FIZIOPATOLOGIA ECHILIBRULUI …umf.alinolaru.com/an3/fiziopatologie-1/c07-ehe-1.pdf · - sinteza...
Transcript of FIZIOPATOLOGIA ECHILIBRULUI …umf.alinolaru.com/an3/fiziopatologie-1/c07-ehe-1.pdf · - sinteza...
FIZIOPATOLOGIA
ECHILIBRULUI HIDROELECTROLITIC
(I)
CLASIFICAREA TULBURARILOR HIDRICE
* In funcție de nivelul de hidratare în spațiile EC și
IC, tulburarile hidrice pot fi:
Hiperhidratări:
Intracelulare
Extracelulare
Deshidratări
Intracelulare
Extracelulare
CLASIFICAREA TULBURARILOR HIDRICE
In functie de tonicitatea spațiului EC, tulburarile hidrice pot fi tulburari:
cu modificarea tonicității EC:
Hipertonia osmotică EC
Hipotonia osmotică EC
fără modificarea tonicității EC:
Deshidratarea EC normotonă
Hiperhidratarea EC normotonă
In functie de modul de asociere a tulburărilor hidrice EC și IC, acestea pot
fi:
tulburari hidrice globale (același tip de tulburare hidrică în spațiile EC și
IC)
deshidratare globală (EC și IC)
hiperhidratare globală (EC și IC)
tulburari hidrice mixte (tipuri diferite de tulburări hidrice în spațiile EC și
IC)
deshidratare EC combinată cu hiperhidratare IC
hiperhidratare EC combinată cu deshidratare IC
ALTERAREA ECHILIBRULUI HIDRIC
Se poate produce prin:
1. Alterarea echilibrului osmotic prin modificarea conținutului normal în substanțe osmotic
active:
- Modificarea aportului:
- Creșterea sau diminuarea aportului de ioni sau de apa
- Modificarea pierderilor:
- accentuarea pierderilor de substante osmotic active
- scăderea capacității de eliminare a substanțelor osmotic active produse în organism
aport sau pierderi disporporționate de substanțe osmotic active și apa
- Scăderea producției energetice celulare și a transportului activ transmembranar:
- sinteza scăzută de ATP → scade metabolismul celular, inclusiv activitatea pompelor
de membrana si posibilitatea de mentinere a potentialului membranar de repaus →
Na+ se acumulează intracelular → edem celular → apoptoză celulară
2. Alterarea gradientului de presiune hidrostatica:
- creșterea presiunii hidrostatice → transvazarea apei in interstițiu → acumulare excesivă
de apa → hiperhidratare extracelulară
3. Alterarea echilibrului Donan:
- sinteză de ATP crescută excesiv, independent și neconcordant cu necesitatile fiziologice
celulare (de ex. În celulele neoplazice)
ATP → actioneaza ca un polianion intracelular în cadrul fenomenului Donnan →
respingere Cl- → retenție de Na+ în spațiu EC → dehidratare celulară → apoptoza sau
necroza celulară.
TULBURARI HIDRICE ASOCIATE CU
MODIFICAREA TONICITATII EXTRACELULARE
Hipertonia osmotică EC Hipotonia osmotică EC
Hipernatremică Hiponatremică
Hiperglicemică
Prin alți osmoli
activi: acid
oxalic, etc
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Mecanisme compensatorii
Hipertonia osmotică EC apare prin creşterea concentraţiei EC a particulelor osmotic active →
valoarea globală a presiunii osmotice EC (interstițială și plasmatică) > 310 mosm/l.
Hipertonia extracelulară declanșează următoarele mecanisme compensatorii:
1. mecanismului setei → creșterea aportului de apă
2. secreția de ADH → diminuarea pierderilor de apă
1. Mecanismul setei este stimulat de:
- creşterea osmolalităţii plasmatice cu 1% stimulează osmoreceptorii hipotalamici;
- scăderea volumului plasmatic cu peste > 5% sau a tensiunii arteriale cu 10-15%
stimulează sistemul renină – angiotensină - aldosteron (SRAA);
- uscarea mucoasei bucale.
Aportul de apa reduce osmolalitatea plasmatică → atingerea nivelului de 280-300 mOsm/kg
inhibă setea. Setea poate fi inhibată și de:
- activarea receptorilor de întindere de la nivelul stomacului şi intestinului;
- umidificarea mucoasei bucale.
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Mecanisme compensatorii
2. Secreția hipotalamică de ADH este stimulată de:
- creșterea osmolalității plasmatice cu > 1%
față de nivelul bazal;
- scăderea volumului plasmatic cu > 5% si a
nivelului seric de angiotensina II (activată de
scăderea TA);
- scăderea tensiunii arteriale cu 10-15%;
- uscarea mucoasei bucale.
Osmoreceptori: neuroni situați la nivelul organului
subfornicular și organului vascular al laminei
terminale, organe circumventriculare la nivelul
cărora lipsește bariera hematoenecefalică
→ se permite astfel un răspuns rapid la variațiile
osmolalității sau ale volemiei
Stimularea secreției de ADH este mult mai sensibilă
la variațiile osmolalității decât la variațiile de volum
plasmatic.
http://pmgbiology.com/tag/adh/
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ
a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică Mecanisme compensatorii
Efectele ADH (vasopresina):
- Stimularea receptorilor V1 localizați în pereții vasculari → vasoconstrictie arteriolară difuză
→ creşterea TA
- Stimularea receptorilor V2 din membrana basolaterală a tubilor colectori → activarea
adenilciclazei → formarea AMPc → migrarea veziculelor de aquaporina 2 (AQ2 = canalul
proteic pentru apă din polul apical) spre membrana apicală care devine permeabilă pentru
apă → retenție de H2O → restabilirea (sau creșterea) TA
Când stimulul ADH încetează, AQ2 este
endocitat → permeabilitatea membranei
luminale revine la nivelul scăzut.
