxantină poate fi reprezentat de echilibrul dintre GABA și glutamat. Acțiunea convulsivă a metilxantinelor poate fi legată de blocarea efectelor adenozinei endogene la receptorii presinaptici adenozinici A1 localizati pe neuronii glutamatergici, permițând astfel o eliberare crescută a neurotransmițătorului excitator, glutamatul.

S-a sugerat că adenozina poate furniza un tpn inhibitor în sistemul nervos mamifer. Astfel, adenozina ar putea acționa ca un potențial anticonvulsivant endogen. În timpul crizelor epileptice, cantități mari de adenozină sunt eliberate de celule ce sunt localizate în jurul focarului epileptic, care pot contribui la încetarea convulsiilor în curs precum și la perioada postictală. (referinta)

Responsabilul pentru efectul antiepileptic al adenozinei este receptorul A1, datorită activității sale inhibitoare cunoscute asupra eliberării neurotransmițătorilor, în special emițătoarele excitatoare a căror eliberare este crescută în timpul crizelor epileptice. Într-adevăr agonișii receptorului A1 reduc crizele induse de stimuli chimici sau electrici. În plus, adenozina este capabilă să inhibe fluxurile de calciu și să deschidă canalele de sensibile la 4-aminopiridină. Ambele acțiuni ar duce la hiperpolarizarea membranei și creșterea pragului pentru activitatea subtipului de receptor NMDA al glutamatuluo, pentru a deschide canalele de sensibile la 4-aminopiridină.

Referitoare la rolul receptorului A2a în epilepsie este mai controversat și nu este incă clar dacă acest receptor este implicat în reglementarea crizelor convulsive. Agoniștii receptorului A2a au doar capacitatea de a antagoniza clonvulsiile provocate chimic. De fapt, o densitate scăzută a receptorilor A2a este regăsită în hipocampus și cortex, împreună cu o densitate ridicată de receptori A1. De exemplu, activitatea receptorului A2a atenuează capacitatea unui agonist al receptorului A1 de a reduce excitabilitatea hipocampusului. În schimb, activitatea receptorilor ai adenozinei A2a pot induce eliberarea a doi neurotransmițători excitatori, acetilcolina și glutamatul.

Cofeina și boala Parkinson

Boala Parkinson este cauzată de degenerarea severă a neuronilor dopaminergici în substanța nigra, ceea ce duce la incapacitatea de a controla mișcările voluntare și tremor, akinezie, rigiditate și instabilitate posturală. În prezent este tratat de către precursorul dopaminei, L-dopa, care nu este foarte activ pe tremor sau mai sunt folosiți agoniști receptorilor dopaminergici D2. Aceste tratamente duc la complicații pe termen lung, inclusiv pierderea eficacității medicamentului și a diskineziei. Bromocriptina, este un agonist al receptorilor dopaminergici D2, are acțiune stimulantă asupra sistemului locomotor la rozătoare (referință). Este utilizată în prezent singură sau în combinație cu L-dopa pentru a obține o eficacitate mai mare.

De asemenea, dovezile eperimentale sugerează că efectele antiparkinsoniene ale agoniștilor de dopamină ar putea fi îmbunătățiți dacă s-ar utiliza un antagonist d adenozină în terapie combinată.

CAP X. Investigații paraclinice la pacientul cu boală renală

Esențială pentru diagnosticul insuficienței renale acute sau cronice este determinarea fucției excretorii renale. De asemenea, cunoșterea exactă a capacității excretorii renale este indispensabilă pentru determinarea dozajului medicamentelor, ajutând la evitatea situațiilor cu potențialele accidente legate de supradozaj.

Toți pacienții cu mare risc de boală renală (diabetici, hipertensivi, pacienți cu atecedente familiale sau personale de boală renală, aterosclerotici, cei care sunt supusi unei medicații cronice cu potențial nefrotoxic) trebuie investigați periodic.

Funția excretorie renală se determină utilizând în principal doi parametri sangvini ușor de efectuat- ureea plasmatică și creatinina serică. Dintre aceștia creatinina serică reflecă fucția renală, deși rata de filtrare glomerulară se apreciază mai exact cu ajutorul unor formule decât prin simpla determinare a creatininei serice. Ureea și creatinina serică fac parte din bilanțul biologic de rutină, efectuat anual, chiar și la pacienții în plină sănătate.

