Fisiologia Renale Matteo Paolucci Principali funzioni del rene:

• escretoria (eliminazione sostanze inutilizzabili e tossiche)

• regolazione della pressione arteriosa (renina angiotensina, aldosterone, ADH)

• equilibrio idro-salino (osmolarità e volume dei liquidi corporei)

• pH dell’organismo

• regolazione dell’eritropoiesi (produzione di eritropoietina)

FUNZIONE ESCRETORIA

vi contribuisce tutto il nefrone (# unità anatomo-funzionale del rene):

• elemento vascolare (glomerulo)

• elemento tubulare

Funzione glomerulare

• processo di ultrafiltrazione: produzione di ultrafiltrato = plasma meno proteine (alto PM)

Funzione tubulare

• secrezione e assorbimento: cambia la composizione dell’ultrafiltrato fino alla produzione dell’urina

(escreta)

materia prima: sangue

• Flusso Ematico Renale: tutto il V di sangue che passa nell’unità di tempo in entrambi i reni

o FER = ca. 1200mL/min

! circa - della gittata cardiaca # reni molto perfusi

! ogni rene pesa 150 g, ma riceve - del sangue dell’intero organismo

• in realtà la materia prima è il plasma (solo la parte liquida)

o Flusso Plasmatico Renale

FUNZIONE GLOMERULARE

Glomerulo o corpuscolo di Malpighi:

infatti, se aumenta la P arteriosa, avvengono variazioni di velocità di filtrazione glomerulare, e quindi

varia anche la [Na+](se P art aumenta, [Na+] aumenta) # messaggio da tubulo a cellule del

mesangio # informazioni sulla produzione di renina (se [Na+] aumenta, produzione e secrezione di

renina diminuisce, in quanto la renina fa aumentare la Pa)

o esocitosi della renina si ha quando [Na+] è troppo bassa # Pa bass

Ultrafiltro o barriera di filtrazione:

• endotelio dei capillari glomerulari

o fenestrature molto alte

• lamina basale

o ricca di glicoproteine e proteoglicani (che hanno una maggiore percentuale di carboidrati

e differenti carboidrati rispetto alle glicoproteine)

o trattiene le proteine e fa passare le molecole a basso PM

elemento glomerulare: capillari (ca. 50) –

formano “rete mirabile” in quanto

interposti tra un’arteriola afferente e una

efferente

elemento tubulare è dato dalla capsula di

Bowman, con un polo vascolare ed uno

tubulare

lo spazio di Bowman è la regione di

accumulo dell’ultrafiltrato

le cellule produttrici di renina sono le

cellule del mesangio: cellule della tonaca

media modificate – da funzione meccanica

sono passate ad una funzione endocrina

macula densa: specializzazione delle

cellule epiteliali del tubulo distale

(ispessimento della parete del tubulo #

cellule con elevata permeabilità a Na+:

misurano [Na+] nel liquido tubulare; inserite nel feedback tubulo-glomerulare)

• epitelio viscerale del glomerulo (podociti)

o presenza di propaggini (pedicelli)

o podociti si interdigitano; sono uniti per mezzo di setti elettrondensi

o grande capacità di modificare la struttura (# presenza di proteine contrattili) e di

modificare le interazioni con la lamina basale

!

Filtrabilità =Ultrafiltrato[ ]plasma[ ]

1 # passa completamente; 0 # completamente trattenuto;

ma non è una risposta tutto o nulla

PESO MOLECOLARE (g) RAGGIO MOLECOLARE (!) FILTRABILITÀ

acqua 18 1.0 1.0

sodio 23 1.4 1.0

urea 60 1.6 1.0

glucosio 180 3.6 1.0

saccarosio 342 4.4 1.0

inulina 5.500 14.8 0.98

mioglobina 17.000 19.5 0.75

ovoalbumina 43.500 28.5 0.22

emoglobina 68.000 32.5 0.03

sieroalbumina 69.000 35.5 < 0.01

• inulina: polimero del fruttosio

• in corsivo: proteine # difficoltà a passare

ultrafiltrato: stessa composizione del plasma, senza le proteine plasmatiche (albumine, globulina)

oltre al raggio molecolare, la carica netta ha un ruolo nel determinare la filtrabilità

Dextrano: carboidrato polimerizzabile (si

possono creare molecole con diverso raggio)

aggiunta di carica (-) # diminuisce filtrabilità

aggiunta di carica (+) # aumenta filtrabilità

# lamina basale: proteine con carica netta

(-): dato che le proteine a pH fisiologico sono

generalmente (-), vengono trattenute

se la lamina basale perde le cariche negative (come in alcune malattie), le proteine passano

!

VFG = kF" P

UF

• PUF: pressione di ultrafiltrazione (risultante aritmetica di tutte le P che agiscono all’interno del

glomerulo)

• kF: costante di proporzionalità

o determinata da conduttività idraulica dell’ultrafiltrato (caratteristiche molecolari e

superficie dell’ultrafiltrato # n° glomeruli)

aumenti di PUF # aumenti di VFG (proporzionalità lineare)

VFG deve variare entro limiti ristretti: è il “primo movens”, da VFG dipendono altri parametri

Forze di Starling: forze che contribuiscono alla PUF

• PGC: al capo efferente è minore perché è avvenuta una perdita di carico dovuta alla R di capillari al

flusso sanguigno

• .BS: è 0 perché ultrafiltrato trattiene quasi tutte le proteine

• PBS: è uguale da entrambe le parti perché lo spazio è comunicante

• .GC: -25 è la . del plasma; nella parte efferente aumenta perché il plasma viene concentrato man

mano che fluisce: esce acqua e restano le proteine

• PUF: sempre positiva, c’è sempre movimento di liquido verso lo spazio di Bowman (anche se è più

netto nella parte afferente)

o differenza rispetto ai normali capillari: negli altri, essendo minore la pressione, il flusso

non resta unidirezionale # filtrazione nel capo arterioso e riassorbimento nel capo

venoso

se si vuole mantenere costante VFG, si deve mantenere costante PUF:

• vasocostrizione e vasodilatazione di arteriole afferente ed efferente:

o meccanismi nervosi

PGC: P idrostatica del capillare: da capillare a

spazio di Bowman

è il doppio rispetto a quella di tutti gli

altri tipi di capillari (60 invece di 30 –

35)

Forze verso interno: si oppongono a forze di

filtrazione:

