Fiziologia aparatului urinarKisanovici MadalinaIuga VioricaFaur FlaviuManieri Elia Luigi*

*

Notiuni de anatomie

Rinichii: organe pereche, inconjurati de o capsula de t. c. fibros - un strat extern (cortex), ce contine glomerulii renali - un strat intern (medula), ce contine sistemul ductal de colectare

Nefronul: unitatea functionala a rinichiului (~1 milion/rinichi)

Este compus din: Glomerul- o pereche de arteriole aferente si eferente situate n cortexul renal; este inconjurat de capsula Bowman2. Tubul contort proximal - in cortex 3. Bratul descendent al ansei lui Henle - in medula4. Bratul ascendent al ansei lui Henle - in medula cat si n cortex5. Tubul contort distal - in cortex6. Tubul (ductul) de colectare: trece prin cortex si medula

*

*

Notiuni de fiziologie

Glomerulul: filtrarea elementelor celulare i moleculelor mari (proteine plasmatice) din snge elaboreaza un fluid asemntor plasmei

El realizeaz filtrarea prin intermediul membranei bazale, care permite deplasarea liber a electroliilor, apei i soluilor mici (ureea, glucoza, aminoacizi, creatinina etc) dar mpiedica trecerea majoritii altor substane .Rinichii primesc 1200 la 1500 ml snge/minut Din acest volum, glomerulul filtreaz 125 - 130 ml fluid/min lipsit de proteine, cantitate cunoscut ca rata de filtrare glomerular (GFR) GFR = important n evaluarea funciei renale

*

Functiile rinichilor

Elimina substantele inutile si toxice rezultate din metabolism: substante azotate neproteice (rezultate din oxidarea proteinelor): ureea, creatinina, creatina i acidul uric, sulfati (proveniti din oxidarea sulfului din aminoacizii sulfurati) si fosfati organici (din structura acizilor nucleici)

2. Regleaza echilibrul acido-bazic in cooperare cu plamanii si cu diferite sisteme tampon din mediul extracelular: mentine pH sanguin in limite fiziologice restranse (7,2 - 7,4), in timp ce pH urinei are variatii foarte largi (4,7 - 7,8)

*

3. Regleaza volumul si osmomolaritatea fluidelor din organism prin procese de reabsorbtie si secretia apei si ionilor

Presiunea osmotica a sangelui este mentinuta datorita capacitatii rinichiului de a elimina apa sau sarurile in exces 4. Mentine concentratia constituentilor normali ai plasmei sanguine prin functia de reabsorbtie selectiva a substantelor cu prag de eliminare: glucoza, aminoacizi, vitamine

5. Participa la:-biosinteza-reglarea -secretia unor hormoni (renina, eritropoetina si prostaglandine)

*

Functia rinichilor in mentinerea echilibrului acido-bazic

In cadrul metabolismului normal al organismului sunt formai zilnic numerosi produi reziduali , acizi nevolatili : acidul carbonic, acidul lactic, cetoacizii etc.ce pot fi transportai continuu n plasm i excretai din organism numai cnd determin alterri minore n pH fiziologic

Sistemul renal reprezinta una din cele 3 modaliti prin care este realizat controlul meninerii constante a pH total al organismului.

Intervin 2 mecanisme: - regenerarea ionilor bicarbonat - ndeprtarea (excretia) acizilor metabolici

*Functia rinichilor in eliminarea metaboliilor azotai neproteici (NPN)

Produii reziduali azotai neproteici :- ureea- creatinina- creatina - acidul uric Sunt formai n organism ca un rezultat al metabolismului degradativ al proteinelor, aminoacizilor si acizilor nucleici

Ureea reprezint peste 75% din metabolitii NPN excretati zilnic prin urina; este principalul produs azotat final al metabolismului aminoacizilorSediul principal de formare a ureei este ficatulUreea este uor filtrat de glomerul, dar un procent mare variabil (40-70%) este reabsorbit n tubul contort proximal aceast uree reintr n plasm

*Creatinina are provenienta exclusiv endogena; originea sa metabolica este creatina musculara si creatin fosfatul (CP) care rezulta prin fosforilarea reversibil a creatinei de catre creatin kinaz (CK)Este uor filtrat de glomerul, numai o cantitate mic fiind reabsorbita

Creatina se elimina in cantitati reduse (0,06-0,15g/zi)Valori crescute: - la copii (aproximativ egale cu valoarea creatininei) - la femeile insarcinate- in atrofia musculara, politraumatisme

Acidul uric este produsul rezidual primar al degradrii oxidative a purinelor. Rezulta atat din metabolism cat si din aportul alimentar (carne in special)Asemntor creatininei, el este uor filtrat de ctre glomerul fiind in schimb, reabsorbit la nivelul tubului contort proximal i apoi secretat la nivelul tubului distalEste prezent in stare libera sau sub forma de saruri (urati alcalini); este foarte putin solubil, dar prezenta sarurilor alcaline (in special fosfatii) ii maresc solubilitatea Acidul uric are o implicatie clinic n dezvoltarea gutei, boal determinat de depunerea cristalelor de acid uric la nivelul articulaiilor.