Ureea plasmatica (valori normale- V.N.=10-50 mg/dl):

Valorile crescute sunt întâlnite în următoarele afecțiuni: IRA ( insuficiență renală acută), IRC (insuficiență renală cronică) și stări de hipercatabolism (tratament cu corticosteroizi în doze mari);

Valorile reduce sunt sugestive pentru disfucția hepatică severă și malnutriție. În regiunile anglo-saxone, se determină BUN ( blood urea nitrogen= azotul ureic) în locul ureei plasmatice, iar echivalența dintre uree și BUN se determină împărțind valoarea ureei plasmatic la 2,2.

Creatinina serică (Valori normale- V.N.=0,6-1,0 mg/dl la femei și 0,8-1,3 mg/dl la bărbați)

Valorile crescute se întâlnesc în IRA (insuficiență renală acută) și IRC (insuficiență renală cronică), rabdomioliză și acromegalie

Valorile reduse sunt întâlnite în malnutriție, la pacienți cu masa musculară redusă, sarcină

Pentru exprimarea acestor parametrii în µmoli se folosesc formulele de conversie ( conversia de la mg/dl la µmoli/l se face înmulțind valoarea în mg/dl cu 88,4 pentru creatinină):

Creatinină în µmoli = creatinină mg/dl x 88,4

Ureea în mmoli = ureea mg/dl împărțită la 5

Valori normale:

Uree= 10-40 mg/dl (2-8 mmoli/l)

Creatinină serică la adult –femeie: 0,6-1,0 mg/dl (53-88 µmoli/l)

– bărbat: 0,8-1,3 mg/dl (70-114 µmoli/l)

Un raort normal între valorile ureei și creatininei este unul de 30:1. Când acest raport este cu mult mai mare față de cel normal, indică o insuficiență renală acută funcțională sau o stare hipercatabolică.

Valorile normale pentru creatinina serică trebuie interpretate cu atenție. Creatinina sericp este dependentă de sexul, vârsta și dimensiunile pacientului, precum și de masa musculară. Creatinina serică crește peste valorile normale doar la o reducere cu cel putin 50% a ratei de filtrare glomerulară. (vezi Figura X)

Figură 13 Relația dintre creatinina serică și clearance-ul creatininic

1. Examenul de urină

Examenul de urină reprezintă o investigație esențială și indispensabilă la pacienții cu afecțiuni renale, cuprizând examenul sumar de urină și examenul în microscopmie optică al sedimentului urinar.

1.Examenul sumar de urină (ESU) reprezintă o investigație biochimică simplă și rapidă. Sumarul de urină este un test de screening obligatoriu la pacienții internați, indiferent de natura bolii. De asemenea, trebuie să facă parte din investigațiile periodice la toți pacienții. Detectarea semicantitativă a hematuriei și proteinuriei prin ESU oferă informații importante asupra unor afecțiuni nfrologice și urologice cu evoloție subclinică sau clincă. Sumarul de urină este indicat periodic la pacienții de mare risc renal (diabetici, hipertensivi, aterosclerotici etc.)

Ideal, sumarul de urină se realizează dimineața din prima urină ( fiind cea mai concentrată), colectată într-un recipient foarte curat. Firește, în cazurile de urgență se efectuează din prima urinp disponibilă. Se preferă, ca în cazul uroculturii, urina sa fie recoltată din jetul mijlociu. În cazul în care pacientul este necooperant și colectarea urinii este imposibilă, se utilizează cateterizarea vezicală, dar existând riscul infecții urinare. Pacienții care sunt cateterizați prezintă în punga colectoare urina expusă unei staze prelungite, de preferință la acest tip de pacient se obține prin clamparea tubului de dren și extragerea urinii de deasupra locului de clampare. Iar la copii, urina pentru examenul urinar se poate obține prin aspirație suprapubiană.