Membrana basolaterală este întotdeauna
permeabilă pentru apă (prin AQ 3 și AQ4
prezente la acest nivel) → la polul bazal, apa
este resorbită în circulație.
ADH acţionează în acelaşi sens:
- la nivel intestinal → crește absorbţia de
apă;
- la nivel tegumentar → reduce procesul de
transpiraţie.
https://www.studyblue.com/notes/note/n/quiz-4-human-biology/deck/6475469
Scade osmolalitatea plasmatica
Creşte osmolalitatea
plasmatică (cu 1%)
Stimulare osmoreceptori hipotalamici
+
Sinteza ADH în hipotalamus
Stimularea eliberarii ADH la
nivelul hipofizei posterioare
ADH → rec V2 tubi renali colectori → stimulează
inserţia aquaporinelor în membranele celulare →
crește reabsorbţia de apă
# Scade volumul
plasmatic (> 5%)
# Scade tensiunea
arterială (cu 10-15%)
Stimulare baroreceptori
(atriali, arc aortic, artere
carotidiene)
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremie: concentraţie serică Na >145 mEq/L (N: 135-145 mEq/L)
Na+ este principalul solvit ce contribuie la osmolalitatea plasmei. 90% din capitalul
total de sodiu se află EC → volumul de fluid EC reflectă fidel conținutul total de
Na din organism.
În majoritatea cazurilor, hipernatremia este ușoară, deoarece, setea reprezintă un
răspuns eficient la hiperosmolaritate → un aport exogen adecvat de apă
previne instalarea hipernatremiei simptomatice.
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia simptomatică
Deoarece setea reprezintă un răspuns eficient la hiperosmolaritate și un aport exogen
adecvat de apă previne instalarea hipernatremiei simptomatice, hipernatremia
simptomatică apare în situații de reducere a aportului exogen de apă, prin:
- afectarea mecanismului setei (a osmoreceptorilor hipotalamici):
- ocluzii vasculare;
- ateroscleroză cerebrală;
- tumori, boli granulomatoase etc.;
- restricționarea accesului la apă:
- copii;
- persoane cu dizabilităţi;
- plăgi maxilo-faciale;
- stenoze esofagiene;
- trismus (tetanos);
- afecțiuni psihice;
- hidrofobie (rabie) etc.
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia
In functie de capitalul total de Na+ din organism, hipernatremia poate fi:
ABSOLUTĂ:
- capitalul total de Na+ este crescut
- hipernatremia absolută este consecința acumulării de Na+ > apă
în sectorul EC;
RELATIVĂ:
- capitalul total de Na+ este normal sau scăzut
- hipernatremia relativă este consecința:
- pierderilor proporțional mai mari de apă decât de Na+;
- doar a pierderilor de apă;
- scăderii aportului de apă;
Hipernatremia absolută
Apare prin acumulare mai mare de Na+ > apă
în spatiul EC (acumulare de lichid hiperton)
→ capitalul total de Na+ crescut:
- administrare inadecvată de:
- soluții hipertone (NaCl 3% sau
NaHCO3 7.5%)
- sare în formule de lapte pentru nou-
născuți (lipsa de maturare renală nu
permite înlăturarea excesului)
- hiperaldosteronism primar
- sindrom Cushing
- cortizolul are efect mineralocorticoid
- ACTH stimuleaza si secretia zonei
glomerulosa a SR (secretia de
aldosteron), chiar dacă în mai mică
măsură decât pe cea a zonei
fasculata
Hipernatremia relativă
Apare prin:
A. pierderi din sectorul EC :
1. de fluid hipoton (conține relativ mai
multă apă decât Na+) → capitalul
total de Na+ scăzut:
- pierderi renale
- insuficiență renală acută (IRA),
faza de reluare a direzei
(poliurie);
- diuretice osmotice
- pierderi extrarenale
- pierderi insensibile (piele, tract
respirator)
- pierderi gastro-intestinale
2. de apă → capital total de Na+
normal:
- diabet insipid
B. scăderea aportului de apă
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Mecanismul de compensare a hipernatremiei absolute este creșterea eliminării renale a Na+
datorată efectelor hemodinamice ale hipervolemiei.
Hipervolemia asociată hipernatremiei are următoarele efecte hemodinamice:
a. la nivel renal:
- crește rata filtratului glomerular, cu
- creșterea cantității de Na+ filtrat → sunt depășite posibilitățile de reabsorbtie a Na+
in TCP → crește natriureza;
- creșterea concentratiei Na+ la nivelul aparatului juxtaglomerular → inhibarea
secreției de renină-angiotensina-aldosteron → crește natriureza;
- creșterea presiunii hidrostatice în capilarele peritubulare → scade reabsorbția tubulară
de Na+ și H2O → crește natriureza;
b. La nivelul hemodinamicii generale:
- distensia peretilor atriali → stimulează secretia de peptide natriuretice → inhibarea
reabsorbției de Na+ si H2O în tubii colectori → crește natriureza
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia absolută – mecanisme de compensare
- stimularea Na+/K+ ATP-azei basolaterale si a
schimbătorul Na+/H+ proximal → retenție Na+
- stimularea sintezei de aldosteron → crește
reabsorbția distală de Na+ → retenție de Na+
Scăderea ANG II (prin inhibarea SRAA datorată
aportului crescut de Na+ în TCP):
→ scade reabsorbția proximală de Na+ → crește
natriureza;
→ scade sinteza de aldosteron → scade
reabsorbția distala de Na+ → creste natriureza
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia absolută – mecanisme de compensare
Cresterea concentratiei de Na+ la nivelul aparatului juxtaglomerular → inhibarea SRAA→ crește
natriureza .