_ PBS: P idrostatica dello spazio di Bowman

verso glomerulo, ma anche verso

tubulo prossimale

_ .GC: colloidosmotica (oncotica)

si crea ogni volta che è presente una

membrana permeabile a soluti a basso

PM e impermeabile a proteine; è molto

più piccola: è una proprietà colligativa

delle soluzioni, dipende da

concentrazione molare; richiama acqua nel capillare

o meccanismi ormonali (adrenalina, angiotensina)

o meccanismi miogenici (locali)

o vasocostrizione dell’arteriola afferente

! maggiore perdita di carico

" varia R

! P nei capillari diminuisce: PUF minore

" si attiva in caso di aumento dell P arteriosa per riequilibrare

o vasodilatazione dell’arteriola afferente

! perdita di carcio minore

! in risposta a cali di P arteriosa

discorso per arteriola efferente è speculare:

! vasocostrizione – stesso effetto di vasodilatazione nell’afferente (maggiore P a

monte)

! vasodilatazione – stesso effetto di vasocostrizione nell’afferente

Meccanismi di trasformazione del filtrato primario

Na+: 130 è un valore vicino a quello del

plasma, 50 è un valore ipoosmotico, infatti

le urine sono ipoosmotiche rispetto al

plasma

Cl-: valori nel plasma inferiori a quelli del

Na+; infatti non è l’unico controanione #

l’altro è HCO3-

l’osmolarità nel plasma varia entro limiti ristretti

CARICO: quantità di una determinata sostanza che viene processata nell’unità di tempo

• processamenti: filtrazione, escrezione, riassorbimento (ovvero filtrazione meno escrezione)

• urina è neutra o acida

NEFRONE (epiteli polarizzati: differenti corredi proteici in membrane apicali e basolaterali, separate da

giunzioni serrate)

• tubulo contorto prossimale: epitelio cuboide/cilindrico

o orletto a spazzola (# > superficie per assorbimento e secrezione)

o cellule ricche di mitocondri (metabolismo elevato per processi di trasporto attivo)

• ramo discendente sottile e ascendente sottile: epitelio piatto

o no specializzazione di membrana

o mitocondri scarsi (# processi passivi)

• ramo ascendente spesso:

o no specializzazione di membrana

o molti mitocondri (# processi attivi)

• tubulo distale:

o processi attivi

Tubulo contorto prossimale:

• 2 metà, a seconda del tipo di trasporti

o 1° metà: riassorbimento Na+ accoppiato con HCO3-

o 2° metà: riassorbimento Na+ accoppiato con cloruri Cl-

• 1° metà

effetto netto:

o riassorbimento di: Na+ e HCO3-, glucosio, aminoacidi, PO4

2-, lattato, acqua

! acqua: riassorbita in maniera passiva (osmosi # assorbimento soluti =

assorbimento acqua) # riassorbimento isoosmotico: [acqua] in tubulo e plasma

è uguale

o secrezione: H+

diarrea prolungata: acidosi metabolica

! Na+ perso in secrezioni # iponatriemia: non c’è Na+ per secrezione di H+

(necessaria somministrazione di fisiologica)

A: sulla membrana basolaterale sono presenti delle

ATPasi Na K dipendenti, che generano gradienti di

Na+ (forze motrici del movimento dei soluti)

# basse [Na+] intracellulare si oppone a alta

[Na+] nel tubulo

secrezione:

# H+ (tramite antiporto – movimento di una specie

chimica contrario ad un’altra; Na+ entra in base al

gradiente e H+ esce per antiporto – trasporto attivo

secondario)

H+ deriva dall’idratazione di CO2 (CO2 + H2O grazie a

CA, enzima anidrasi carbonica); l’altro prodotto della

reazione è HCO3-, che fuoriesce secondo gradiente

(passivamente) dalla membrana basale

B: glucosio assorbito grazie a gradiente di Na+:

cotrasporto; poi fuoriesce verso il sangue attraverso un carrier

TF: filtrato tubulare; P: plasma

se TF/P < 100, la concentrazione nel

plasma è maggiore di quella nel tubulo

TF/P=1 per Na+ (praticamente è alla

stessa concentrazione in questo tratto)

Cl- sembra avere una concentrazione

maggiore nel tubulo, ma solo perché è

stata assorbita acqua, quindi risulta più

concentrato; il suo riassorbimento

avviene a partire dalla 2° metà del tubulo prossimale

• 2° metà

effetto netto:

o riassorbimento di Na+, Cl-, H2O (via paracellulare)

! liquido resta sempre isoosmotico rispetto al plasma

Ansa di Henle - Ramo discendente sottile

• molto permeabile all’acqua

• bassa o nulla permeabilità ai soluti

• processi essenzialmente passivi

# riassorbimento acqua grazie a meccanismo osmotico: interstizio intorno ad ansa è iperosmotico

(grazie a meccanismo di moltiplicazione controcorrente)

# concentrazione urina (tubulo diventa iperosmotico rispetto a plasma)

Ramo ascendente sottile

• permeabile ai soluti

• impermeabile ad acqua

# “segmento diluente”: soluti rimossi dal tubulo, ma non l’acqua

Ramo ascendente spesso

• segmento diluente, ma anche processi attivi; secrezione di H+ e K+

riassorbimento di Cl- e Na+

Na+ accoppiato a controtrasporto

di H+

Cl- accoppiato a controtrasporto

di anioni

H+ e anioni si combinano nel

tubulo, creando una molecola

neutra che diffonde all’indietro #

il processo ricomincia

anioni: OH-, HCO2- (formato),

ossalato, bicarbonato, solfato

cotrasporto Na+ - Cl-

regolato da ormone aldosterone

(mineralcorticoide da midollare del

surrene) – promuove anche secrezione di K+

effetto netto: separazione

acqua (impermeabile) da soluti

Tubulo distale e dotto collettore

Aldosterone: ormone steroideo

• lipofilico: attraversa membrana per diffusione

• si lega a recettore intracellulare # complesso ormone-recettore si lega a siti specifici sul DNA #

regolazione della trascrizione di geni con SRE (elemento di risposta)

o geni per: proteine di membrana (canali K+, Na+ per diffusione passiva), enzimi

mitocondriali, ATPasi Na+ K+ dipendente

Riassorbimento di Na+

Segmento % del

riassorbimento del

carico filtrato

Meccanismo di ingresso di Na+

attraverso la membrana apicale

Principali ormoni

regolatori

Tubulo prossimale 67% Scambio Na+/H+, cotrasporto

di Na+ con aminoacidi e soluti

organici, scambio Na+/H+ e Cl-

/anione

Angiotensina II,

noradrenalina,

adrenalina, dopamina

Ansa di Henle 25% Simporto 1Na+/1K+/2Cl- Aldosterone

Tubulo distale 4% Simporto NaCl Aldosterone

Tubulo distale e dotto

collettore

3% Canali di Na+ Aldosterone, peptide

atriale natriuretico,

urodilatina

• Riassorbimento acqua

Segmento % di assorbimento del

carico filtrato

Meccanismo del

riassorbimento dell’acqua

Ormoni che regolano la

permeabilità all’acqua

Tubulo prossimale 67% Passivo Nessuno

Ansa di Henle 15% Solo DTL, passivo Nessuno

Tubulo distale 0% Acqua non riassorbita Nessuno

Tubulo distale e dotto

collettore

8%-17% Passivo ADH, ANP (peptide

natrieuretico atriale)

acqua riassorbita isoosmoticamente fino al ramo discendente sottile

• tubulo distale: riassorbimento costitutivo (no ormoni)

