Fisiologia del peritoneo

ISTITUTI CLINICI DI PERFEZIONAMENTO

P.O. BASSINI-Cinisello Balsamo

Unità Operativa di Nefrologia e Dialisi

Elena Alberghini

XV CONVEGNO NAZIONALE DEL GRUPPO DI STUDIO DI DIALISI PERITONEALE

Bari 18/03/2010-20/03/2010

La cavità peritoneale

Caratteristiche•Ampia superficie •Ampio flusso ematico totale splancnico•Trasporto di acqua + molecole tra sangue e cavità

Utilizzo “parafisiologico” a scopo clinico.

Membrana peritoneale “anatomica”: componenti

1- CELLULE MESOTELIALI PAVIMENTOSE: rivestite da microvilli, carica negativa, secernono fosfatidilcolina (lubrificante)

2- M.B. SOTTOMESOTELIALE: collagene IV, laminina, fibronectina, proteoglicani

3- STRATO SOTTOMESOTELIALE PAUCICELLULARE:arterie, vene, linfatici e fibre nervoseimmerse in una matrice connettivale (sostanza fondamentale con acido ialuronico, fibre elastiche, collagene I e III).

Peritoneo parietale (ME x 100)“Atlas of Peritoneal Hystology”, N. Di Paolo, G. Sacchi et al. Perit Dial Int Vol. 20, Suppl. 3, 2000

Si distinguono:P. parietale (10%): 0.1-0.2 mm. P. viscerale (90%): 0.05 mm.

MEMBRANA PERITONEALE

Membrana Peritoneale parietale (EE x 100)

Superf. anatomica = Superf. cutanea = 1,5-2 mq (Wegner 1877)

Superficie funzionale = area di contatto con sol. dialisi < 1mq(Henderson /Flessner 2001 MPf = 41% MPa)

SUPERFICIE EFFETTIVA

IL PERITONEO: SISTEMA DIALIZZANTE

Il trasporto dei soluti avviene attraverso la rete di capillari peritoneali post-arteriolari disposti in serie: normalmente è perfuso solo il 20%;

il N° dei capillari perfusi, la superficie endoteliale e la permeabilità possono variare a seconda dei casi (es. peritoniti, infiammazione del peritoneo).

I vasi di grosso e medio calibro hanno una scarsa rilevanza negli scambi.

Comparto ematicoIl flusso effettivo capillare disponibile per gli scambi stimato

circa 60-70 ml/min

MEMBRANA PERITONEALE “DIALITICA”

MODELLO MATEMATICO“MEMBRANA PERITONEALE”.

MP assimilata al filtro extracorporeo (contatto diretto DIALISATO/MEMBRANA che lo separa dal sangue).

Nella cavità peritoneale il sangue intracapillare circola nel tessuto che circonda la cavità, separato dalla soluzione dialitica da una distanza superiore quindi la clearance dei piccoli soluti (urea) corrisponde in realtà ad una frazione di quella ottenibile con l’ ED

Rispetto al filtro extracorporeo le proteine e le macromolecole transitano più facilmente

Cр

Cв ΔX

Liq perit.

sangue

MODELLO MATEMATICO “DISTRIBUTIVO” (Nolph & Coll.)

Il trasporto di fluidi dalla cavità peritoneale al sangue avviene con meccanismo diffusivo e convettivo,

attraverso il mesotelio,con passaggio nei capillari DISTRIBUITI in tutto l’interstizio ,

Tra sangue e cavità peritoneale vi sono almeno 6 “resistenze anatomiche” di cui 3 solo 3 quantificabili:

CAPILLARI, MESOTELIO ,INTERSTIZIO

Resistenze al flusso

Lume capillare Interstizio Cavità

peritoneale

R1: strati di plasma stagnante a ridosso della parete capillare

R2: endotelio capillare (spt. per soluti grossi)

R3: membrana basale capillare

R4: interstizio (spt. per soluti piccoli)

R5: mesotelio peritoneale

R6: strati di liquido stagnante nella cavità peritoneale

MODELLO DEI 2 PORI

• Trasporto di soluti piccoli (< 6000Da) :indentificazione pori con raggio di 4-6 nm

• Trasporto di macromolecole attraverso pori con diametro > 20nm

CRITICA: 1.non spiegava in modo completo il flusso di acqua e soluti.2.mancata corrispondenza tra S-coeff dei capillari (0.95-0.98) e quello della “membrana peritoneale”(0.6_0.7)

Trasporto dei soluti attraverso il peritoneo

IL MODELLO A TRE PORI Rippe e Stelin

La membranaperitoneale è costituitada tre principalibarriere:

1. la parete capillare

2. l'interstizio

3. il mesotelio

Lo studio della cinetica dei soluti riflette lo stato del sistema vascolare della membrana peritoneale

(modello matematico dei “tre pori”)

La parete capillare è il maggior sito di resistenza al trasporto di fluido e soluti. Il trasporto attraverso la parete capillare si verifica attraverso tre differenti tipi di pori: pori larghi, pori piccoli ed acquapori.

