I.ORGANIZAREA MORFO–FUNCȚ IONALĂ A RINICHIULUI II. FIZIOLOGIA CIRCULA ȚIEI RENALE III. APARATUL JUXTAGLOMERULAR RENAL IV. MECANISMELE DE FORMARE A… [620485]

CURSUL
7
FIZIOLOGIA EXCRE ȚIEI
I.ORGANIZAREA MORFO–FUNCȚ IONALĂ A RINICHIULUI
II. FIZIOLOGIA CIRCULA ȚIEI RENALE
III. APARATUL JUXTAGLOMERULAR RENAL
IV. MECANISMELE DE FORMARE A URINII
V. FUNC ȚIILE RINICHIULUI
VI. FIZIOLOGIA CĂILOR URINARE. MIC ȚIUNEA
1

I.
ORGANIZAREA MORFO –
FUNCȚIONAL Ă
A RINICHIULUI
CAPSULA
înveliș
fibro–elastic
PARENCHIMUL RENAL

Cortexul

situat extern

Medulara
 situat intern, structurat ă în piramide renale
orientate cu baza spre cortex și vârful spre calicele renale
HILUL RENAL
locul de trecere pentru vase, nervi și uretere
2

CĂILE URINARE

calicele renale

bazinetul

ureterul

vezica urinară

uretra
3

ORGANIZAREA NEFRONULUI
CARACTERISTICI

unitatea morfo-func țională
a rinichiului
care formeaz ă urina

1 –
1, 3 milioane nefroni/rinichi

NU se pot regenera  după 40 ani
numărul se reduce cu 10% /
10 ani
COMPONENTE
Corpusculul renal
 filtrare glomerular ă
glomerulul renal
capsula Bowman
Tubulul
renal
reabsorb ție/secreție tubular ă

tub contort
proximal (TCP)
ansa Henle
(AH)
tub contort
distal (TCD)
tub colector (TC)
4


Glomerulul

ghem de capilare între arteriola aferent ă șia r t e r i o l a

eferentă

Capsula Bowman
învelește ghemul vascular
foiță internă (viscerală) aderă la capilarele glomerular
foiță externă (parietal ă)  se continu ă cu tubul contort
proximal CORPUSCULUL RENAL –
componente
5

TUBULUL RENAL
–
componente
TUBUL CONTORT PROXIMAL
(TCP)
localizat în cortexul renal
ANSA HENLE
(AH) cuprinde:

segment
subțire descendent
coboară în medular ă

segment sub țire ascendent
urcă spre cortical ă

segment gros ascendent
revine
în corticală
TUBUL CONTORT DISTAL
(TCD)
localizat în cortexul renal
TUBUL COLECTOR
(TC)

coboară în medular ă

se deschide în calicele renale BAZINET
6

TIPURI DE NEFRONI
(a)
NEFRONII CORTICALI 
70-80%
CARACTERISTICI

glomerul
localizat în partea extern ă a
cortexului renal

diametrul arteriolei aferente
mai mare
decât diametrul arteriolei eferente
adaptare pentru FILTRARE
glomerular ă

arteriola eferent ă
se recapilarizeaz ă
în
capilare peritubulare

ansa Henle
scurtă
și coboar ă foarte pu țin
în medular ă
adaptare pentru REABSORB ȚIE/SECRE ȚIE tubulară
7

CARACTERISTICI

glomerul

localizat în partea intern ă a
cortexului renal

diametrul arteriolei aferente

egal
cu
diametrul arteriolei eferente
rol scăzut în filtrarea glomerular ă

arteriola eferent ă

se continu ă cu
vasa
recta , care coboar ă adânc în
medular ă, în paralel cu ansa Henle

ansa Henle

lungă
și coboar ă adânc
în medular ă(b) NEFRONII JUXTAMEDULARI

20-30%
rol în CONCENTRAREA și DILUAREA URINII
8


Artera renal ă
(ramură a arterei aort ă)


Arterele interlobare
(coboară spre baza
piramidelor Malpighi)