Angiotensina II (ANG II) determină, in mod fiziologic retenție de Na+ prin:
- Vasoconstricția arteriolei eferente → crește FF → presiunea coloid osmotică și scade
presiunea hidrostatică în vasele peritubulare → crește reabsorbția de Na+ în tubul contort
proximal (TCP) → retenție Na+
https://quizlet.com/3543815/renal-4-sodium-handling-flash-cards/
Hipernatremia absolută induce o tulburare hidrică mixtă:
- hiperhidratare EC hipertonă și
- deshidratare IC
* apariția gradientului osmotic între spațiul EC și cel IC (gradient generat de
creșterea osmolalității EC, prin hipernatremie) → migrarea apei din sectorul
IC spre cel EC.
Hipernatremia absolută este o hipernatremie hipervolemică (volumul EC expansionat)
Volum urinar redus; (prin actiunea ADH stimulat de hiperosmolalitate)
Osmolalitate urinară crescută, prin creșterea eliminării de Na+ (natriureză
crescută).
Natriureza crescută este explicată prin intervenția mecanismelor
compensatorii locale (renale) și sistemice
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
- Hipernatremia absolută -
Consecinţe fiziopatologice ale hipernatremiei absolute: tulburarea hidrică mixtă
1. Consecințele hiperhidratării EC sunt :
- hipervolemia care induce: creșterea DC, a presiunii venoase centrale → HTA,
accidente vasculare hemoragice, insuficienţă ventriculară stângă, edem pulmonar
acut etc.
- acumularea hidrosalina interstiţiala → edeme.
2. Consecințele deshidratării IC
- scăderea volumului celulelor cerebrale → tracțiunea / ruperea venelor cerebrale și
apariția de hemoragii focale intracerebrale sau subarahnoidiene.
* clinic: în funcție de evoluție, de la agitație, iritabilitate, hiperreflexie,
hipertermie, până la letargie, convulsii, comă, deces.
- uscăciunea mucoaselor → jenă la deglutiţie, tulburări de fonaţie etc.
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia absolută – CONSECINȚE FIZIOPATOLOGICE -
HIPERNATRIEMIA ABSOLUTĂ
Hiperhidratare EC cu
Hipervolemie
Hiperosmolalitate
plasmatica
Deshidratare
intracelulara
Intravascular Intracelular
Stimulare
osmoReceptori
Creste ADH
Volum Urinar
Creste
natriureza
DC
Creste TA
I.VS
E.P.A
AVC
Tractionare/rupere
vene cerebrale
Hemorgii
cerebrale
Activare proces
patogenic
Mecanism corector
Peptide
natriuretice
ANG II
Hipernatremia
osmol urinara
IVS= insuficienta ventriculara stg
AVC = accident vascular cerebral
EPA= edem pulmonar acut
Simptomatologia caracteristică hipernatremiei absolute apare de obicei la valori ale natremiei
> 160 mEq/L dar gravitatea manifestărilor clinice se corelează mai ales cu rata de
eflux a apei de la nivelul celulelor SNC decât cu valoarea absoluta a hipernatremiei
(pentru că gravitatea semnelor clinice se corelează cu gradul de deshidratare IC).
* Afectarea neurologică severă apare la pacienții cu instalare acută a hipernatremiei.
* Afectarea musculară determină rabdomioliză hipernatremică
* Hipernatremia cronică (instalată pe parcursul a mai mult de 24 – 48 ore) este mai bine
tolerată, deoarece permite apariția fenomenului de adaptare osmotică la nivelul celulelor
cerebrale.
Cresterea osmolalității intracelulare evită/limitează instalarea deshidratării IC.
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia absolută
Adaptarea osmotică reprezintă acumularea de
substanțe osmotic active la nivelul celulelor cerebrale:
- prin sinteză și import de osmoliți (inozitol, creatină,
glutamină, taurină);
- prin modificarea activității pompelor membranare,
secundară hipertoniei EC;
→ crește osmolalitatea IC și se evită
deshidratarea IC.
* Initial, apare deshidratarea IC → creșterea
ușoară a osmolalitatii IC, prin creșterea
concentrației de solviți (B).
* Ulterior, osmolalitatea IC crește prin sinteză și
import de solviti (C).
! Când corectarea osmolalitatii EC se face brusc,
spatiul IC (încă hiperton) va atrage brusc H2O
→ edem cerebral si distrucție celulară.
http://emedicine.medscape.com/article/241094-overview
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia absolută
Hipernatremia relativă → Capitalul total
de Na+ este scăzut sau normal.