Pentru ESU se utilizează bandelete reactive (dipstick), care se cufundă pentru câteva secunde în urina pacientului. Bandetela se compară cu un etalon, inticând semnificația virajului de culoare. În general, cu cât virajul de culoare este mai intens la culoare, cu atât elementul patologiv este prezent în cantitate mai mare, de exmplu: preinuria, hematuria, leucocituria, glucozuria se determină semicantitativ cu semnele +, ++, +++, ++++. De exemplu pentru nitriți în examenul sumar de urină se explimă ca prezent/absent.

2. Elementele clinice investigate și informațiile oferite de către examenul sumar de urină

1. Ph-ul urinar variază în mod fiziologic, în funcție de tipul de alimentație- persoanele consumatoare de proteină, prezintă un ph acid, iar cele vegetariene, prezintă un ph bazic. Intervalul pe care îl poate măsura ESU este cuprins între 4,5 și 8.

2. Densitatea urinară specifică- în urina concentrată de peste noapte, densitatea este cuprinsă între 1015-1030. Determinarea unei densități <1015 în aceași urină sugerează o reducere semnificativă a capacității de concentrare a urinii- de regulă, prin afectarea tubulo-interstițială din IRA intrinsecă, IRC, nefropatii tubulare sau tubulo-interstițiale)

3. Determinarea semicantitativă a proteinuriei (vezi și sub cap ,, det li evaluarea proteinuriei,,). O evaluare mai exactă se realizează prin determinarea cantitativă a proteinuriei/24h. Bandeleta reactivă este foarte sensibilă la prezența albuminei în urină și mai puțin la prezența globulinelor, hemoglobinei sau lanțurilor ușoare. Urina negativă pentru proteine rezultată în urma determinării cu metoda bandeletei reactive dar pozitivă (>0,3g.24g) la determinarea cu acid sulfosalicilic sugerează prezența lanțurilor ușoare. Prezenta unor contaminanți și urina foarte activă, pot da reacții fals negative. Anumite substante active precum: penicilina în doze mari, tolbutamida și sulfonamidele, precum și substanțele de contrast iodate pot determina reacții fals-pozitive pentru proteinurie. Această metodă, metoda dipstick nu este suficient de sensibilă pentru detectarea icroalbuminuriei.

4. Determinarea prezenței sângelui în urină- metoda se bazează pe activitatea peroxidazică a hemoglobinei, aceasta catalizând formarea unui peroxid organic, urmată de oxidarea unei substanțe conținute în bandeletă. Hematiile intacte determină o colorare punctată a bandeletei, în timp ce hemoglobina liberă, se găsește cel mai frecvent în urina depozitată timp mai îndelungat rezultată în urma hemolizei hematiilor, determină colorarea uniformă a bandeletei. Datorită capacității oxidative proprii, mioglobina este detectată ca falsă hmaturie. Ca urmare, în situația în care există o reacție intens pozitivă pentru hematii la ESU, în schimb la examenul microscopic al sedimentului urinar nu se constată prezența unei hematurii microscopice semnificative, se suspicionează prezența hemoglobinuriei sau a mioglobinuriei. O altă reacție fals negativă pentru hematurie este dată de prezența acidului ascorbic în urină.

5. Determinarea prezenței nitriților- reprezintă un test de screening pentru bacteriurie. Această reacție se bazează pe capacitatea bacteriilor gram-negative de a transforma nitrații urinari în nitriți, reacție ce activează un cromogen. Reacții fals negative se produc în infecțiile cu enterococi și alti germeni care nu produc nitriți în prezența acidului ascorbic. De asemenea, reacții fals-negative se constată în situațiile în care urina nu a fost reținută în vezică suficient timp (minim 4 ore) pentru a permite transformarea unei cantități suficiente de nitrați în nitriți.

6. Determinarea leucocituriei- metoda se bazează pe capacitatea esterazelor secretate de către granulocite de a cliva pirol-aminoacid-esterii, rezultând piroli liberi. Aceștia reacționează cu un cromogen conținut în bandeleta reactivă. Testul pozitiv este reprezentat de cel puțin 5-15 leucocite/câmp microscopic. Reacțiile fals negative sunt identificate prin prezența glicozuriei, în cazul unei densități urinare mari, excreția excesivă de oxalați, precum și la pacienții cu cefalexină sau tetraciclină. Iar reacțiile fals pozitive se întâlnesc în cazul contaminării urinii cu secreție vaginală.