Artere arcuate
(la limita dintre corticală
medular ă)


Arterele interlobulare
(la limitele dintre lobuli)


Arteriola aferentă
(aa)
capilare glomerulare


Arteriola eferentă
(ae)
capilare peritubulare

SISTEM VENOS RENAL

VENA CAV Ă INFERIOARĂ
II.
FIZIOLOGIA CIRCULAȚIEI RENALE
9


Fluxul sanguin renal
(FSR)
= volumul de sânge care trece prin
rinichi în decurs de 1 min 1200 
250
ml/min

Filtratul glomerular renal
(FGR)
= volumul de plasm ă transformat în
urină primar ă în decurs de 1 min 
125 
15
ml/min

Fracția de filtrare (FF)
=
% din
FPR transformat în FGR în decurs
de 1
min 20 
2%

Fluxul plasmatic renal
(FPR) = volumul
de plasm ă care trece prin rinichi în decurs
de 1 min 600 
150 ml/minPARAMETRII CIRCULA ȚIEI RENALE
10


proprietatea rinichiului de-a menține constante FGR și FSR , în
condiț iile unor varia ții ale tensiunii arteriale între 75 și 160 mm Hg

este
o condiț ie necesară pentru controlul precis
al excre ției
renale de apă și solviț iAUTOREGLAREA CIRCULA ȚIEI RENALE
11

12

(a)
MECANISMUL MIOGEN

autoreglare în func ție de varia țiile TA
cu efect direct asupra mușchiului neted vascular

TA VC aa
FSR și FGR = constante

TA VD aa
FSR și FGR = constanteMECANISMELE AUTOREGL ĂRII CIRCULA ȚIEI RENALE
VC = vasoconstric ție
VD = vasodilata ție
VC arteriolei aferente
VD arteriolei aferente
13

(b) FEEDBACK-UL TUBULO-GLOMERULAR
autoreglare în
funcție de varia țiile concentraț iei de Na+
de la nivelul tubului
contort
distal
participarea AJG

[Na+]  VC aa
FSR și FGR = constante

[Na+]  VD aa
FSR și FGR = constante
VC arteriolei aferente
VD arteriolei aferente
14
GFR = FGR

III. APARATUL JUXTAGLOMERULAR RENAL
COMPONENTE
Celulele juxtaglomerulare

intră în structura arteriolelor aferentă și
eferentă

sintetizeaz ă
RENINA sistem renin ă-
angiotensină-aldosteron
(SRAA)
Macula densa
(MD)

situată la trecerea între ansa Henle
și tubul
contort
distal , în apropierea arteriolei
aferente și arteriolei eferente

cuprinde osmoreceptori
pentru
concentra ția [Na+]
din tubul contort
distal
15

16Hipovolemia sever ă
Stimulare
simpatic ă

FGR
GFR = FGR FGR normal ă

IV.
MECANISMELE DE FORMARE A URINII

Filtrarea glomerular ă (FGR)

Reabsorb ția tubular ă (R)

Secreția tubular ă (S)

Rata de excre ție = FGR –
R + S
CLEARANCE
= cantitatea de plasm ă
epurată de o anumit ă substan ță pe
unitatea de timp
U = concentrația urinar ă a substanței
P = concentra ția plasmatic ă a substanței
V = debitul urinar
(ml urină finală/min)U x V
Clearance
(ml/min) =
P
Clcreatinină
= FGR
ClPAH
= FPR / 0,9
FSR = (FPRx100) / (100–Htv%)
FF = (FGR x 100) / FPRCreatinina 
90% FGR + 10% S
PAH 
10% FGR + 90% S
PAH = acid paraaminohipuric17

IV.1. FILTRAREA GLOMERULAR Ă RENAL Ă (FGR)
CARACTERISTICI

este primul proces
în formarea urinei

are loc prin trecerea pasiv ă a apei
și a
componen ților plasmatici micromoleculari prin
membrana filtrant ă glomerular ă cu
formarea
URINII PRIMARE
FGR = volumul de plasm ă transformat în
urină primar ă în decurs de 1 min 
125 ml/min
180 l/zi (20% din fluxul plasmatic renal)URINA PRIMAR Ă
= ultrafiltrat
plasmatic
izoton
(285-295 mOsm/l)
și deproteinizat
18