Hipernatremia relativă poate fi:
- cu un capital total de Na+ scăzut,
prin pierdere de fluid hipoton
(fluidul care se pierde conține mai
multă apă decât Na+ comparativ
cu plasma normală)
- cu un capital total de Na+ normal,
prin:
- pierdere doar de apă
- reducerea aportului de apă
(în condițiile unor eliminări
hidro-electrolitice fiziologice)
Pierderi de lichide
H2O > Na+ Doar H2O
HiperNa relativa
Capital de Na
scazut
Capital de Na
normal
Deshidratare EC Deshidratare IC
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia relativă
Apa este distribuită între sectoarele IC și EC în raport de 2:1
→ pierderea unei cantități de apă fără solviți determină deshidratare dublă a
sectorului IC față de cel EC.
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia relativă
Cu capital de Na scăzut Cu capital de Na normal
Administrarea de
diuretice osmotice
Pierderi extra renale
Faza de reluare a diurezei
a insuficienței renale acute
Pierderi renale
Digestive
Insensibile
Hipersudorație
Hiperventilație
Diabet insipid
Scădere aport
de apă
PIERDERE LICHID HIPOTON BALANȚĂ NEGATIVĂ APĂ
1. Insuficiență renală acută (IRA)
Poliuria din IRA - faza de reluare a diurezei presupune:
- eliminarea apei reținută în faza oligo-anurică și a apei rezultată din metabolismul celular;
* există rezistență pasageră la acțiunea ADH, datorită disfuncțiilor tubulare ce pot
persista și după reluarea filtrării glomerulare;
- excreția crescută de Na+ antrenează secundar o excreție crescută de apă
* Disfuncțiile tubulare determină:
- la nivel TCD: rezistență la actiunea aldosteronului → scade reabsorbția Na+
- la nivel TCP: reabsorbție scăzută a Na+
* reabsorbtia Na+ necesită activitatea pompei Na+-K+ care funcționează cu
un mare consum energetic; până la refacerea completă functională a celulei tubulare,
activitatea acestei enzime rămâne la un nivel inferior celui fiziologic
! Dacă IRA s-a asociat cu alte condiții patologice care presupun pierderi de solviți (ex: pierderi
gastrointestinale), nivelul natremiei poate fi normal, scăzut sau crescut, în funcție și de:
- capitalul total de Na+ existent anterior instalării IRA;
- gradul disfuncției tubulare existentă în IRA
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia relativă cu un capital total de Na+ scăzut - prin pierderi renale -
2. Diuretice osmotice în exces
Exemplu: Manitolul (solvit osmotic activ, non-reabsorbabil), prezent în tubul proximal și
ramul descendent al ansei Henle, induce un gradient osmotic ce împiedică reabsorbția apei
și, în mai mică măsură, a Na+, cu blocarea mecanismului contracurent → scăderea tonicității
interstițiale în medulara profundă
- reabsorbția Na+ este mai puțin afectată decât reabsorbția apei, deoarece,
deshidratarea și creșterea concentrației Na+ la nivelul maculei densa (luminal)
stimulează secreția de aldosteron → contracarează parțial efectul osmotic,
resorbind o parte din Na+
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia relativă cu un capital total de Na+ scăzut - prin pierderi renale -
- Deshidratarea si hipovolemia → mențin un
nivelul circulant al ADH suficient cât să
persiste un număr de canale de AQP2 în polul
luminal al celulei din TC (spre deosebire de
poliuria apoasă, în care ADH este suprimat) →
există un grad de absorbție de apă în nefronul
distal (TC). Reabsorbția apei în TC este
dependentă de:
- Rata de excreție a osmolilor activi
(manitolulului)
- Osmolalitatea interstițială efectivă Halperin ML. FLUID, ELECTROLYTE, AND ACID-BASE
PHYSIOLOGY: A PROBLEM-BASED APPROACH , 2010
- deshidratare EC hipertonă (hipovolemie cu hipernatremie relativă) prin:
- poliurie
- deshidratare IC, prin
- gradient osmotic între spațiul EC și EC (există hipertonie EC);
Caracteristici urinare:
- volum urinar crescut;
- Osmolalitate urinară crescută prin prezența substanței osmotic active;
- natriureză crescută (Na+ urinar > 20 mEq/l);
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia relativă cu un capital total de Na+ scăzut - prin pierderi renale -
2. Diuretice osmotice în exces
Consecințe fiziopatologice ale administrării diureticelor osmotice:
* PIERDERILE INSENSIBILE (piele, tract respirator)
- Hipersudorația: Febră, Expunere la temperaturi
ridicate, Exerciții fizice moderate
Lichidul sudoral are o concentrație inițială în Na+
asemănătoare cu a plasmei; pe măsură ce transpirația
înaintează prin porțiunea ductală a glandei, ionii sunt
reabsorbiți și lichidul de transpirație devine hipoton (Na+ < 5
mEq/l). Când transpirația e mai abundentă, conținutul de
Na+ în sudoare scade deoarece secreția primară
traversează mai rapid ductul glandular, reducându-se astfel
șansa ca Na+ sau Cl- să fie reabsorbiti → dar chiar și în
aceste condiții se pierde apa > Na+
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia relativă cu un capital total de Na+ scăzut - prin pierderi extrarenale -
- Hiperventilația: Aerul inspirat nu este complet saturat cu apă la temperatura corpului → la
nivel alveolar are loc o completare a saturării aerului cu apă. Apa utilizată în acest proces
provine din metabolismul celular. (N= 300 to 400 ml/zi)
Presiunile parțiale ale apei și ale CO2 la nivel alveolar sunt similare (47 și, respectiv, 40
mmHg), → vaporii de H2O se pierd în proporție aproape egală cu volumul de CO2 expirat.