• dotto collettore: riassorbimento regolato # ormone antidieuretico (favorisce riassorbimento; no

ormone, no riassorbimento)

acqua escreta:

• 10% in assenza di ADH (diabete insipido)

o diuresi: urina ipoosmotica, elevata volemia

! 10% di 180 L # 18 L di urina escreti al giorno

• 0,3% con alti livelli di ADH

o 0,3% di 180 L # 0,4 L di urnia escreti al giorno (concentrata) – antidiuresi

Principi di azione dei diuretici

• diuretici: sostanze che promuovono la diuresi, ossia la produzione di urina (acqua e soluti). Si

tratta di farmaci di grande importanza per il trattamento dell’insufficienza cardiaca e

dell’ipertensione

• 1: diuretici ad azione osmotica (prototipo: mannitolo) – filtrati liberamente nel glomerulo,

riassorbimento limitato o nullo nel tubulo, farmacologicamente inerti, non metabolizzati; effetto

attraverso il riassorbimento di acqua nel tubulo, la concentrazione di NA+ diminuisce (diluizione)

# riassorbimento e altri soluti diminuiscono (diminuzione del gradiente elettrochimico) #

aumenta flusso urinario

• 2: inibitori dell’anidrasi carbonica (prototipo: acetazolamide) – meccanismo principale è

l’inibiizone della secrezione di H+ nel tubulo prossimale # inibizione dell’antiporter Na+/H+ e

dell’antiporter Cl-/bicarbonato # risultato complessivo è l’aumentata escrezione di NaHCO3

(alcalinizzazione dell’urina); effetto collaterale: acidosi metabolica

• 3: diuretici dell’ansa (furosemide): agiscono principalmente sul ramo ascendente spesso dell’ansa

di Henle, inibendo il riassorbimento di elettroliti; aumentano l’escrezione di acqua, Na+, Cl-, H+,

Mg2+, Ca2+ (diuretici di prima scelta per il trattamento dell’ipercalcemia); effetto collaterale:

alcalosi metabolica

• 4: antagonisti dell’aldosterone (spironolactone – effetto collaterale: antagonista del testosterone)

– inibitori competitivi dei mineralcorticoidi endogeni; lo spironolactone blocca il recettore per

l’aldosterone e quindi diminuisce il riassorbimento di Na+ e l’escrezione di K+, aumentando così il

rapporto Na+/K+ nell’urina (indice di attività del sistema dell’aldosterone); effetto collaterale:

iperkalemia (# evitare cibi ad alto contenuto di K+)

somma: 99% # 1% è escreto

Ormoni che regolano il riassorbimento di NaCl e acqua

Ormone Stimolo principale Sede dell’azione Effetto sul trasporto

Angiotensina II " renina tubulo prossimale " riassorbimento di NaCl

e acqua

Aldosterone " AngiotensinaII e K+

plasma

tratto ascendente sottile,

tubulo distale, dotto coll.

" riassorbimento di NaCl

e acqua

ANP (peptide natriuretico

atriale)

" pressione sanguigna dotto collettore # riassorbimento di NaCl

e acqua

Urodilatina " pressione sanguigna, "

volume extracellulare

dotto collettore " riassorbimento di NaCl

e acqua

Nervi simpatici ! volume extracellulare tubulo prossimale, tratto

ascendente sottile,

tubulo distale, dotto coll.

" riassorbimento di NaCl

e acqua

Dopamina " volume extracellulare tubulo prossimale ! riassorbimento di NaCl

e acqua

ADH " P osmotica, ! volume

extracellulare

tubulo distale, dotto

collettore

" riassorbimento di acqua

Caratteristiche di permeabilità e trasporto dei vari segmenti del nefrone

Permeabilità a Segmento

H2O Urea NaCl

Trasporto attivo

NaCl

Tubulo contorto

prossimale

++++ +++ ++++ +++

Ramo discendente sottile ++++ ± ± 0

Ramo ascendente sottile 0 (segm. diluente) +++ ++++ 0

Ramo ascendente

spesso

0 (segm. diluente) 0 ± 0 ± ++++

Tubulo contorto distale ± 0 ± 0 ± +++

Dotto collettore

(corticale)

regolata / + 0 0 ± ++

D. C. (midollare esterna) regolata / + 0 0 ± +

D. C. (papillare) regolata / + +++ 0 ± +

• dotto collettore: permeabilità all’acqua non costitutiva – dipende dai livelli di ADH

• permeabilità a urea # ricircolo dell’urea tra il tubulo e l’interstizio

o concentrazione urina dipende infatti da trasporto attivo di NaCl, ma anche dal circolo

dell’urea

Gradiente osmotico midollare

• elevate concentrazioni di NaCl e urea # moltiplicazione controcorrente (grazie a conformazione

ansa di Henle – liquido scorre in direzione opposta nei 2 rami)

se non c’è ADH, urina escreta è ipo-osmotica rispetto al plasma

urea passa nel dotto collettore fino al segmento papillare, dove è presente a elevate concentrazioni # passa

nel ramo ascendente

• il flusso passivo dell’urea contribuisce al 50% all’iperosmolarità dell’interstizio (insieme al flusso di

soluti)

MOLTIPLICAZIONE CONTROCORRENTE

modello basato sullo scambio di calore

• 1. tubo rettilineo

• 2. tubo a U – EFFETTO MOLTIPLICATORE

1: iso-osmotico

3-4: impermeabili ad acqua, permeabili ai

soluti

Osmolarità dell’interstizio – a livelli

massimi di ADH – è 300 , come il plasma

Concentrazione:

_ sottrazione acqua

_ secrezione soluti

quando l’urea ritorna nel tratto

ascendente, essendo questo impermeabile,

l’acqua non accompagna il rientro #

concentrazione

in presenza di ADH, il tubulo distale,

scendendo verso l’ambiente iperosmotico, fa uscire acqua e si concentra

epitelio del ramo ascendente spesso

si considera che ogni cellula possa creare un gradiente osmotico transepiteliale di 200 mOsm/Kg

acqua

pesci: vescicola natatoria – modificazioni di P fanno rimanere alla stessa altezza # gas creato da

moltiplicazione controcorrente

Storia del meccanismo di moltiplicazione controcorrente

• 1909: K. Peter segnala l’esistenza di una correlazione tra la lunghezza dell’ansa di Henle e la

capacità di concentrare l’urina in differenti specie di mammiferi. Esempio: nel ratto-canguro,

animale del deserto che è in grado di concentrare l’urina fino a 5500 mOsm/Kg H2O, le anse di

Henle si spingono fino negli ureteri; nei mammiferi che non vivono in luoghi aridi, le anse arrivano

solo fino alle papille renali.