MEMBRANA FILTRANT Ă GLOMERULAR Ă
CARACTERISTICI STRUCTURALE

formată din endoteliul capilar , membran ă bazală
și foița intern ă a
capsulei Bowman
(podocite
și prelungiri podocitare)

prezintă numeroase spații
(fenestra ții) 
adaptare pentru filtrarea
unei mari cantit ăți de apă și micromolecule plasmatice

este încărcat ă electric negativ ă
împiedic ă filtrarea proteinelor
19

este de 100 –
500 de ori mai mare
decât a capilarelor obișnuite
are o selectivitate foarte mare
impermeabil ă pentru proteinele
plasmatice
permeabilitate mare pentru ap ă și micromoleculele din plasm ă
Greutatea molecular ă
(GM) a particulelor

GM mică (<6.000) sunt filtrate u șor (apa, electroli ții, glucoza)

GM mare (6.000 –
69.000) sunt filtrate mai greu (globuline)

GM 
69.000 NU sunt filtrate
Dimensiunea particulelor
()


< 8 nm particulele pot
trece prin pori
Încărcătura electric ă a particulelor

particulele înc ărcate “+”
sunt mai u șor filtrate

particulele înc ărcate “-”
sunt mai greu filtrare
PERMEABILITATEA MEMBRANEI FILTRANTE GLOMERULARE
20

PRESIUNEA NET Ă DE FILTRARE
Forța favorabil ă FGR

Presiunea hidrostatică capilar ă
Ph capilară = 60 mm Hg
P netă de filtrare = Ph capilar ă –(Πp capilar ă +Ph capsular ă
= 60 –
(28 + 15) = 17 mmHg
Forțele opozante FGR
Presiunea hidrostatică
capsular ă
Ph capsular ă = 15 mm Hg
Presiunea coloid-osmotic ă capilar ă
Π capilară = 28 mm
Hg
21

IV.2.
REABSORB ȚIA ȘI SECREȚIA TUBULAR Ă
REABSORB ȚIA TUBULAR Ă

recupereaz ă
majoritatea compu șilor utili din
urina primar ă (urină sânge)
CELULELE tubilor
uriniferi
sunt adaptate:

morfologic
 prezintă microvili
și spații
paracelulare care mă resc suprafa ța de
reabsorb ție

biochimic
 prezintă mitocondrii care
asigură energia (ATP) necesar ă transportului
membranar

funcțional
membrana con ține numeroase
proteine –
canal
și proteine transportoare
(“carrier”)
22

SECREȚ IA TUBULAR Ă

realizeaz ă
transportul substanțelor
din
plasmă în lichidul tubular

asigură eliminarea unor
produșilor toxici
pentru organism

asigură reglarea
concentra ției plasmatice
de K+

intervine în
echilibrul acido –
bazic:
secreția de H+
și
fixare pe sisteme tampon
urinare
NaHCO3
/H2
CO3
Na2
HPO4
/NaH2
PO4
secreția de amoniac
(NH3
) = amoniogenez ă
NH3
+ H+
+ Cl-
NH4
Cl (clorur ă de amoniu)
23

CALEA TRANSCELULARĂ
prin celula epitelial ă (pol apical → pol bazal)
Mecanisme
pasive
difuziune și osmoză
active
pompe ionice
și schimbă tori ionici
CALEA PARACELULARĂ
prin “tight
jonction”
în spațiul paracelular
Mecanism

pasiv
“solvent drag”
= trecerea Na+, K+
și Cl-
în
spațiul paracelular odat ă cu transferul apei prin
osmozăCĂILE DE TRANSPORT TUBULAR
“Solvent drag”
“Bulk
flow
= trecerea apei și a solviților din intersti țiu
în capilarul sangvin 24


primește tot FGR (125 ml/min)

din TCP iese 65% din FGR, izoton
REABSORB ȚIE
(% din cantitate filtrat ă)