Volumul de apă eliminat este cu atât mai mare cu cât rata ventilației este mai mare și volumul
de aer inspirat este mai mic (într-un proces ventilator foarte rapid, crește spațiul mort → scade
volumul de aer care ajunge la nivel alveolar).
http://health.howstuffworks.com/skin-care/information/anatomy/how-
sweat-works2.htm
PIERDERILE INSENSIBILE (piele, tract respirator)
Consecințe fiziopatologice ale pierderilor extrarenale:
- deshidratare EC hipertonă (cu hipovolemie) → mecanisme compensatorii:
- stimularea SRAA → hiperaldosteronism secundar
- hipersecretie de ADH
- deshidratare IC, prin
- gradient osmotic între spațiul EC și IC → atracția H2O în spațiul EC cu
deshidratare IC
Caracteristici urinare
- Volum urinar minim
- Osmolalitate urinară maximă (prin scăderea volumului și creșterea concentrației
substanțelor osmotic active, altele decât Na+)
- natriureză scăzută (Na+ urinar < 10 mEq/l )
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia relativă cu un capital total de Na+ scăzut - prin pierderi extrarenale -
Exercise-Associated Hyponatremia Mitchell
H. Rosner and Justin Kirven: Clin J Am Soc
Nephrol 2: 151–161, 2007
→ crește retenția de apă:
- apare o inducție non osmotică a secreției de ADH prin efortul fizic
intens, stres, creșterea temperaturii, IL1
- administrarea de antiinflamatoare nesteroidiene pentru combaterea
durerii (AINS): inhibă sinteza de prostaglandine renale.
Prostaglandinele renale au un rol important în condiții de depleție
volemică → cresc eliberarea de renină și aldosteron și
antagonizează acțiunea ADH-ului în condiții de hipovolemie;
Administrarea de AINS → deshidratarea nu se compensează
prin activarea adecvată a SRAA (inhibat de AINS);
→ nu apare efectul antagonizant al ADH
→ scade eliminarea de H2O
- este stimulat sistemul nervos simpatic (datorită efortului fizic)
→ vasoconstricție → scade RFG → scade eliminarea H2O
MODIFICARILE CARACTERISTICE EFORTULUI FIZIC INTENS
Efortul fizic foarte intens (ex: maraton).
Spre deosebire de efortul fizic ușor/moderat în care se poate instala hipernatremia relativă, în efortul fizic
foarte intens tulburarea hidro-electrolitică cea mai frecventă este hiponatremia relativă.
Efortul fizic intens → hipersudorație → pierdere de lichid hipoton (Na+ + apa) → hipovolemie → crește
secreția de aldosteron și de ADH
In condițiile unui efort intens și prelungit, este favorizată preponderent acumularea de apă, deoarece:
→ crește aportul:
- crește producției de apa metabolică
- aportul lichidian (extern) se realizează preponderent cu lichide de substituție hipotone
PIERDERILE GASTROINTESTINALE
• Diarea osmotică
Pierderile de apă din sectorul EC depășesc pierderile de Na+ (se pierde lichid hipoton)
datorită prezentei substantei osmotic active în lumenul intestinal prin:
- Aport exogen: administrare de lactuloză
- Deficit de preluare a substanțelor osmotic active din lumen în:
- sindroame de malabsorbție a carbohidraților
- inflamatia mucoasei intestinale: ex: gastroenterita virală cu afectare de microvili
intestinali și malabsorbție secundară de carbohidrați
Existenta unui mediu intraluminal intestinal osmotic activ → deplasarea apei din
interstițiu în lumenul intestinal (pentru echilibrare osmotică) → deshidratare EC → efecte:
- stimularea SRAA → hiperaldosteronism secundar;
- hipersecretie de ADH
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia relativă cu un capital total de Na+ scăzut - prin pierderi extrarenale -
BOALA CELIACĂ
N Engl J Med, Vol. 346, No. 3 · January 17, 2002
Sdr de malabsorbție din boala celiacă:
Gliadina (proteină din grâu, orz, secară) se fixează
pe HLADQ2 a macrofagul (celula prezentatoare de
antigen). Aceasta activează Limfocitele TH (helper)
care:
- se transformă în plasmocite ce secretă AC anti-
gliadină, anti-endomissium și anti-
transglutaminază
- activează limfocitele Tk (killer) → distrug direct
sau prin intermediul citokinelor mucoasa
intestinală
Distrucția mucoasei intestinale scade absorbția de:
- Glucide cu alterarea raportului osmotic intra-
intestinal-perete → diaree osmotică
- Electroliți → osteopenie, anemie feriprivă sau
macrocitară (deficit de folați)
- Proteine și lipide, inclusiv vitamine liposolubile
→ tulburări de creștere,
→ hipocoagulabilitate
Răspunsul adecvat la hipernatremie (ce determină creșterea osmolalității serice> 295
mOsm/kg) este creșterea ADH
→ scăderea volumului urinar (<500 mL/zi)
→ creșterea maximală a concentrației urinare, osmolalitate urinară > 800 mOsm/kg;
Răspunsul renal adecvat indică faptul că mecanismul generator al hipernatremiei
este unul extrarenal.
