Curs 11 (Renal - Filtrarea Glomerulara

Evacuation as an art,

the Manneken-Piss, Brussels

FiFiziologia renalăziologia renală

Anatomia macroscopicAnatomia macroscopică a rinichiuluiă a rinichiului

Anatomia macroscopică a rinichiuluiAnatomia macroscopică a rinichiului

Structura nefronuluiStructura nefronului

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

Heterogenitatea structurală a nefronilorHeterogenitatea structurală a nefronilor

~80-85%

~15-20%

Vascularizatia renalăVascularizatia renală

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

• fluxul plasmatic renal: 650 ml/min

Vascularizatia glomerului renalVascularizatia glomerului renal

Vascularizatia nefronilorVascularizatia nefronilor

FuncFuncŃŃiile rinichiuluiiile rinichiului

MenŃinerea homeostaziei organismuluiEliminarea apei şi electroliŃilor

Detoxifiere

subst. endogene (uree, ac.uric, creatinină, bilirubină, ...

subst. exogene (medicamente, aditivi alimentari...)

echilibrul acidoechilibrul acidoechilibrul acidoechilibrul acido----bazicbazicbazicbazic

FuncŃia endocrină1,25 (dihydroxi) vitamina D

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

Eritropoietina

controlul producŃiei eritrocitelor

Renina

enzimă implicată în activitatea SRAA + ....

FuncŃia metabolică20% din gluconeogeneza a jeun

Mecanismele formării urineiMecanismele formării urinei

Filtrarea glomerularăFiltrarea glomerulară

=procesul prin care o parte din plasma sanguinătrece din capilarul glomerular în spaŃiul tubular� filtratul glomerular (urina primară)

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

• Ludwig (1844): funcŃionarea glomerulului ca un ultrafiltru

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

Prima etapă de formare a urinii

Traversarea unei membrane filtrante semipermeabile...

...în funcŃie de dimensiunile moleculei

...pe baza gradientelor de presiune

Rezultă urina primară...

...care este o plasmă deproteinizată

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

Glomerulul renal MalpighiGlomerulul renal Malpighi

Mezangiul renalMezangiul renal

Glomerul

Macula

densa

Arteriola

aferentă

Arteriola

eferentă

Tub

pro

xim

al

Tub

dis

tal

Lacis=cel.mezangiale extraglomerulare

Complexele imune fagocitatede celulele mezangialeinduc o reactie inflamatoriecare obstruează glomerulul !

• celule mezangiale• matricea mezangială

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

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

Glomerulul renal MalpighiGlomerulul renal Malpighi

fenestratedendothelium

fenestratedendothelium

primaryprocess

podocytecell body

secondary process(pedicel)

filtrationslit

basallamina

podocyte

pedicel filtration slitbasallamina

Membrana filtrantă glomerularăMembrana filtrantă glomerulară

spatiul spatiul spatiul spatiul BowmanBowmanBowmanBowman

capilcapilcapilcapilarararar

pedicel

diafragmdiafragmdiafragmdiafragm

Membrana filtrantă glomerularăMembrana filtrantă glomerulară

NefrinaNefrina==proteină din structuraproteină din structuradiafragmului podocitelordiafragmului podocitelor

Rolul membranei filtranteRolul membranei filtrante

=controlează cantitativ şi calitativsubstanŃele care trec în capsula Bowmann

Transferul se face în funcŃie de:1. Dimensiunea moleculei

2. Sarcina electrică3. Forma moleculei

Efectul sarcinii electriceEfectul sarcinii electrice

+

-

Rolul membranei filtranteRolul membranei filtrante

=controlează cantitativ şi calitativsubstanŃele care trec în capsula Bowmann

Transferul se face în funcŃie de:1. Dimensiunea moleculei

2. Sarcina electrică3. Forma moleculei

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

Fortele Starling Fortele Starling îîn filtrarea glomerularăn filtrarea glomerulară

Pc

Pg

πc

Kf

glomerul

cap

ilar πc

Af

Ef

PEF =ΣΣΣΣp - ΣπΣπΣπΣπ

PEF =Pc – (Pg + ππππc)

~25 mm Hg

~35 mm Hg

~10 mm Hg

~45 mm Hg �70 mm Hg

40

10

Pre

siu

ne

(mm

Hg

)

0% 50% 100%

Lungime de capilar

Pc

Fortele Starling Fortele Starling îîn filtrarea glomerularăn filtrarea glomerulară

20

30

50

60 PEF =Pc – (Pg + ππππc)

Pg + ππππc

ct. var.

15

35

60

Pre

siu

ne

(mm

Hg

)

0% 50% 100%

Lungimea capilarului

filtrare reabsorbŃie

Fortele Starling Fortele Starling îîn la nivelul capilarelorn la nivelul capilarelor

ΣΣΣΣp

ΣπΣπΣπΣπ

40

10

Pre

siu

ne

(mm

Hg

)

0% 50% 100%

Lungime de capilar

Pc

Fortele Starling Fortele Starling îîn filtrarea glomerularăn filtrarea glomerulară

20

30

50

60 PEF =Pc – (Pg + ππππc)

Pg + ππππc

ct. var.