• 1925: Starling e Verney: corrispondenza tra capacità di concentrare l’urina e la presenza di anse

di Henle nel midollo renale

• 1934: E. K. Marshall dimostra che solo gli uccelli e i mammiferi sono capaci di rendere l’urina

iperosmotica rispetto al plasma, e che solo in questi aniamli si riscontrano anse di Henle nel

midollo renale

• studi tramite micropunzione del tubulo renale dimostrano che il liquido nel tubulo distale è ipo-

osmotico o al massimo iso-osmotico, ma mai iper-osmotico; ciò è un’evidenza addizionale che la

concentrazione dell’urina è legata alle anse di Henle

• 1942: Kuhn, Ryffel suggeriscono il meccanismo di moltiplicazione controcorrente. Al principio la

teoria del meccanismo controcorrente viene ritenuta inutilmente complicata in confronto alla

teoria allora dominante, che prevede il riassorbimento attivo di acqua. Solo nel 1960 l’evidenza a

favore del meccanismo controcorrente diventa talmente preponderante che viene universalmente

accettato.

CLEARANCE

esprime la funzione escretoria dei reni

definizioni:

• volume di plasma purificato da una determinata sostanza x (to clear) nell’unità di tempo – Cx

• velocità con la quale una sostanza x viene rimossa dal plasma espressa in [mL/min] di plasma

che vengono purificati

• a: filtrazione b: riassorbimento c: secrezione

• e: escrezione # carico escreto = + carico filtrato – carico assorbito + carico secreto

Clearance = carico escreto / concentrazione plasmatica

o tornano anche le dimensioni: (concentrazione * flusso) / concentrazione = dimensioni

del flusso: mL/min

o valore minimo: C=0

! sostanza passa (proteine): né filtrata né escreta

o valore massimo: C=FPR (flusso plasmatico renale)

! tutto il plasma è purificato: il 20% è filtrato (a), poi l’80% è secreto (c)

Calcolo della C per alcune sostanze

FPR= 700 mL/min VFG= 100 mL/min (velocità di filtrazione glomerulare)

• Inulina (utile per misurare VFG; polimero del fruttosio, filtrato liberamente (a), ma non viene né

secreto né assorbito # concentrazione nell’ultrafiltrato è pari a quella del plasma)

o Pin = 0,1 mg/mL

o carico plasmatico = FPR * Pin = 700 * 0,1 = 70 mg/min

o carico filtrato = Pin * VFG = 0,1 * 100 = 10 mg/min

o carico escreto = carico filtrato = 10 mg/min

o Cin= carico escreto / Pin = 10/0,1 = 100 mL/min = VFG

! per le sue caratteristiche, inulina è utilizzata per misurare VFG

• Acido para-aminoippurico (PAI) (oltre ad essere filtrato liberamente, viene anche secreto – a e c)

o secrezione: meccanismi di trasporto # cinetica di saturazione (Michaelis-Menten):

raggiungono una velocità massima di trasporto

! Tmax PAI = 80 mg/min - tutti i nefroni sono in grado di trasportare al massimo

80 mg/min di PAI

o se PPAI = 0,1 mg/mL (P ricavabile da ematocrito)

! carico plasmatico = 700 * 0,1 = 70 mg/min

! carico filtrato = 0,1 * 100 = 10 mg/min

! rimangono nel capillare 60 mg/min non filtrati: sono inferiori agli 80 mg/min

massimi # vengono completamente secreti

! carico secreto = 60 mg/min

! carico escreto = carico filtrato + carico secreto = 10 + 60 = 70 mg/min

! CPAI = carico escreto / PPAI = 70/0,1 = 700 mL/min = FPR

" PAI permette di misurare il flusso plasmatico renale (se PPAI è inferiore

e Tmax)

o se invece PPAI = 0,2 mg/mL

! carico plasmatico = 700 * 0,2 = 140 mg/min

! carico filtrato = 0,2 * 100 = 20 mg/min

! rimangono nel capillare 120 mg/min non filtrati: valore superiore al Tmax (80

mg/min)

! carico secreto = 80 mg/min (il massimo possibile)

! carico escreto = 20 + 80 = 100 mg/min

! CPAI = 100/0,2 = 500 mL/min # non più pari a FPR

o ! escrezione: somma di filtrazione e secrezione

" superato il Tmax, l’escrezione diventa parallela alla filtrazione

(secrezione costante)

! splay: cambiamento di pendenza (secrezione: saturazione)

• Glucosio

o FPR= 700 mL/min VFG= 100 mL/min porzione di filtrazione = 100/700 = 0,15

o Pgl = 1 mg/mL (normoglicemia – digiuno)

o Tmax = 400 mg/min

! carico plasmatico = 700 * 1 = 700 mg/min

! carico filtrato (a)= 1 * 100 = 100 mg/min

! carico riassorbito (b) = 100 mg/min (inferiore a 400)

! carico escreto = 100 – 100 = 0

! Cgl = 0

o se invece Pgl = 5 mg/mL (iperglicemia severa – diabete grave)

! carico plasmatico = 700*5 = 3500 mg/min

! carico filtrato = 5 * 100 = 500 mg/min

! carico riassorbito = 400 mg/min (= Tmax)

! carico escreto = 500 – 400 = 100 mg/min

! Cgl = 100/5 = 20 mL/min

o carico escreto: glucosio inizia ad apparire nell’urina a partire da una concentrazione di 2

mg/mL (SOGLIA RENALE DEL GLUCOSIO)

• Clearance delle osmoli e dell’acqua

o osmoli: sostanza osmoticamente attive (indipendentemente dalla loro natura chimica)

Clearance delle osmoli (Cosm): volume di urina iso-osmotica con il plasma prodotto nell’unità

di tempo necessario per purificare il plasma dalle osmoli

!