7. Determinarea glucozei- se bazează pe capacitatea glucoz-oxidazei de a cataliza formarea de hidrogen peroxid, care reacționează cu peroxidaza și un cromogen conținut în bandeletă. Prezența în urină a acidului ascorbic sau a corpilor cetonici poate determina reacții fals-negative. Pragul sangvin de eliminare renală a glucozei în urină este de 180 mg/dl. În absența hiperglicemiei, glucozuria este prezentă în tulbulopatii și în unele afecțiuni renale cronice.

8. Cetonuria- este prezentă în cetoacidoză diabetică și în postul extrem. Medicamentele care conțin gruparea sulfhidric (captopril) precum și la subiecții în tratamentul cu levodopa, se înregistrează rezultate fals pozitive.

9. Urobilinogenul (UBG) reprezintă un pigment produs în intestin prin metabolizarea bilirubinei. O parte este excretat prin fecale, majoritatea UBG fiind însă absorbit și eliminat prin urină. În icterul obstructiv, bilirubina nu ajunge în intestin și cantitatea de UBG urinar este redusă. În celelalte forme de icter, UBG este prezent în cantitate mare în urină. Reacții fals pozitive sunt date de sulfonamide, iar degradarea urobilinogenului până la urobilină determină reacții fals-negative.

10. Determinarea bilirubinei în urină se bazează pe reacția cromogenică cu sărurile de diazoniu. În mod normal, bilirubina conjugată nu este prezentă în urină. La pacienții în tratament cu clorpromazină se observă reacții fals pozitive, iar în prezența acidului ascorbic se constată reacții fals-negative.

3. Examenul microscopic al sedimentului urinar (EMSU)

Examenul microscopic al urinii oferă informații importante asupra eventualelor procese patologice desfășurate la nivel renal, prin urmare este considerat o ,,biopsie renală in vitro,,. Se urmărește prezența celulelor și cilindrilor în câmpul microscopic realizat cu un obiectiv cu magnificare înaltă (x 400). Se folosește sedimentul obținut din urina centrifugată timp de 5 minute la 1500-200 rotații/minut și resuspendată în câteva picături de urină, utilizându-se diverse colorații care accentuează detaliile microscopice. Pentru cuantificarea prezenței elementelor patologice este necesară examinarea a cel puțin 10 câmpuri de rezoluție înaltă (HPF- high power field). Rezultatele se exprimă preferabil/HPF; frecvent se utilizează însă termen mai puțini specifici de tip: rare, ocazionale, puține, frecvente și numeroase.

Principalele elemente descrise la examenul microscopic al sedimentului urinar:

Hematiile- Prezența eritrocitelor în urină poate fi de la orice nivel al tractului urinar, pornind de la nivelul glomerulului și terminâd cu meatul urinar. Eritrocitele prezente în număr de >3 hematii/HPF este de regulă patologică. Eritrocitele cu origine non-glomerulară își păstrează de regulă forma biconcavă, în timp ce hematiile de origine glomerulară (care au trecut prin filtratul glomerular) sunt dismorfe, prezentând spiculi, precipitate citoplasmatice, vezicule, iar membrana celulară este îndoită (vezi figura X). Examinarea formei hematiilor se realizează cu microscopul în contrast de fază.

Leucocitele- leucocitele polimorfonucleare (PMN) sunt examinate cel mai bine în urina proaspătă, înainte ca nucleii și granulele intracitoplasmatice să degenereze. Prezența lor în urină indică inflamația tractului urinar, de exemplu în inflamațiile periuretrale ( în apendicita acută și în boli inflamatorii ale intestinului).

Celulele epiteliale tubulare renale- prezintă un diametru mai mare decât leucocitele, atingând până la 20 µm. Celulele epiteliale tubulare proximale au formă ovală și sunt mai mari decât celulele tubulare epiteliale distale care au formă cuboidă. Prezența în număr mic a celulelor epiteliale este una fiziologică. Când prezența lor devine frecventă sugerează lezarea epiteliului tubular (necroză tubulară acută sau nefrită tubulo-interstițială).