*Funcia endocrin

Rinichiul prezinta un situs endocrin primar, productor al hormonilor si proprii i un situs endocrin secundar, loc int pentru hormonii produi de alte organe endocrine

a) Funcia endocrin primar

Rinichii sintetizeaz trei tipuri de hormoni: - renina- prostaglandinele- eritropoietina

Renina este componentul iniial al sistemului renin-angiotensin-aldosteron, esential in controlul presiunii sanguine si functiilor renale. Este produs de celulele juxtaglomerulare din medula renal atunci cand volumul lichidului extracelular scade

*b) Funcia endocrin secundar

Rinichii reprezinta: un locus int pentru aciunea aldosteronului (stimuleaza reabsorbtia apei si Na la nivelul tubulilor distali si de colectare)- situs de activare a vitaminei D

Vitamina D regleaza nivelul calciului i fosfatului in sange prin promovarea absorbtiei lor intestinale si reabsorbtiei renale; are rol in procesele de formare a oaselor si mineralizare ! Insuficiena renal cronic este adesea asociat cu osteomalacia (mineralizarea osoas neadecvat) datorit unei perturbri continue a metabolismului vitaminei D

Formarea urineiPROCESE: CONSTITUENTI:-filtrare (toti constituentii) -apa-reabsorbtie (toti constituentii) -ioni de Na-secretie (toti constituentii) -ioni de K-exretie (cu exceptia glucozei) -ioni de Cl -uree -creatinina -acid uric -glucoza*

Etapele formrii urinei1. Ultrafiltrarea glomerular (se formeaz urina primar care are compoziia unei plasme, deproteinizat)

2. Reabsorbia tubular

3. Secreia tubular (ioni de K, creatinin, acid uric)

*

Ultrafiltrarea glomerularFiltrarea sngelui se face prin pereii subiri ai capilarelor glomerulare, n capsula nefronului. Micile ,,filtre naturale sunt selective, din plasma sanguin neputnd trece proteinele, preioase pentru organism. Trec ns o mare cantitate de ap, glucoz, aminoacizii, sruri minerale, dar i substane nefolositoare, toxice (uree, acid uric). Se formeaz astfel urina primar care este de fapt plasma deproteinizat (fr proteine; proteinele nu au putut trece deoarece sunt molecule mari) care intr n tubul urinifer. Cantitatea de urin primara este de 180 l pe zi!

*

Reabsorbia tubular

Reabsorbia reprezint faza n care are loc ntoarcerean snge a unei mari cantiti de ap i de substane utile organismului, coninute n urina primar (ultrafiltratului glomerural), cum sunt glucoza i aminoacizii; (altfel spus, are loc trecerea acestor substane din tubii uriniferi napoi n snge).Deci n aceast etap se recupereaz anumite substane utile organismului din urina primar.

*

Secretia tubularaSecreia tubular este procesul invers celui de reabsorbie. n procesulde secreie tubular sunt preluate substanele din capilarele cenconjoar tubii i trecute n lichidul urinar aflat n lumenul tubuluiurinifer (mai exact are loc secreia de ctre celulele tubului urinifer aunor substane, cum este amoniacul, substana toxic, care intr n tubulurinifer i care va fi eliminat).In urma reabsorbiei i secreiei tubulare se formeaz urina final ncantitate de aproximativ 1,5 l pe zi, care trece din tubii uriniferi ainefronilor n tuburile colectoare ale urinei i prin orificiile din vrfulpiramidelor renale ajunge n final n bazinet (un minirezervor de urin),de aici urina final va ajunge prin cile urinare (uretere) n vezicaurinar.

*

Etapele formarii urinei si locul de desfasurare*

Eliminarea uriniiDin pelvisul renal (bazinet), urina trece n uretere i nainteaz princontracia musculaturii nspre vezica urinar unde se acumuleaz. Cndaceasta se umple (300-400 ml), musculatura pereilor ei se contract iurina este eliminat, prin uretr, la exterior (are loc mictiunea).Rinichii intervin n mentinerea echilibrului mediului intern(homeostaziei).De exemplu, cnd mnnci foarte srat, rinichiul elimin surplusul prinurin, meninnd astfel concentraia normal a srurilor n snge. Dacbei prea mult ap, rinichiul elimin surplusul. Dac bei ap puin, semrete reabsorbia ei pentru a nu modifica coninutul de ap al plasmeisanguine.