Cosm

=U

osm"V

•

Posm

Uosm: volume osmotico; V: flusso urinario

" essendo iso-osmotiche, Uosm/Posm = 1

Clearance dell’acqua libera (CH2O): volume di acqua distillata da aggiungere all’urina

iperosmotica o da sottrarre a urina ipo-osmotica per renderla iso-osmotica con il plasma

! dipende dal segmento diluente del nefrone

! se vengono prodotte urine..

" ipo-osmotiche # la CH2O è positiva

• viene escreta acqua priva di soluti

" iper-osmotiche # la CH2O è negativa

• “risparmio o conservazione tubulare di acqua” TcH2O (viene

trattenuta nell’organismo acqua priva di soluto)

!

V

•

= Cosm

+ CH2O

# emissione totale di urine interpretabile come somma di un

volume che contiene tutto il soluto ed è iso-osmotica con il plasma (Uosm=Posm) e un

volume che contiene acqua priva di soluto

CH2O = V – Cosm # non è una vera clearance, ma una differenza

es.: .

! V = 10 mL/min

! Uosm = 100 mOsm/kgH2O

! Posm = 290 mOsm/kgH2O

# produzione di urina ipo-osmotica # clearance positiva

! CH2O = V – Cosm = V – [(Uosm* Posm)/V] = 10 – [(100*10)/290] = 6,55 mL/min

per poter mantenere Osm fisiologica del plasma, è necessario produrre

acqua libera

se si beve molta acqua, bisogna produrre urine più diluite per liberarsi

dell’acqua in eccesso e mantenere Osm fisiologica del plasma

Equilibrio acido-base Matteo Paolucci

l’equilibrio acido-base si basa sull’equazione di Henderson-Hasselbach:

!

pH = p " K + Log10

sale( ione )[ ]

acido[ ]; bisogna ricordare che l’ambito di tamponamento va da l’intervallo

compreso tra il valore di pH uguale a pK-1 ed il valore di pH uguale a pK+ 1

pH = - log [H+] logaritmo negativo della concentrazione di idrogenioni

Acidi e basi nell’organismo:

• volatili # CO2 (13000 – 22000 mEq/giorno)

• non volatili:

CIBO ACIDI/BASI PRODOTTI QUANTITA’ (mmoli/giorno)

carboidrati / 0

lipidi / 0

aminoacidi:

con zolfo H2SO4

cationici HCl

anionici HCO3-

100 acidi

anioni organici HCO3- -60 basi

fosfato H2PO4- 30 acidi

70

# eccesso di produzione di acidi non volatili: necessario tamponamento #

3 linee di difesa:

• sistema del bicarbonato plasmatico (oppure fosfato, proteine; rapido)

• ventilazione polmonare (eliminazione anidride carbonica; rapido)

• rene (eliminazione H+, HCO3-; sistema lento)

Sistema del bicarbonato plasmatico:

• situazione iniziale: Na+ + HCO3-

• aggiunta di acido forte: HCl # dissocia completamente

o acido carbonico: instabile # enzima anidrasi carbonica (CA) sposta reazione a destra;

CO2 è poi eliminata dai polmoni

1° reazione (acido-base):

!

pH = p " K + Log[HCO

3

#]

[H2CO

3]

acido carbonico: diprotrico o pK’’ è maggiore: la carica negativa si distribuisce a entrambi i legami # più difficile

allontanare H+

• sistema tampone è più efficiente se pK è vicino a pH fisiologico – bicarbonato ha un ambito di

tamponamento da 5,1 a 7,1 (lontano da 7,4), ma è comunque un buon sistema tampone perché

è un sistema aperto # CO2 è espirata

!

pH = 6,1+ Log[HCO

3

"]

[H2CO

3]

= 6,1+ Log[HCO

3

"]

[CO2

+ H2CO

3]

o si prende in considerazione solo la CO2 perché la sua concentrazione è 400 volte

maggiore di H2CO3 # anidrasi carbonica presente negli eritrociti idrata H2CO3 e sposta la

reazione a destra # H2CO3 trascurabile

• legge di Henry # CO2 disciolta nel plasma è proporzionale alla solubilità ($) e alla sua pressione

parziale [CO2]=$CO2*PCO2

o $CO2= 0,03 mmoli/mmHg*Lplasma

o [HCO3-]plasma= 24 mmoli/Lplasma (nel sangue arterioso)

o PCO2 = 40 mmHg (nel sangue arterioso)

o [CO2]= 0,03*40 = 1,2 mLCO2/100mL sangue

• pH = 6,1 + Log [24/(0,03*40)] = 6,1 + Log (24/1,2) = 6,1 + Log 20 = 6,1 + 1,3 = 7,4

o il sistema tampona a pH fisiologico (7,4)

es.:

• aggiunta di 12 mmoli di HCl (acido forte: dissocia completamente) a una soluzione 1 N (aggiunti

quindi 12 mL)

o dissociazione in 12 mmoli di Cl- e 12 mmoli di H+; queste ultime consumano 12 mmoli

di bicarbonato (12H+ + 12HCO3- # 12H2CO3); il bicarbonato residuo sarà (24-12) 12

mmoli, e si saranno formate anche 12 mmoli di acido carbonico (aggiunti al

denominatore)

o pH = 6,1 + Log [12/(1,2+12)] = 6,1 + Log (12/13,2) = 6,1 - 0,04 = 6,06

o ma il sistema è aperto # CO2 è eliminata (12H2CO3 # CA # 12CO2 – eliminate)

! pH = 6,1 + Log (12/1,2) = 7,1

! pH basso: aumento della profondità di respirazione, iperventilazione

" # PCO2 diminuisce (es.: da 40 mmHg a 20 mmHg) # diminuisce [CO2]

(proporzionale a solubilità e pressione parziale)

" pH = 6,1 + Log (12/0,06) = 6,1 + Log 20 = 7,4

o alla fine, interviene il rene (meccanismo lento):

! riassorbe e produce bicarbonato (si riproduce il bicarbonato consumato nella

reazione con gli H+ # si riguadagnano le 12 mmoli)

! liberazione (escrezione) degli idrogenioni

# nel frattempo, diminuisce lo stimolo dell’iperventilazione

" grazie all’intervento del rene, PCO2 ritorna normale

Contributo del rene all’equilibrio acido-base – sistema dell’ammoniaca

pH dell’urina = 5 # [H+] liberi = 10-5 M

in realtà vengono escrete 50-70 mmoli (10-3)/giorno in forma NON libera # 5*10-3: molto più di 10-5