APĂ:
65%
reabsorb ție
obligatorie

ELECTROLI ȚI:
Na+, Cl-, K+, Ca2+
65%
HCO3-, PO42-
85%
Mg2+
25%
PTH 
reabsorb ția
Ca2+
și 
reabsorb ția
PO42-

SUBSTAN ȚE ORGANICE
 activ pân ă la Tmax
glucoza
100%
(glicemie 
180 mg/dl GLICOZURIE)
proteine
100%
(proteine în urin ă PROTEINURIE)
aminoacizi
99% (a)
TUBUL CONTORT PROXIMAL
(TCP)
25

SECREȚIE
(% din cantitatea excretat ă)

H+
 80% (schimb ător Na+/H+) NaHCO3
/H2
CO3

amoniac (NH3
)
prin amoniogenez ă
50%

creatinin ă 10%

medicamente (penicilin ă, salicila ți)
26


primește 35% din FGR izoton

din ansa Henle
iese 15% FGR hipoton
(
200 mOsm/l)
SEGMENTUL SUB ȚIRE DESCENDENT

permeabil doar pentru ap ă
reabsorb ția
apei 
20 –
25 %
din FGR 
osmolaritatea

progresiv 1200 mOsm/l

reprezintă segmentul de concentrare a urinii
SEGMENTUL SUB ȚIRE ASCENDENT

permeabil doar pentru
NaCl-
reabsorb ția
pasivă a NaCl
osmolaritatea

progresiv
600 mOsm/l

parte a
segmentului de dilu ție a urinii(b)
ANSA HENLE
27

SEGMENTUL GROS ASCENDENT

permeabil doar pentru Na+, K+ și Cl-

reabsorb ția
activă prin cotransport
Na+/K+/2Cl-

parte a segmentul de diluare a urinii
osmolaritatea
urinii
<
200 mOsm/l

sediul efectelor diureticelor de ans ă
REABSORBȚ IE
(% din cantitatea filtrat ă)

Na+, K+
și Cl-
20 –
25%

Ca2+
20 –
25%
( PTH 
reabsorb ția
de Ca2+)

HCO3-
10%

Mg2+
65%
SECREȚIE
(% din cantitatea excretat ă)

H+
5% (schimbător Na+/H+) NaHCO3
/H2
CO3
28

SEGMENTUL DE DILU ȚIE
= prima 1/3
a tubului contort
distal
REABSORBȚ IE

electroliț i (% din cantitatea filtrat ă)
Na+, Cl-
10 –
15%
Ca2
5 –
10% (PTH 
reabsorția
Ca2+)
Mg2+
4 –
5%

este sediul de acț iune al
diureticelor tiazidice(c)TUBUL CONTORT DISTAL și COLECTOR
primește 15% FGR
hipoton
 asigură formarea
URINII FINALE 
1% FGR, hiperton
(800 mOsm/l)
29

SEGMENT DE FINALIZARE A URINII
= ultimele 2/3
ale TCD + TC

sediul de ac țiune a diureticelor de tipul antagoniști ai aldosterolului
(ALD)
și blocante ale canalelor de Na+
SECREȚIE (% din cantitatea excretat ă)
H+
15%
(pompa H+) Na2
HPO4
/NaH2
PO4
K+
4 –
5%, dependent de ALD
și pH
amoniac
(NH3
) prin amoniogenez ă
50%REABSORBȚ IE
(% din cantitatea filtrată)
 APĂ
8 –
15%
facultativ ă dependent ă de
ADH
Na+, Cl-
10 –
15%
stimulat ă de ALD
HCO3-
4 –
5%
30

V.
FUNCȚIILE RINICHIULUI

FUNCȚIA DE EXCRE ȚIE
produși de catabolism

ureea (catabolismul proteinelor)

creatinina (catabolismul creatinei musculare

acidul uric (catabolismul acizilor nucleici)

bilirubin ă (catabolismul hemoglobinei)
metaboli ți ai hormonilor

acid vanilmandelic
catecolamine)