Caracteristicile fiziopatologice ale pierderilor extrarenale de lichid hipoton se explică
prin:
1. hipertonia sectorului EC (prin hipernatremie) → hipersecreție de ADH
- volumul urinar este minim
- osmolalitatea urinară maximă ( la un rinichi normal functional,
osmolalitatea urinara poate sa creasca până la de 3-4 ori nivelul osmolalității serice)
2. hiperaldosteronismul secundar (indus de hipovolemie) care explică
- natriureza scăzută (Na urinar < 10 mEq/l )
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia relativă cu un capital total de Na+ scăzut - prin pierderi extrarenale -
Deshidratarea globală
* Consecințele deshidratării EC:
- hipovolemie, cu:
- hipoTA și tahicardie reflexă;
- scăderea DC → hipoperfuzie tisulară → hipoxie → şoc hipovolemic → exitus;
- scăderea filtrării glomerulare → oligo-anurie;
- globi oculari hipotoni, înfundaţi în orbite, pliul cutanat persistent etc.
* Consecințele deshidratării IC:
- suferința sistemului nervos central: scăderea de volum a celulelor cerebrale →
tracțiunea cu ruperea venelor cerebrale → hemoragii focale, intracerebrale sau
subarahnoidiene
# Suferința SNC indusă de deshidratarea IC este amplificată de hipoperfuzia şi
hipoxia cerebrală, consecinţe ale deshidratării EC (ale hipovolemiei).
- uscăciunea mucoaselor → jenă la deglutiţie, tulburări de fonaţie etc.
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia relativă cu un capital total de Na+ scăzut (prin pierdere de lichid hipoton) - consecințe fiziopatologice -
- tipul nefrogenic: lipsa răspunsului renal la acţiunea ADH prin:
- distrugere de parenchim renal funcțional - boala renală polichistică; - IRA, IRC;
- micro-infarcte în vasa recta, secundare siclizărilor recurente (Siclemie);
- infiltrat inflamator (Sarcoidoză); - efect al medicaţiei (litiu, furosemid, gentamicină).
Cea mai frecventă cauză de hipernatremie relativă prin pierdere de apă este diabetul insipid
(incapacitatea rinichilor de a concentra urina, cu poliurie hipotonă).
Există 2 tipuri de diabet insipid:
- tipul central: lipsa producţiei de arginin-vasopresină (AVP) = hormon antidiuretic (ADH) poate
apărea în: - traumatisme cerebrale; - tumori cerebrale (ex: craniofaringiom, metastaze); - infectii/inflamatii: meningite, encefalite; - hemoragii sau tromboze cerebrale; - deficit congenital.
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia relativă cu un capital total de Na+ normal (prin pierdere de apă) - Diabetul insipid -
CLEVELAND CLINIC JOURNAL OF MEDICINE VOLUME 73 •
NUMBER 1 JANUARY 2006
Caracteristici urinare în diabetul insipid:
- volum urinar crescut (> 2,5 litri/zi) – poliurie
- Osmolalitate urinară scăzută (< 300 mOsm/l)
- natriureza scăzută efect al hiperaldosteronismului secundar (indus de
hipovolemie)
* Dacă mecanismul setei este intact și se asigură un aport hidric adecvat,
pacientul nu dezvoltă hiperosmolalitate plasmatică.
* Dacă nu se asigură aportul hidric adecvat, apare deshidratarea globală
(fiziologic, raportul apă IC/apă EC = 2:1 → când se pierde 1 litru de
apă pură, se pierd 667 ml din sectorul IC și 333 ml din cel EC).
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia relativă cu un capital total de Na+ normal (prin pierdere de apă) - Diabetul insipid -
Evoluția diabetului insipid
Diabetul insipid evoluează spre dilatarea tubilor colectori și hidronefroză (volume
mari de fluid la nivelul tubilor colectori, în mod cronic).
În timp, apare insuficiență renală prin:
- modificările structurale induse de hidronefroză;
- volumele mari de apă filtrată glomerular → dilutia solvitilor in lumenul
tubular (scade osmolalitatea) → atracția solviților din spațiul
interstitial → scaderea tonicitatii spatiului interstitial → reducerea
gradientului osmolar intre lumenul tubular si interstitiu → accentuarea
deficitul de concentrare a urinii
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
Hipernatremia relativă cu un capital total de Na+ normal (prin pierdere de apă) - Diabetul insipid -
În prezența unei hipernatremii, stabilirea diagnosticului și a conduitei terapeutice, necesită
coroborarea datelor privind:
- statusul volemic (reflectâ starea de hidratare EC);
- nivelul natriurezei;
- nivelul osmolalitatii urinare.
Tip dezechilibru hidro-
electrolitic
Volemie
Volum urinar
Natriureză
Osmolalitat
e
urinară
Hipernatremie absolută crescută scăzut crescută crescută
Hipernatremie relativă (pierderi
renale de lichide hipotone) scăzută crescut (++) crescută (+) crescută
Hipernatremie relativă
(pierderi extrarenale de lichide
hipotone)
scăzută scăzut (minim) scăzută crescută
Hipernatremie relativă
(pierdere de apă - diabet
insipid)
scăzută crescut (+++) scăzută scăzută
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
HIPERNATREMIE
Diureza scăzută Diureza normală/crescută
Aport scăzut/acces
restricționat la apă
Pierderi extrarenale
de lichide hipotone
Uosm > Posm Uosm < Posm
Diureza osmotica
(Glucoza, uree,
manitol)
Nivel normal/scăzut
al compusilor
osmotici urinari
Scăderea funcției
renale (IRA faza
poliurică)
Răspuns la vasopresină
D.I central
pozitiv negativ
D.I periferic
TULBURARILE HIDRICE
CU MODIFICĂRI ALE OSMOLALITĂȚII EXTRACELULARE
Hipotonia osmotică extracelulară
• Hiponatremia absoluta
• Hiponatremia relativa
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ
- Hiponatremia -
Hipotonia osmotică extracelulară apare prin scăderea natremiei. De obicei, hiponatremia
este asociată cu hipocloremie.