# sistema tampone renale

• tubulo prossimale: produzione di ammoniaca # NH3 a partire dal catabolismo

della glutammina

o scheletro carboinioso degradato a dare 2 residui carbossilici e 2

amminici

o i 2 residui amminici vengono trasformati in ioni ammonio NH4+

o i 2 ioni vengono secreti nel tubulo prossimale grazie al

controtrasporto Na+/NH4+

o NH4+ sono riassorbiti nel tratto ascendente (unico non

impermeabile) e vengono deprotonati ad ammoniaca; questa,

essendo un gas, è libera di diffondere nel dotto collettore

o nel dotto collettore, ammoniaca è nuovamente protonata (presenza

di H+ liberi) # lo ione ammonio che si forma non può uscire, in quanto il dotto collettore

è impermeabile ad esso: meccanismo di intrappolamento ionico # H+ legati nello ione

ammonio non fanno abbassare ulteriormente pH, che quindi può rimanere a 5

anche il sistema del fosfato è in grado di tamponare valenze acide

Disturbi

• acidosi/alcalosi # metaboliche/respiratorie

o dipende dal disturbo primario

! se il disturbo è respiratorio # compenso del metabolismo

! se il disturbo è metabolico # compenso dei polmoni

RESPIRATORIO METABOLICO

ACIDOSI: pH < 7,36 PCO2 arteriosa aumenta HCO3- diminuisce

ALCALOSI: pH > 7,44 PCO2 arteriosa diminuisce HCO3- aumenta

• acidosi respiratoria:

o ritenzione di CO2

o # ipoventilazione, disturbi ostruttivi (di compliance o di resistenza) o diffusivi (edema,

fibrosi)

• alcalosi respiratoria:

o eccessiva eliminazione di CO2

o # iperventilazione (altitudini elevate, attacco di panico)

• acidosi metabolica:

o diminuita [HCO3-] plasmatica

o # produzione difettosa, eccessivo consumo (chetoacidosi diabetica)

o # eccessiva perdita di bicarbonato in caso di diarrea prolungata (bicarbonato da

secrezioni pancreatiche che tamponano succhi gastrici)

o # insufficienza renale: diminuisce produzione di bicarbonato e diminuita secrezione di

H+

• alcalosi metabolica:

o aumento [HCO3-] plasmatica

o # perdita di secrezioni gastriche (vomito prolungato)

Diagramma per risalire al disturbo primario attraverso analisi del sangue:

es.:

pH HCO3- [mEq/L] PCO2 [mmHg]

7,34 15 29

acidosi metabolica con compenso respiratorio: persi 9 mEq/L di HCO3- (24-15=9)

# PCO2 diminuisce di 1,2 mmHg per ogni mEq/L

# 9*1,2 = 11 # 40-11=29

# compenso respiratorio completo

7,49 35 48

alcalosi metabolica con compenso respiratorio (ventilazione diminuita): 11 mEq/L di troppo

# PCO2 aumenta di 0,7 mmHg per ogni mEq/L

# 11*0,7 = 8 # 48-8 = 40

# compenso respiratorio completo

7,26 26 60

acidosi respiratoria: 20 mmHg di PCO2 di troppo (60-40=20)

#[HCO3-] aumenta di 3,5 mEq/L per ogni 10 mmHg

# 2*3,5 = 7 # 24+7 = 31

# non c’è compenso renale: è lento, l’acidosi respiratoria non è compensata

7,09 15 50

acidosi mista: sia disturbo respiratorio che metabolico

Diagramma di Davenport

rappresentazione grafica della equazione di Henderson-Hasselbach

condizioni fisiologiche: pH=7,4 [HCO3-]=24 mEq/L

linea sangue-tampone: normale produzione e consumo di HCO3- per ogni livello di pH

• se aumenta la produzione di HCO3- rispetto al consumo, la linea sangue-tampone si sposta verso

l’alto (alcalosi metabolica) – 1

• se diminuisce la produzione di HCO3- rispetto al consumo, la linea sangue-tampone si sposta

verso il basso (acidosi metabolica) - 2

linea isobara: variazioni di HCO3- e pH a PCO2 costante (fisiologicamente: 40 mmHg) – perpendicolare alla linea

sangue-tampone

• isobara si sposta a sinistra se la PCO2 aumenta – 3

o ipoventilazione

• isobara si sposta a destra se la PCO2 diminuisce -4

o iperventilazione

disturbi respiratori:fase acuta non è compensata, solo la fase cronica è compensata (meccanismo lento)

disturbi metabolici: compenso respiratorio è invece molto rapido

A acidosi respiratoria:

fase acuta: spostamento della

isobara a sinistra, la linea sangue-

tampone rimane la stessa (basso

pH)

fase cronica: la linea sangue-

tampone si alza (pH si alza)

B alcalosi respiratoria

(iperventilazione):

fase acuta: spostamento della

isobara a destra, la linea sangue

tampone rimane la stessa (alto pH)

fase cronica: compenso metabolico

con spostamento verso il basso

della linea sangue-tampone (diminuisce il pH)

C acidosi metabolica:

la linea sangue-tampone si

sposta verso il basso (basso

pH), e l’isobara si sposta

immediatamente verso destra

(iperventilazione - evita caduta

di pH, comunque < 7,4)

D alcalosi metabolica:

la linea sangue-tampone si

sposta verso l’alto (alto pH), e

l’isobara si sposta

immediatamente verso sinistra

(ipoventilazione - evita

eccessivo aumento di pH, comunque > 7,4)

TRASPORTO DI CO2 NEL SANGUE

CO2: 13000 – 20000 mmoli/giorno # da idratazione dell’acido carbonico

• vengono anche idrogenioni # tamponati da deossi-emoglobina (base – accettore di protoni)

Distribuzione % CO2

Plasma Eritrocita Totale

HCO3- 57 8 65

CO2 disciolta 5 3 8

carboaminoHb 27 27

totale: 100%

[Cl-] maggiore negli eritrociti del sangue venoso (shift dei cloruri)

Liquidi corporei, sangue Matteo Paolucci COMPARTIMENTI DI LIQUIDO CORPOREO

liquido:

• extracellulare – plasma – LEC

• intracellulare LIC

L’organismo è costituito per circa il 60% del suo peso da liquidi: liquido corporeo (# acqua)

• il rimanente 40% è costituito da solidi, quali proteine, lipidi, glucidi…alcuni di questi solidi

formano le strutture portanti della cellula (membrana ecc.), altri sono disciolti in soluzione

Il liquido corporeo è suddiviso in 2 compartimenti (LIC e LEC) separati da membrana (i compartimenti si

distinguono per la presenza di barriere)