Celule grăsoase- sunt întâlnite în sindromul nefrotic. Aceste celule se pot aglutina, formând corpi grăsoși ovali sau se pot fixa pe cilindrii hialini, formând cilindrii grăsoși.

Alte celule- se mai întâlnesc în urină celulele scuamoase ( de origine cutanată, uretrală, vaginală), au dimensiuni mari, plate, cu nucleu mic. De asemenea sunt întâlnite si celulele epiteliale tranziționale.

Cilindrii hematici- sunt specifici glomerulopatiilor, indicând o hematurie de origine glomerulară.

Cilindrii leucocitari- leucocitele sunt fixate pe o matrice proteică. Sunt întâlniți în nefropatiile tubulo-interstițiale.

Cilindrii epiteliali- constau în celule epiteliale aglutinate fixate pe o matrice hialină. Sunt întâlniți în necroza tubulară acută.

Cilindrii granulari- sunt rezultați fie din alterarea proteinelor serice sau din alterarea celulelor prezente în urină. Prezența lor este una patologică, sunt întâlniți atât în necroza tubulară acută, cât și în glomerulopatii.

Cristaluria- prezența în urină este una fizologică. Prezența cristalelor în număr mare este una patologică. Cristalele de oxalat de calciu sunt întâlnite în cantități mari în oxalurie și în intoxicația cu etilenglicol.

Determinarea și evaluarea proteinuriei

În urină se excretă o cantitate minimă de proteine ( în medie 80 mg/zi, 15% fiind reprezentat de albumină). Proteinuria se definește ca o excreție urinară de proteine de peste 0,3 g în urina din 24 de ore. În cazurile de boala febrilă, infecția urinară sau în cazul efortului excesiv, proteinuria poate să devină, semnificativă, fară o semnificație pe termen lung, dar în general sub 1g/24h.

Proteinuria (PU) persistentă are o semnificație patologica, prezentate în următoarele rânduri:

Semnalează o boală renală cronică, în nefropatiile tubulo-interstițiale cronice și nefropatiile vasculare. Proteinuria modestă este cuprinsă sub 1 g/24 ore, iar cea moderată cuprinsă între 1-3 g/24 ore întâlnită în bolile glomerulare. Proteinuria severă depășește 3g /24 ore.

Este un factor de prognostic major al evoluției afecțiunilor renale. Dacă proteinuria este mare de la debut și rămâne considerabilă în ciuda tratementului antiproteinuric, riscul de progresie al bolii renale către insuficiență renală cronică (IRC), respectiv a IRC către stadiul terminal este mare.

Prezența proteinuriei persistente, indiferent de cauza acesteia, prezintă un risc cardiovascular crescut. Riscul este reprezentat de morbiditate cardiovasculară sau de deces prin boli cardiovasculare.

Singurul semn subclinic al unei nefropatii cu evoluție torpidă, dar cu potențial de evoluție spre IRC, este proteinuria moderată.

Cele trei surse majore ale proteinelor prezente în urină sunt:

O sursă este reprezentată de proteinele plasmatice filtrate în mod fiziologic sau patologic de către capilarele glomerulare, acestea nefiind reabsorbite sau degradate la nivelul tubilor renali proximali

Cea de a doua constituie proteinele secretate în mod fiziologic de către celulele tubulare sau cele pierdute în lumenul tubular în urma lezării tubulare

Proteinele secretate de către celulele sau glandele de la nivelul tractului urinar inferior sau proteinele rezultate din inflamația tractului urinar, formand o altă sursă.

Se disting cinci tipuri de proteinurie (PU), în funcție de mecanismul care a determinat pierderile urinare de proteine:

Proteinurie ,,fiziologică,,- mai este numită de efort sau ortostatică, ea apare tranzitoriu la anumiți indivizi, nu are semnificație patologică deosebită și este considerată o proteinurie ușoară. De asemenea, o proteinurie ușoară poate să apară în urma stărilor febrile,în insuficiența cardiacă decompensată și la pacienții la care s-au administrat agenți presori de tipul noradrenalinei.