Il numero di pori larghi determina la perdita di proteine durantela dialisi peritoneale.

tras

po

rto

acqua urea&

creatinina

glucosio proteine

PORI LARGHI - 0.1% (raggio 250 Å)

Il numero di pori piccoli è il principale fattore che determina il trasportodi liquido e dei soluti a basso PM

tras

po

rto

acqua urea&

creatinina

glucosio proteine

PORI PICCOLI - 90-93% (raggio 40-50 Å)

Il numero di acquaporine (canali tranendoteliali) influenza il trasporto dei liquidi

tras

po

rto

acqua urea&

creatinina

glucosio proteine

ACQUAPORI : ultrasmall pores (raggio 3-5 A)

aquaporiraggio 0.5 nm

pori larghiraggio 25 nm

pori piccoliraggio 5 nm

Area relativa aipori larghi

Area relativa aipori piccoli

Area relativa agli acquapori

Determinano il trasporto dei soluti

aquaporiraggio 0.5 nm

pori larghiraggio 25 nm

pori piccoliraggio 5 nm

Area relativa aipori larghi

Area relativa aipori piccoli

Importante per l’Ultrafiltrazione

Area relativa agliacquapori

CINETICA DEI SOLUTI

I meccanismi fisiologici che governano il trasporto transperitoneale di acqua e soluti dal sangue alla cavità e

viceversa, sono gli stessi.Le forze che guidano il meccanismo dipendono dalla

direzione del trasporto La cinetica è regolata dai fenomeni di

1- diffusione 2- convezione

3- ultrafiltrazione/osmosi.

passaggio di soluti direttamente prorzionale al gradiente di concentrazione

diffusionediffusione

Plasma Dialisato

MTAC: massima clearance diffusiva al tempo 0

Situazione di equilibrio: il tasso diffusivo si riduce

Quando non c’è diffusione non si ha trasporto soluti atteverso pori piccoli.

L’acqua transita sia dai pori interendoteliali che dai canali acquosi

Trasporto acqua > trasporto convettivo dei soluti

il soluto nel liquido di dialisi sarà meno concentrato rispetto al plasma

PARAMETRO DI PERMEABILITA’ CONVETTIVA

Coeff. di Sieving = D/Pquando trasporto diffusivo è nullo

Coeff S=0 il soluto è troppo grande per un trasporto convettivo

Coeff S=1 la membrana non oppone ostacoli al trasporto convettivo

Coeff S piccole molecole = 0.7

σ=0 il soluto non ha effetto osmotico ,attraversa la M senza opposizione

σ=1 il soluto Non atttraversa la M = M semipermeabile ideale

In dialsi peritoneale il “σ del glucosio” dipende dal N° e dalla funzionalità dei canali acquosi

DA NON CONFONDERE con

COEFF. RIFLESSIONE σ resistenza che la membrana esercita sul trasporto di un agente

osmotico

Movimento dei fluidi attraverso i capillari

Estremità arteriosa

Pressione in uscitaPressione idrostatica

capillare 35 mmhg

Pressione in entrata Pressione oncotica

proteica 25 mmhg

Pressione netta in

uscita 10mmhg

Estremità venosa

Pressione in uscitaPressione idrostatica

capillare 15 mmhg

Pressione in entrata Pressione oncotica

proteica 25 mmhg

Pressione netta in

Ingresso 10mmhg

Vaso linfatico

Capillare

Proteine plasmatiche

“Forze di Starling”

Trasporto dei fluidi

GLUCOSIOUF

massimale

UF ridotta

ICODESTRINA POLIMERI DEL GLUCOSIO: PMm=16.800 D

• Induce COLLOIDOSMOSI: trasporto di acqua attraverso una M permeabile ai piccoli soluti, nella direzione dell’eccesso dei soluti ad alto PM, piuttosto che secondo gradiente di concentrazione

Induce il trasporto di acqua attraverso i pori piccoli (scarso nei canali acquosi x > R delle acquaporine, relativa al loro raggio)

Il gradiente si mantiene per molte ore per lo scarso assorbimento dal dialisato

Dissociazione Trasporto Na-acqua

Grazie per l’attenzione !