Elettoliti – regolazione dell’osmolalità del LEC

• principali elettroliti del LEC: Na+, Cl-, HCO3-

• principali elettroliti del LIC: K+, Mg++, anioni organici (proteine)

• osmolarità del plasma determinata da:

o Na+ e suoi controanioni

o glicemia

o [urea]

# 2*[Na+] + [glucosio] + [urea]= osmolarità plasma [mmol/L]

! 2*[Na+] # calcolo del sodio e dei controanioni

o diabetici: possibile iperosmolarità (# coma iperosmolare)

o va preso in considerazione nel calcolo dell’osmolarità anche l’etanolo, se presente in alte

concentrazioni (# coma etilico)

• NaCl contribuisce per il 90% all’osmolalità del LEC

• LEC e LIC sono in equilibrio osmotico (diffusione di acqua attraverso membrana)

Osmolalità: n° di osmoli su Kg di solvente # osm/Kg(H2O)

• non dipende da Temperatura

Osmolarità: n° di osmoli su L di solvente # osm/L(H2O)

• dipende da T (volume del liquido dipende da T)

Regolazione dell’osmolalità del LEC

• osmolalità normale: 280-300 mOsm/Kg(H2O)

• sistema di regolazione: osmorecettori dell’ipotalamo # neuroipofisi #ADH# reni

• meccanismo molto efficiente per cui qualsiasi variazione del contenuto di Na+ del LEC porta ad

una variazione del volume di LEC

o es: aumento dell’assunzione di Na+ # aumento del V di LEC (non ipernatriemia)

o diminuzione dell’assunzione di Na+ # diminuzione del volume di LEC (non iponatriemia)

o eccessiva assunzione di Na+ # edemi

• [Na+]plasmatica è un indice della relazione tra i soluti corporei e l’acqua corporea

Metabolismo dell’acqua

• volume totale di acqua = 60% del peso corporeo nell’adulto

o tessuti ad alto contenuto di acqua: cervello (80%)

o tessuti a basso contenuto di acqua: osso, tessuto adiposo

75% del peso corporeo nel neonato (# farmaci attivi nel LEC: necessario aumentare la dose

per Kg di peso nei neonati)

45% del peso corporeo nell’obeso (# molto t. adiposo)

• metodo di misura: 3H2O (metodo di diluizione di un indicatore – acqua triziata – stesso principio

della spirometria)

• perdite giornaliere di acqua in mL/giorno:

T normale ambiente caldo esercizio fisico

prolungato

350 350 350 traspirazione

insensibile (attraverso

epidermide)

costante, non dipende da T: epidermide non è una barriera assoluta

contro evaporazione; nei grandi ustionati, i valori aumentano

350 350 650 vie respiratorie

esercizio fisico: iperventilazione

1400 1200 500 urine

caldo e esercizio fisico: antidiuresi

100 1400 5000 sudorazione

esercizio fisico: funzione di termoregolazione

100 100 100 feci

valori aumentano in caso di diarrea

Totale 2300 3400 6600

o le perdite devono essere controbilanciate da ingestione di acqua (liquidi e cibi solidi)

Metabolismo del sodio

• contenuto totale di Na+ nell’organismo

o adulto 75 Kg # [Na+] = 140 mEq/L

o [Na+] LEC = 140 * 75 * 20%[L] = 2100 mEq (ca. 90%)

! concentrazione del sodio x percentuale del peso corporeo occupata dal LEC

o [Na+] LIC = 5 * 75 * 40%[L] = 150 mEq (ca. 10%)

o Na+ tot = 2100 + 150 = 2250 mEq

! aldosterone: fa risparmiare Na+, favorisce il riassorbimento di sodio

! peptide natriuretico: favorisce escrezione di Na+

• escrezione renale regolata in modo da mantenere costante il contenuto di Na+ nel LEC: anche a

fronte di grandi variazioni dell’assunzione di Na+, il contenuto totale di Na+ varia di poco

• metabolismo del Na+ e dell’acqua sono strettamente connessi (# ormone ADH)

SANGUE

Volume ematico (VE) o volemia (volume totale di sangue)

• si misura in L; equivale al 6-8% del peso corporeo in Kg

o # normovolemia (4-6 L nell’adulto)

o volemia influisce su pressione arteriosa

• variazioni fisiologiche del VE

o bambino: 8-9% del peso corporeo

o gravidanza: 30% del peso corporeo

• variazioni patologiche del VE

o insufficienza cardiaca: aumento del VE (a livello renale, trattenuto liquido)

o emorragia: diminuzione VE

• misurazione del VE:

o eritrociti marcati (cromo radioattivo, 45Cr)

Funzioni del sangue

• sangue: sospensione di cellule (eritrociti e leucociti) + corpuscoli (piastrine o trombociti) in un

liquido (plasma) # “tessuto liquido”

• trasporto di sostanze (O2, CO2, metaboliti, ormoni, calorie)

• trasporto cellule (tra midollo osseo-organi linfatici e tessuti)

• funzione omeostatica: pH (sangue: sistema tampone), temperatura

• riserva di sostanze: ferro (Hb), rame (ceruloplasmina), aminoacidi (proteine plasmatiche)

o ipoproteinemia in caso di insufficiente alimentazione

• emostasi (meccanismo intrinseco – in seguito a danni)

• difesa da agenti patogeni e corpi estranei

Porzione corpuscolata – ematocrito (Ht)

• ematocrito: frazione del VE occupata dagli eritrociti (bisogna considerare che il rapporto tra

eritrociti e leucociti è di 5000:1); può essere espresso come frazione (LEC/L di sangue) o come

percentuale

o uomo= 0,44-0,46 [L/L] # 44-46% (ne consegue che il plasma occupa il 55%)

o donna= 0,41-0,43 [L/L] # 41-43%

o misurabile tramite centrifugazione di capillari

o Ht dell’uomo è più elevato perché il testosterone ha effetto permissivo sull’eritropoietina

• Ht è un indice relativo, non assoluto; dipende da:

o V totale di eritrociti circolanti

o V plasma

• variazioni dell’Ht

o aumento dell’Ht:

! # aumento del V di eritrociti (altitudine)

! # diminuzione del V plasmatico – emoconcentrazione (esercizio fisico

prolungato, con sudorazione abbondante)

o diminuzione dell’Ht:

! # diminuzione del V di eritrociti (anemia)

! # aumento del V plasmatico – emodiluizione

" emodiluizione: tecnica operatoria per limitare la perdita di eritrociti

• dal V totale di eritrociti circolanti dipende la capacità di trasporto di O2 (95% di O2 nel sangue è

trasportato dall’Hb, solo il 5% è disciolto)

• l’Ht influisce notevolmente sulla viscosità del sangue, in modo esponenziale:

in realtà, l’unità di misura della viscosità è il Poise

sangue con Ht=0 # puro plasma

! plasma ha viscosità 2 rispetto all’acqua: contiene soluti (proteine)

fino ai valori fisiologici di Ht (ca. 45%), la viscosità del sangue aumenta poco; dai valori

fisiologici in poi, anche piccoli aumenti di Ht danno forti aumenti di viscosità

per Ht fisiologico, la viscosità del sangue è 4,5 volte quella dell’acqua

Indici eritrocitari (Ec = eritrociti; Hb = emoglobina)

- basi della diagnosi differenziale delle anemie

• n° di Ec = ca. 5*10-6/µL (o mm3)

• V corpuscolare medio (MCV – volume medio di un Ec) = 90±7 fL

o femto: 10-15

o calcolabile anche così:

!