Proteinurie glomerulară- filtrarea proteinelor în urina primară în cantități anormale, este rezultatul afectării permeabilității selective la nivelul peretelui capilarelor glomerulare. Cantitățile depașesc capacitatea de reabsorbție tubulară, astfel că se va constata o cantitate mare de proteine în urină. Permeabilitatea selectivă a barierei glomerulare poate fi afectată în secial în componenta sa electrică, precum în nefropatia cu leziuni minime. În majoritatea glomerulopatiilor cronice, este întâlnită o proteinurie neselectivă rezultată în cazul afectării structurale a barierei glomerulare, deoarece aceasta își pierde selectivitatea de mărime, explicânu-se prezența proteinelor cu greutate moleculară mare.

Proteinurie tubulară- este rezultată din reabsorbția inadecvată de la nivelul tubular a proteinelor excretate în mod fiziologic în urina primară (α-și β- globuline, în cantități mici de albumină). În urma defectelor tubulare proximale ereditare, apare proteinuria tubulară izolată. Detectarea proteinelor tubulare necesită pe lângă electroforeza urinară și alte tehnici precum, imunofixarea și imunoelectroforeza.

Proteinuria de supraîncărcare- este rezultatul unei filtrări a proteinelor cu greutate moleculară mică într-un pat glomerular inițial normal, asociat cu o reabsorbție și degradare tubulară incompletă.Această filtrare anormală se datorează prezenței în sânge a unor cantități mari de proteine anormale, cu dimensiuni , forme și sarcini electrice ce pot traversa bariera glomerulară. Din această categorie de proteine ce pot traversa bariera glomerulară fac parte imunoglobulinele monoclonale, mioglobina și hemoglobina liberă. Cantitățile în care se regăsesc aceste proteine variază de la urme până la proteinurie de rang nefrotic.

Proteinurie tisulară- rezultă din procesele inflamatorii sau neoplazice la nivelul tractului urinar, acest timp de proteinurie este rar întâlnită în cantități de peste 0,5g/24h.

Proteinuria se determinp prin metoda bandeletei reactive dipstick în cadrul examenului sumar de urină (vezi subcap ,,Examenul de urină,,) pot fi decelate astfel ,,urme,, notae cu +, ++, +++ sau ++++. Metoda bandeletei reactive este una grosierp și necesită confirmarea proteinuriei prin determinarea cantitativă.

Imortanța diagnostică și prognostică a proteinuriei și a hematuriei reprezintă o investigație obligatorie la toți pacienții spitalizați, indiferent de diagnostic. Examenul sumar de urină ar trebui sa reprezinte o investigație obligatorie în cadrul bilanțului anual al sănătății la toți indivizii. Jumătate dintre pacienții nou incluși în programul de dializă, având insuficiență renală cronică terminală, sunt pacienți care s-au prezentat direct cu sindrom uremic. Depistarea precoce a bolii renale, prin simpla determinare a sumarului de urină la acești pacienți ar fi dus la diagnosticarea lor din timp, cu vindecarea printr-un tratament specific sau cel puțin cu întârzierea evoluției bolii renale cronice.

Determinarea cantitativă a proteinuriei (PU) prin metode chimice sau imunochimice necesită de regulă colectarea urinii/24 de ore. Excreția urinară de proteine < 0,15-0,30 g/24h nu este detectabil ă cu mijloace uzuale și nu are semnificație patologică, cu excepția microalbuminuriei, care necesită însă o metodologie specială de determinare. Proteinuria se clasifică în funcție de catitatea de proteine prezente în urina/24 ore în:

-proteinurie ușoară (0,3-1g/24h) este întâlnită în nefropatiile tubulo-interstițiale, inclusiv în pielonefrita acută și în insuficiența renală acută intrisecă sau în faza de remisiune a glomerulopatiilor

-proteinurie moderată (1-3g/24h) se întâlnește în nefropatii tubulo-interstițiale, depășind însă rareori 2g/24h, dar mai ales în glomerulopatii neînsoțite de sindrom nefrotic. Apariția proteinuriei moderată reprezintă remisiunea parțială a sindromului nefrotic.