Hipoglicemia, chiar severă, nu determină scăderea osmolarităţii extracelulare cu mai mult
de 3-4 mosm/l (scădere nesemnificativă clinic).
Hiponatremie: concentraţie serică a Na+ < 135 mEq/L
Hiponatremia poate fi:
- absolută (capitalul total de Na este scăzut), prin pierderi din spațiul EC de
lichid hiperton (pierderi predominante de Na, în raport cu apa);
- relativă (capitalul total de Na este normal), prin acumulare/retenție în spațiul
EC de lichid hipoton (retenție predominantă de apă, în raport cu Na).
-
DETERMINAREA OSMOLALITATII
CALCULUL OSMOLALITĂŢII PLASMATICE
• Osmolalitatea plasmatică se poate calcula astfel:
= 2 *Na+ (mEq/l) + glucoză (mg/dl)/18 + uree (mg/dl)/2.8
• În ser, ionii de Cl- şi HCO3- sunt întotdeauna legaţi de Na+. (De aceea,
pentru simplificare, în calculul osmolarităţii se dublează nivelul concentraţiei
serice a Na+).
• Pentru glucoză: 1mg/dl = 18 mmol/l (1 mmol/l =1 mg/dl împărţit la GM a
glucozei = 18);
• Pentru uree: 1mg/dl = 2,8 mmol/l (se utilizeaza în formula de calcul, pentru
aproximare, doar greutatea moleculara a N)
HIPOTONIA EXTRACELULARĂ HIPONATREMICĂ
Hiponatremia Absolută Hiponatremia Relativă
Cu Hipovolemie
Cu euvolemie
Insuficiența
cardiacă
Ciroza
hepatică
Deficit primar MC
Sdr. cu pierdere
renală de sare
Pseudohipoaldosteronismul tip I
Sdr. cerebral cu pierdere de sare
Pierderi
externe: diaree,
vărsături
Insuficiența suprarenaliană secundară
Sdr. de secretie inadecvată de ADH (SIADH)
Stimulare simultană
ALDO și ADH Prin pierderi renale de Na Pierderi digestive de Na
Hipotiroidie
Redistributie :
ocluzie
intestinala
Potomania/
Polidipsia
Aport scăzut de Na
MC= mineralocorticoizi
ALDO = aldosteron
În privinta efectelor asupra echilibrului hidro-electrolitic, actiunea aldosteronului poate fi
sintetizata în:
- retentie electrogenă de Na+ si eliminare compensatorie de K+ și/sau H+
- retenție electroneutră de Na+ prin creșterea activității cotransportorului Na/Cl
(NCC) tiazid sensibil.
- eliminare de sarcini acide prin acțiunea stimulatoare asupra H+-ATP-azei luminale
- reabsorbție de H2O secundară reabsorbției Na+
De aceea, în deficitul de aldosteron apar:
- hiponatremia;
- hipernatriuria,
- hiperpotasemia;
- acidoza metabolică (prin pierderi de HCO3- și Cl- )
- deshidratarea EC.
Aldosteronul - rolul în menținerea echilibrului hidro-electrolitic -
2. Deficitul secundar apare prin leziuni
hipotalamice/hipofizare care induc scăderea producției
de ACTH și de glucorticoizi și, secundar, scăderea
sintezei de mineralocorticoizi la nivelul SR
→ hiponatremie euvolemică.
Glucocorticoizii exercită un efect de feedback negativ
asupra secreției de ADH. In absența lor → nivelul
ADH este crescut → hiponatremie euvolemică
3. Deficitul terțiar apare ca efect al inhibării sintezei de
CRH la nivel hipotalamic (secundar administrării prelungite
de glucorticoizi)
→ scăderea ACTH-ului hipofizar → scăderea
sintezei de gluco- și de mineralocorticoizi în SR.
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Deficitul de mineralocorticoizi
Deficitul de mineralocorticoizi poate fi primar, secundar sau terțiar.
1. Deficitul primar este indus de afectarea directă (bilaterală) a glandelor suprarenale (SR)
→ hiponatremie hipovolemică
http://highered.mheducation.com/sites/dl/free/0071402357/156720/figure
321_3.html
1. Deficitul primar de mineralocorticoizi
Deficitul primar de mineralocorticoizi este indus de afectarea directă (bilaterală) a
glandei suprarenale, în diverse situații patologice:
I. Insuficienta corticosuprarenaliană (ICSR) acuta: Sindromul
Waterhouse – Friderichsen
II. ICSR cronică (Boala Addison)
III. Tulburările ereditare ale sintezei de mineralocorticoizi
* Ex: Deficitul de 21 hidroxilază
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - 1. Deficitul primar de mineralocorticoizi
I. Sindromul Waterhouse – Friderichsen: formă de insuficiență corticosuprarenală
(ICSR) acută
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - 1. Deficitul primar de mineralocorticoizi
Mecanismul ICSR acute din sdr. W-F
- infecțiile acute la un organism predispus (în
special copii) → septicemie complicată cu CID
(afectează și țesutul glandular) → tromboze
ale venelor suprarenale → hemoragie și
necroză SR bilaterală
* cel mai frecvent (80% dintre cazuri),
apare în septicemia cu meningococ.