DeterminanDeterminanŃŃii filtrării glomerulareii filtrării glomerulare

RFG = Kf x PEF

PEF =Pc – (Pg + ππππc)

Fluxul plasmatic renal

Reglarea filtrării glomerulareReglarea filtrării glomerulare

Artriolaaferentă

Arteriolaeferentă

glomerul

Raf Rglo Ref Rvr

Art Af Cap Glom Art Ef PeriTub

90-100 mmHg 45 mmHg 15 mmHg

Analogie electrică

Analogie hidraulică

���� prin intermediul circulaŃiei renale

Reglarea filtrării glomerulareReglarea filtrării glomerulare

Arteriolaaferentă

Arteriolaeferentă

glomérule

FPR diminuat

RFG diminuată

FPR diminuat

RFG crescută

VC

Reglarea filtrării glomerulareReglarea filtrării glomerulare

Autoreglarea miogenă

Reglarea nervoasă

Reglare umorală

Autoreglarea filtrării glomerulareAutoreglarea filtrării glomerulare

Flux sanguin renalFlux sanguin renal

RFGRFG

0 100 200

Presiune arterială, mm Hg

1.5

1.0

0.5

0

Flux, l/min

caplilarTub

Distal

A.Eferentă

A.aferentă

capsulărenală Bowmann

Macula Densa

C.juxtaglomerulare

C.mezangiale

urină

AparatJuxtaGlomerular

InervatieSimpatică

Reglarea nervoasă a filtrării glomerulareReglarea nervoasă a filtrării glomerulare

Reglarea umorală Reglarea umorală -- SRASRA

Aparatul juxtaglomerular

Reglarea secreReglarea secreŃŃiei de reninăiei de renină

Na+����

ββ ββ1 -R

A

PG

I2Baroreceptori

ET

A

AT

1

Glomerul

Macula

densa

Arteriola

aferentă

Arteriola

eferentă

Tub

pro

xim

al

Tub

dis

tal

Renina

Sistemul reninSistemul reninăă--angiotensinangiotensinăă

FeedFeed--back negativ pe secreback negativ pe secreŃŃia de reninăia de renină

Na+����

ββ ββ1 -R

A

PG

I2

Baroreceptori

ET

A

AT

1

Glomerul

Macula

densa

Arteriola

aferentă

Arteriola

eferentă

Tub

pro

xim

al

Tub

dis

tal

Renina

FFeedbackeedback negativnegativ

Angiotensinogen

Ang I

Ang II

Efecte biologiceEfecte biologiceEfecte biologiceEfecte biologice

ECA

AT1

Sistemul reninSistemul reninăă--angiotensinangiotensinăă

Reglarea filtrării glomerulare prin SRAReglarea filtrării glomerulare prin SRA

�� Presiune perfuziePresiune perfuzie

�� RFGRFG

BaroreceptorBaroreceptor

�� NaNa++ tubulartubularOsmoreceptorOsmoreceptor

Stenoză

↓↓↓↓Debit renal

↑↑↑↑Angiotensină II

HTA

☺☺☺☺����

Stenoza arterei renaleStenoza arterei renale

Modularea sModularea sistemulistemuluiui reninreninăă--angiotensinangiotensinăă

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

BRAT BRAT (Losartan)(Losartan)

Efectele IEC asupra filtrării glomerulareEfectele IEC asupra filtrării glomerulare

Hormoni locali interferând cu SRAHormoni locali interferând cu SRA

Peptidele natriuretice

Prostaglandinele

Kininele plasmatice

Endoteliul vascular

Peptidele natriureticePeptidele natriuretice

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

Sinteza prostaglandinelorSinteza prostaglandinelor

VasodilataŃie VasoconstricŃie

Calea fosfolipazei A2Calea fosfolipazei A2

Reglarea secreReglarea secreŃŃiei de reninăiei de renină

Na+����

ββ ββ1 -R

A

PG

I2Baroreceptori

ET

A

AT

1

Glomerul

Macula

densa

Arteriola

aferentă

Arteriola

eferentă

Tub

pro

xim

al

Tub

dis

tal

Renina

Sistemul kininelor plasmaticeSistemul kininelor plasmatice

Rolul endoteliului Rolul endoteliului vascularvascular

Conceptul de clearanceConceptul de clearance

eng. to clear=a curăŃa

=volumul teoretic de plasmă care poate fi complet curăŃat de o substanŃă pe unitatea de timp

PX

UX

Qpx= Px x Vp

Qux= Ux x Vu

=Px x Vp = Ux x Vu

Vp = x VuUxPx

Clx = x VuUxPx

Determinarea ratei de filtrare glomerularăDeterminarea ratei de filtrare glomerulară

PX

UX

��������

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

Qux= Ux x Vu

Qfx= Fx x RFG

=Px x RFG = Ux x Vu

RFG = x VuUxPxFx=Px

RFG = Clx

Determinarea ratei de filtrare glomerularăDeterminarea ratei de filtrare glomerulară

PX

UX

��������

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

UX

Inulina Creatinina

Clcr=125 ml/min

Determinarea fluxului plasmatic renalDeterminarea fluxului plasmatic renal

PX

UX

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

Filtrare& secreŃie

Qpx= Px x Vp

Qux= Ux x Vu

=Px x Vp = Ux x Vu

Vp = x VuUxPxVp=FPR

FPR = Clx

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