-proteinuria severă (> 3g/24h) este cel mai des întâlnită în glomerulopatii dar și în afecțiuni sistemice de tipul amilodozei sau diabetului zaharat cu nefropatia diabetică. Acest tip de proteinurie este însoțit de regulă de celelalte elemente ale sindromului nefrotic.

Proteinuria cantitativă se poate exprima ca raport proteinurie/creatininurie (fară unitate de măsură). Acestă determinare se poate realiza din urina emisă spontan, caz în care nu este necesar colectarea urinii/24h. Determinarea acestui raport are multiple avantaje:

-elimină eroarea determinată de colectarea inadecvată a urinii și poate fi aplicată la pacienții incomplianți sau cu dizabilități

-la pacienții cu insuficiență renală, explimă mai adecvat excreția urinară de proteine decât proteinuria de 24 de ore

Raportul proteinurie/creatininurie se corelează bine cu excepția urinară de proteine/24 de ore, acest raport are ca urmare în termeni cantitativi, aceeași semnificație ca proteinuria/24 de ore : raportul < 1 semnifică proteinurie ușoară, raport = 1-3 semnifică proteinurie moderată și raportul > 3 proteinurie severă). Determinarea cantitativă a proteinuriei este esențială pentru diagnosticul adecvat al bolilor renale, dar și pentru urmărirea eficienței diverselor terapii în glomerulopatiile cronice.

Determinarea calitativă a proteinuriei se reaizează cu ajutorul electroforezei proteinelor urinare, această determinare permite decelarea tipului de proteinurie: glomerulară, acest tip de proteinurie conține predominant albumină și tubulară, mixtă-glomerulară și tubulară și monoclonală- sunt prezente proteine cu structură anormală. Proteinuria glomerulară este prezentă în glomerulonefrite, în stadiile incipiente, cea mixtă în glomerulopatiile avansate, atunci când există o importantă afectare tubulo-interstițială avanată. Proteinuria tubulară se constată în afecțiunile tubulo-interstițiale acute și cronice.

Dacă la electroforeza proteinelor urinare este prezent un ,,peak,, monoclonal, semnifică excreția unor proteine anormale, ceea ce sugerează diagnosticul de gamapatie monoclonală (mielom multiplu, boala lanțurilor ușoare).

Prin electroforeza proteinelor urinare se face diferența între proteinuria glomerulară selectivă și proteinuria glomerulară neselectivă. PU glomerulară selectivă conține aproape în exclusivitate albumină, pe langă alte câteva proteine cu greutate moleculară mică în cantități reduse, întâlnite în cazul nefropatiei cu leziuni minime. În Proteinuria glomerulară neselectivă pe lângă albumină, se găsesc cantități importante de globuline și alte proteine cu greutate moleculară mare, întâlnite în majoritatea glomerulopatiilor cronice.

Microalbuminuria (MA) reprezintă un caz special de excreție anormală de proteine în urină, semnalând prezența unei disfuncții endoteliale semnificative la indivizi de mare risc cardiovascular, diabeticii și hipertensivii. Indicând lezarea incipientă a organului-țintă, rinichiul. Cantitățile de albumină pentru microalbuminurie sunt 30-300mg/24 ore și nu pot fi constatate cu tehnicile de detectare uzuale ale proteinuriei. Cea mai potrivită metoda de determinare sunt metodele imunochimice foarte sensibile. Prezența microalbuminuriei la indivizi, prezintă un rusc cardiovascular și renal crescut în comparație cu subiecții cu excreție urinară de albumină considerată ,, normală,, ( <30 mg/24 ore).

Detectarea proteinuriei în sedimentul urinar necesită aplicarea unui algoritm de diagnostic ( vezi figura 2). Semnificația proteinuriei trebuie sa fie concludată de către medicul de familie, medicul internist și nefrologul, cel din urmă având rolul de integrare a datelor clinice și paraclinice. Diagnosticarea precoce și adecvată a proteinuriei poate schimba radical prognosticul atât renal, cât și vital.

Figură 14 Algoritm de diagnostic al pacientului cu proteinurie