17 –
hidroxi
corticosteroizi (17 –OH–
CS) cortizol

17 cetosteroizi (17 –
CS) hormoni sexuali
substan țe exogene

toxice (pesticide)

medicamente

aditivi alimentari Cataboli ția z o t ați
31


FUNCȚIA DE REGLARE A ECHILIBRULUI HIDRO-LECTROLITIC
ECHILIBRUL HIDRIC
 păstrarea constant ă a volumelor sectoarelor
și compartimentelor hidrice
Mecanisme

reglarea excreției de ap ă
și NaCl
în funcție de cantitatea ingerat ă
astfel încât volumul sectorului extracelular s ă NU
se modifice
semnificativ și să revină la normal în 2-3 zile

sediul interven ției hormonale:
ADH 
reabsorb ția
apei
ALD

reabsorb ția
de Na+ apă și HCO3-

excreția de K+ și H+
PAN 
excreția de Na+
și apă
(efect
natriuretic
și diuretic)
ADH = hormon antidiuretic, ALD = aldosteron
PAN = peptidul
atrial
natriuretic32

ECHILIBRUL IONIC

menținerea în limite normale a concentra țiilor
electroli ților plasmatici și a raporturilor dintre ace știa
Suma cationilor = Suma anionilor = 150 mEq/l
Mecanisme
economisire
în cazul deficitului unui electrolit
creșterea excre ției renale
în cazul excesului unui electrolit
interven ție hormonal ă ALD, PAN, PTH
PROCESE H2
O NaCl K+ Ca2+ HCO3-PO42- Mg2+
REABSORBȚ IE
99%
99% 92% 
99%
99% 85% 80-
85%
TCP 65% 65% 65% 65% 85% 85% 25%
AH 20-25% 20-25% 20-25% 20-25% 10% – 65%
TCD + TD 8-15% 10-15% – 5-10% 4–5 % – 4-5%
SECREȚIE – – 4-5% – – – –
EXCREȚIE 
1%
1% 10–15% 
1%
1% 15% 10–15%
33

FUNCȚIA DE REGLARE A ECHILBRULUI ACIDO-BAZIC
ECHILIBRUL ACIDO –
BAZIC

menținerea în limite normale a pH-
ului plasmatic (pH = 7,35 –
7,45)
RINICHIUL
sistem biologic care intervine mai lent , are eficien ță
maximă
în refacerea pH-ului și a sistemele tampon plasmatice
Mecanisme
secreția de H+
și acidifierea
sistemelor tampon urinare
economisirea și secreția de HCO3-
amoniogeneza
(producția de NH3
) și excreția de NH4
Cl
AMONIOGENEZA
glutaminaza
Glutamina glutamat
+ NH3

urină: NH3
+ H+
+ Cl-
NH4
Cl
TCP = 50% din NH3
total
TCD + TC = 50% din NH3
total
34

TCP
secreție 80%
din H+
schimbător Na+/H+
pH –ul urinar ~
6,8
sistemul tampon urinar principal
NaHCO3
/H2
CO3
TCD + TC
secreție 15%
din H+
pompa de H+
pH –
urinar ~
4,5
sistem tampon urinar principal
Na2
HPO4
/NaH2
PO4
35


FUNCȚIA DE REGLAREA TENSIUNII ARTERIALE
pe termen scurt SRAA (ANG II  vasoconstric ție)
pe termen lung reglarea excre ției de ap ă și NaCl

FUNCȚIA DE REGLARE A ERITROPOIEZEI
sinteza de EPO la nivelul AJG

FUNCȚIA DE REGLARE A SINTEZEI DE VITAMIN Ă D3
hidroxilarea
formei inactive în pozi ția 1
36