*

Patologia rinichiului1.Boli glomerularea) Glomerulonefrita acutEste asociat adesea cu infecia cu streptococ hemolitic de grup Acomplexele imune circulante declaneaz un rspuns inflamatorputernic n membrana bazal glomerular, determinnd o vtmaredirect a glomerululuiAlte cauze includ:- infecii renale acute determinate de alti ageni: - bacterieni (pneumococ, meningococ, stafilococ) - virali (hepatita B, rujeola, varicela, herpes) - paraziti (malaria, trichineloza)

*

*

b) Glomerulonefrite croniceGrup heterogen de glomerulonefrite caracterizate prin leziuni inflamatorii cronice si progresive ale glomerulilor , distructia treptata a nefronilor, cu evolutia lenta (2-20 ani) catre insuficienta renala cronica (IRC)Clasificare:- primare: de cauza necunoscuta - secundare: rezultat al unor infectii, boli metabolice sau sistemice, tumori sau cronicizarii glomerulonefritei acute.

c)Sindromul nefroticEste un complex de semne clinice umorale si urinare ce rezulta din permeabilitatea crescuta a membranei bazale glomerulare.Este caracterizat prin:-proteinurie extrem de mare -hipoalbuminemie -cresterea 2 globulinele -oligurie -edem generalizat -hiperlipidemie

*

2) Boli tubulareSe produc, ntr-o anumit msur, n progresia tuturor bolilor glomerulareAcidoza tubular renal (RTA)Defect tubular important ce afecteaz homeostazia pH sangelui.Poate fi congenitala sau dobandita.

Clasificare: 1.RTA proximal (reabsorbie sczut de bicarbonat) acidoza hipercloremic .n general, reabsorbia redus a bicarbonatului la nivelul tubulul proximal determina: - un flux mare de bicarbonat (impreuna cu Na) prin segmentele distale ale nefronului - reducerea concentratiilor plasmatice de bicarbonat si fosfat- scaderea pH sangelui - prezenta ionilor bicarbonat, glucozei i aminoacizilor in urina- proteinurie (pn la 2g/zi)

*2.RTA distalIn forma clasica de boala: pompa de H+ (H+-ATPaza) ce este prezenta in segmentele tubului distal si ductului de colectare, fiind si responsabila de secretia H+ in fluidul tubular este deteriorata Terapia tuturor formelor de RTA:este orientata in primul rand catre reversarea conditiei de baza ce afecteaza functia tubulara si administrare de bicarbonat pentru a-l inlocui pe cel consumat de catre acidul acumulat.

3. Infeciile tractului urinarSunt determinate de prezenta si multiplicarea unor germeni patogeni in orice situs al tractului urinar, tradusa printr-o bacteriurie ce depaseste 105 colonii/ml urinaSurse de infectie:- un focar infectios: - intestinal (apendicite, parazitoze) - genital (vaginite, anexite, prostatite) - diaree - constipatie - dupa administrarea de antibiotice cu spectru larg

*Situsul de infecie poate fi reprezentat de:- rinichi (pielonefrit)- vezica urinar (cistit)Factori favorizanti ai infectiilor tractului urinar:La femei (incidenta de 10 ori > decat la barbati): - uretra scurta - vecinatatea vaginului bogat in flora saprofita- congestia pelviana hormonala in timpul ciclului menstrualLa barbati: se inregistreaza o infectare ascendenta cauzata de persistenta bacteriilor in secretia prostatica

Manifestari clinice constante (de intensitati diferite):- durere lombara- semne infectioase: febra, frisoane- sindrom uretro-cistic: polachiurie, disurie (senzatie de arsura, jena la mictiune), urina tulbure, uneori hematurie

*

4. Obstruciile tractului urinarDetermin starea de boala n unul din urmtoarele 2 moduri: - pot da natere la presiunea intratubular pn se produce necroza nefronului i insuficiena renal cronic- pot predispune tractul urinar la numeroase infecii repetateCauzele obstruciilor: - neoplazii (carcinomul de prostat/vezic urinar sau tumorile nodulilor limfatici)Localizare: - n tractul urinar proximal (superior)Acest obstacol este caracterizat prin:- evidenierea histologic a leziunilor constrictive sub ductul de colectare dilatat - n tractul urinar distal (inferior)Aceste obstrucii sunt evideniate prin prezena urinei reziduale n vezica urinar dup ncetarea micturiiei.