MCV[ fL] =Ht[L /L]

(Ec /µL) "10#9

o il V degli eritrociti presenta una distribuzione gaussiana:

• concentrazione corpuscolare media di Hb (MCHC)

o

!

MCHC[g /dL] =Hb[g /dL]

Ht[L /L]= 34 ± 2g /dL

! dL = 100 mL di Ec # 34: su 100 mL di Ec, 34 g sono di Hb # oltre il 30 % negli

Ec

• contenuto corpuscolare medio di Hb (MCH)

o

!

MCH[pL] =Hb[g /dL]

(Ec /µL) "10#7= 29 ± 2pg pg: pico grammi

Eritrociti – eritropoiesi

• eritrociti: “sacchetti” contenenti una soluzione concentrata (30%) di Hb

• cellule enucleate (tranne che nel cammello), biconcave, elastiche (capillari!)

o diametro medio: 7µm

• ca. 5*10-6/µL di sangue (con volemia di 5 L di sangue # 2,5*10-13 Ec totali)

• generati nel midollo osseo (nell’adulto; nel feto sono generati nella milza e nel fegato);

sopravvivenza media nel sistema circolatorio: ca. 120 giorni (enucleate # non si riproducono)

o ferro e componente organica (eme) sono recuperati dopo distruzione Ec

! reticolociti: eritrociti giovani; n° di reticolociti aumenta in caso di stimolazione

dell’eritropoiesi

! eritropoiesi stimolata da ipossia tissutale (altitudine, diminuzione del VE),

tramite aumento della produzione di eritropoietina (prodotta da parenchima

renale)

" gene di eritropoietina contiene elementi regolatori che rispondono a

P(O2) # O2 inibisce trascrizione

" se P(O2) cala (es: perdita di eritrociti o meno O2 inspirato #

altitudine), parte la trascrizione # eritropoiesi

" # feedback negativo

• eritropoietina (EPO): ormone eritropoietico

o azione facilitata da androgeni (infatti Ht è maggiore nei machi), tiroxina, somatostatina

o EPO è regolatore fisiologico dell’eritropoiesi; la regolazione è molto precisa e mantiene la

massa totale di Ec circolanti entro limiti molto stretti

! ogni minuto, il midollo osseo produce 1 Km (se disposti in fila) di EC: enorme

produzione, deve essere controllata

o EPO stimola selettivamente la produzione di Ec senza influenzare la produzione di altre

cellule ematiche. L’EPO è assolutamente necessaria per la sopravvivenza dei progenitori

“committed” (cioè che possono dare origine solo a Ec) degli Ec. In caso di assenza di

EPO, i progenitori muoiono per apoptosi. In presenza di EPO, i precursori procedono sulla

via del differenziamento

o La produzione di EPO è regolata dalla pressione parziale di ossigeno nelle vicinanze di

cellule specializzate che producono EPO, le cellule peritubulari della corteccia renale

o queste cellule sono sensibili alla P(O2) del tessuto e producono più o meno EPO in modo

da raggiungere il n° di Ec necessario per ottenere una P(O2) tissutale nei limiti della

norma (feedback negativo)

o la trascrizione del gene dell’EPO è controllata da un fattore di trascrizione O2-

dipendente che interagisce con sequenze di DNA specifiche situate nella regione del

promotore e nella regione 3’ non tradotta dell’mRNA

o l’EPO esiste anche in forma ricombinante e viene utilizzata

! per stimolare l’eritropoiesi dopo perdite di sangue

! come doping negli sport aerobici

" alto livello di EPO non per forza è dovuto a doping: bisogna dimostrare

che è ricombinante

" attraverso elettroforesi a focalizzazione isoelettrica (in base a valori di

pH) delle urine si può scoprire se EPO è endogena o esogena (quella

ricombinante è prodotta da batteri, e presenta punti isoelettrici

differenti)

Plasma ematico

• uno dei 3 componenti del liquido corporeo (in equilibrio con il liquido interstiziale)

• V=55% del VE # 3 L

• componenti (per Kg):

o 900 g di acqua

o 70 g di proteine

o 30 g di sostanze a basso PM (elettroliti, glucosio, urea)

• pH = 7,4 (7,36 – 7,44)

• osmolalità = 285-295 mOsm/Kg di acqua

o l’osmolalità del plasma è determinata soprattutto da elettroliti (NaCl) – misurata da

osmorecettori periferici (sistema cardiovascolare) e centrali (ipotalamo)

• pressione colloidosmotica: dipende dalla concentrazione plasmatica di proteine (ca. 25 mmHg per

7 g/dL); determina passaggio di liquido tra plasma e liquido interstiziale

o plasma contiene diverse proteine identificabili tramite elettroforesi

! una differente composizione delle proteine plasmatiche modifica la P

colloidosmotica -

!

" = MRT =g

PM # L# RT

" + globuline: PM maggiore # a parità di concentrazione, generano una

P colloidosmotica minore

" albumina: PM minore # a parità di concentrazione, genera una P

colloidosmotica maggiore

# proprietà colligative: dipendono dal n° di molecole # un solvente più

piccolo presente nello stesso peso per unità di solvente (# g/dL) di un altro

soluto più grande, è composto da un maggior numero di molecole (10

molecole che pesano 1 e 1 molecola che pesa 10, se immerse nella stessa

quantità di solvente, hanno uguale concentrazione)

P colloidosmotica determinata essenzialmente da albumina

o P colloidosmotica # ritorno di acqua nei vasi (più è alta, più richiama acqua

dall’interstizio)

! diminuzione delle proteine # diminuzione P colloidosmotica # minore ritorno di

acqua # edema nell’interstizio

edema da fame: proteine diminuiscono con il digiuno