VI. FIZIOLOGIA CĂ ILOR URINARE
URETERELE

formaț iuni tubulare musculo –
elastice
(uroepiteliu + tunic ă muscular ă netedă)

se deschid oblic
pe peretele postero-
inferior al vezicii urinare

au o porț iune care traverseaz ă peretele
vezical
contracția detrusorului comprim ă
ureterul împiedicând refluxul vezico –
ureteralFORMARE A URINII
proces continuu

urina final ă este colectat ă în papile renale

calice mici 
calice mari 
bazinet
ureter  vezică urinară
37

EVACUARE A URINII
(micțiunea) proces discontinuu

funcție vezicii urinare de acumulare, conten ție
și evacuare
VEZICA URINAR Ă
Corp vezical

perete muscular reprezentat de
mușchiul detrusor
format din fibre
musculare netede
Col vezical
(trigon vezical)

prevăzut cu dou ă sfinctere:
sfincter intern neted

sub control
nervos vegetativ (involuntar)
sfincter extern striat

sub control
somatic (voluntar cortical)
38

(a)
SNV parasimpatic
nervi pelvici

origine : măduva spin ării (S1
-S3
)

fibre senzitive :
receptori de distensie
localizați în mu șchiul detrusor

rol în
declanșarea reflexului de mic țiune

fibre motorii :
contracția mu șchiului
detrusor
și relaxarea sfincterului
vezical intern INERVAȚIA VEZICII URINARE
39

(b)SNV simpatic
nervi hipogastrici

origine : măduva spin ării (L2 –
L4)

fibre senzitive : receptori de distensie
localizați în mu șchiul detrusor

rol
în senza ția de “plin”
și de distensie
dureroasă a vezicii urinare

fibre motorii : relaxare mu șchiului
detrusor
și contrac ția sfincterului
vezical intern
40

(c)
SN somatic
nervii ru șinoși
origine :
măduva spin ării (S1-S3)
fibre motorii :
contracție/relaxare mu șchi detrusor
relaxare/contrac ție sfincter extern
Centrii nervo și superiori
punte și cortex
aferențe
 cale spinotalamic ă
eferență
 cale piramidal ă
CISTOMETROGRAMA (cistograma)

metodă de măsurare și înregistrare a
variațiilor presiunii intravezicale pe
măsură ce aceasta acumulează urin ă
41

FUNCȚIA DE ACUMULARE ȘI CONTENȚ IE A VEZICII URINARE
ACUMULARE între 50 și 100 ml urin ă

presiunea intravezical ă

5 -10 cm H2
O
(limita de rezisten ță a sfincterului intern )

creșterea tonusului bazal
a detrusorului
ACUMULARE între 100 ș i
400 ml

presiunea intravezical ă

20 cm H2
O

contracții “de mic țiune”
ale detrusorului
(câteva secunde 1 min) care “for țează”
sfincterul extern

relaxarea detrusorului
(câteva minute  1 oră)
care permite acumularea în continuare a urinii
42

ACUMULARE 
400 ml

presiunea intravezical ă

brusc 
70
cm H2
O
(limita de rezistență a sfincterului extern )

distensia dureroas ă
a vezicii urinare

contracții de “mic țiune”
ale detrusorului,
frecvente
și ample
MICȚIUNEA
MICȚIUNEA
DEFINIȚIE:
act reflex medular parasimpatic
aflat sub control voluntar
cortical
La copilul mic
micțiunea este un act pur reflex
 controlul voluntar se instaleaz ă după mielinizarea c ăii piramidale
43


contracțiile de “mic țiune”
declanșate prin reflexul de întindere a
detrusorului

se “autoregenereaz ă”
(contrac ția inițială a vezicii
urinare activeaz ă și mai mult receptorii de întindere) și amplific ă
progresiv contrac ția vezicii urinare

contracțiile de “mic țiune”
devin puternice
și “forțează”
sfincterul
vezical extern și apare “senza ția imperioas ă”d e m i cțiune

sub control voluntar
se produc:
contracția diafragmei
și a mușchilor
abdominali
(creșterea presiunii
intrabdominale favorizeaz ă “golirea”
vezicii urinare)
relaxarea sfincterului vezical externSECVEN ȚA DECLAN ȘĂRII MIC ȚIUNII
44