*

5. Calculii renali (Litiaza renala)Sunt denumiti in mod obisnuit pietre la rinichi.Rezulta prin cristalizarea sarurilor prezente in urinaSolubilitatea substantelor eliminate prin urina depinde de pH urineiCompozitia calculilor renali: Frecvent: fosfati, carbonati, oxalati de calciuUneori contin: acid uric, cistina (rar)Calculii de struvita -compusi din Mg, fosfat si amoniac - sunt asociati cu infectiile bacteriene cronice ale cailor urinareIn 90% din cazuri: calculii au marimea unui fir de nisip- sunt eliminati cu usurinta - nu antreneaza de regula niciun simptomCalculii renali pot fi eliminati spontan pe cale naturala, cu conditia ca diametrul lor sa nu depaseasca 8 -10 mm.Evitarea formarii calculilor urinari este posibila prin asigurarea unui volum urinar crescut (ingestia unor cantitati crescute de lichide).

*

6) Insuficiena renala) Insuficiena renal acut (IRA)Sindrom caracterizat printr-o alterare rapida, totala sau partiala, temporara sau definitiva a funciei renale datorit unei agresiuni renale acute:toxice - condiii ce afecteaz direct tubulii renali: reacia hemolitic la transfuzie otrvirea cu metale grele/solveni intoxicarea cu analgezice i aminoglicozide sau hipoxice - condiii care compromit sever fluxul de snge renal:ocul septic/hemoragic,arsurile,insuficiena cardiac

Clasificare (n funcie de localizarea defectului): Insuficienta acuta:- prerenala (oligurie functionala, nefropatie functionala)- renala (intrinseca)- post-renalaInsuficienta acuta prerenala:Defectul este prezent n aportul de snge (nainte de a ajunge n rinichi)

*Cauze:- insuficiena sistemului cardiovascular - hipovolemiaobstructia arterei renale

Insuficienta acuta renala - defectul include rinichii nsiCauze: - necroza tubular acut (cea mai comun)- leziuni parenchimatoase renale- obstrucii/inflamaii vasculare- glomerulonefrita

Insuficienta acuta post-renala - defectul este prezent in caile urinare extrarenaleCauze:- ruptura de vezic urinar- obstacole care blocheaza tubulii renali:- cristale de acid uric, oxalati sau lanturi usoare de Ig (in mielomul multiplu) - obstacole care blocheaza caile urinare extrarenale la nivelul ureterelor, vezicii urinare sau uretrei:- cheaguri de sange- tumori ale organelor vecine- litiaza ureterala

*

b) Insuficiena renal cronic (IRC)Sindrom care se produce cnd exist un declin gradat n funcia renal n decursul timpului (luni si ani de zile)Se manifesta prin simptomele cunoscute sub numele de uremieSpre deosebire de IRA in care vindecarea este frecventa IRC este progresiva si ireversibila pierderea totala a nefronilor Cauze: - nefropatia diabetica- HTA- pielonefrita cronica- nefropatii vasculare:- tromboza venelor renale- obstructii ale arterelor renale- distrugeri extensive ale parenchimului renal:- rinichi polichistic- tumori renale- afectiuni inflamatorii specifice

*

8) Hipertensiunea renalCauze: - absena perfuzrii unei pri din rinichi- acumularea tisular local de Na+Absenta perfuzarii rinichiului poate fi datorat:- distrugerii traumatice sau stenozei unei artere de ramificare sau principale- sclerozei arteriolelor intrarenaleSchimbrile rezultate n volumul de snge sau fluid din rinichi conduc la activarea sistemului RAA ca rspunsuri vasoconstrictive manifestate ca hipertensiune persistentEvaluarea hipertensiunii renale se realizeaza: - prin monitorizarea creterii nivelelor de: - aldosteron i Na+ seric - renina plasmaticaRetenia crescuta de Na+ cresterea nivelului de K+ n urin (datorit ratei crescute de excreie) scaderea nivelului K+ seric

*9) Cancerul renalIncidenta maxima dupa 60 aniRaportul de incidenta barbati/femei 2:1Etiologie: - necunoscuta - un potential factor de risc: fumatulManifestari clinice:Tumori depistate predominant accidental prin investigatii imagistice Sunt caracterizate prin:- anemieLa ~60% dintre pacienti:- hematurie macro- sau micro-scopica- durere in flancuri- prezenta unei mase tumorale abdominaleLa ~ 20-30% dintre pacienti:- dureri osoase sau tuse (semne de metastazare)La 10% dintre pacienti:- hipercalcemie

**********************