La adult: factori favorizanti ai hemoragiei non
traumatice a SR:
- Complicație a CID
- Sindromul antifosfolipidic
- Trombocitopenia indusă de heparină
- Tratament anticoagulant
- Tumoră suprarenaliană
http://www.studydroid.com/index.php?page=viewPack&packId=450812
II. ICSR cronică (Boala Addison) se caracterizează prin pierdere progresivă de țesut
cortical al SR care induce:
- deficit de glucocorticoizi
- deficit de mineralocorticoizi.
Mecanisme de producere a ICSR cronice:
- autoimun (80% dintre cazuri)
- infecțios:
- TBC diseminată (în trecut, cea mai frecventă cauză);
- în SIDA, ICSR poate fi secundară:
- infecției cu citomegalovirus, cryptococcus, toxoplasma
- infectiei tuberculoase
- infiltrarii sarcomatoase (sdr. Kaposi) – afectare non infecțioasă a SR ce
poate apărea în forme avansate de SIDA
- infiltrare tumorala, în metastaze SR bilaterale etc.
- depuneri de Fe (hemocromatoza) sau amiloid (amiloidoza) în SR
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - 1. Deficitul primar de mineralocorticoizi
III. Tulburările ereditare ale sintezei de mineralocorticoizi situate la diferite nivele ale sintezei
corticoizilor → acumularea compusului din amonte si deficitul celui final.
* Deficitul de 21 hidroxilază (HIPERPLAZIA ADRENALĂ CONGENITALĂ) determină:
- acumulare de 17-hidroxiprogesteron si sinteză excesivă de androgeni (în prezenta stimulilor
fiziologici ai steroizilor sexuali) → semne de virilizare (sindrom suprareno-genital):
• virilizare la fete (hirsutism, modificări labiale, hermafroditism);
• la băieți, macrogenitosomie;
• la ambele sexe: pubertate precoce,
maturizare prematură a epifizelor
osoase (statură finală joasă)
- deficit de cortizol → hipersecreție de ACTH,
cu hiperplazie CSR (cea mai frecventă formă
de hiperplazie adrenală congenitală)
- deficit de aldosteron →
- hiponatremie;
- hiperpotasemie;
- acidoză metabolică;
- deshidratare.
X
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - 1. Deficitul primar de mineralocorticoizi
http://emedicine.medscape.com/article/919218-overview
2. Deficitul secundar de mineralocorticoizi apare prin leziuni hipofizare care induc scăderea
producției de ACTH și, secundar, scăderea sintezei de mineralocorticoizi la nivelul SR.
Mecanisme de producere a deficitului secundar de mineralocorticoizi
- distructia tisulară: tumori hipofizare (de obicei, apare panhipopituitarism)
- directă, datorat creșterii tumorale propriu zise care inlocuieste tesutul hipofizar
secretant sau
- secundară iradierii in scop terapeutic
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - 2. Deficitul secundar de mineralocorticoizi
- insuficiența circulatorie: hemoragii severe în
timpul nașterii/în postpartum-ul imediat
Insuficiență hipofizară postpartum (sindromul
Sheehan) – apoplexia pituitară
Mecanism de apariție: Hemoragia intra sau
postpartum → hipovolemie → infarctizari la
nivelul hipofizei
- mecanism autoimun: în boli autoimune cu sinteză
de anticorpi antihipofizari
- mecanism inflamator cronic (granulomatos)
pituitar: în TBC, sarcoidoză, granulomatoză
Wegener etc.
http://www.ijem.in/article.asp?issn=2230-
8210;year=2011;volume=15;issue=7;spage=203;epage=207;aulast=S
hivaprasad
3. Deficitul tertiar de mineralocorticoizi apare ca efect al inhibării sintezei de CRH la nivel
hipotalamic (secundar administrării prelungite de glucorticoizi) → scăderea ACTH-ului
hipofizar și a sintezei de mineralocorticoizi la nivelul SR
* ICSR acută apare (cel mai frecvent) la pacienți cu ICSR cronică (Boala Addison), în tratament
cronic de substituție.
Mecanism de producere a ICSR acute la pacienți cu ICSR
cronică
- pacienții nu cresc dozele de glucocorticoizi exogeni în
perioade de stres (infecții, intervenții chirurgicale,
traumatisme, etc.), când există necesități crescute de
glucocorticoizi;
- la acești pacienți, feedback-ul hipotalamic este deficitar
(secundar administrării cronice de glucorticoizi): este
inhibată sinteza de CRH → eliberarea de ACTH la nivel
hipofizar NU se produce în conditii de stres
→ nu creste nici sinteza de glucocorticoizi, nici
cea de mineralocorticoizi.
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - 3. Deficitul terțiar de mineralocorticoizi
http://antranik.org/adrenocorticotropin-hormone-acth-including-cortisol/
* Alte cauze ce determină un deficit sau contracarează acțiunea mineralocorticoizilor
- administrarea cronică de heparină inhibă secreţia de aldosteron prin reducerea
numărului și scăderea afinității receptorilor pentru angiotensină II (din zona glomerulosa a
corticosuprarenalei)
- administrarea de diuretice tiazidice (hidroclorotiazida) determină blocarea transportorului
Na-K la nivelul tubului contort distal.
Tiazidele nu inhibă mecanismul de concentrare renală: în prezența tiazidelor, ADH își
menține capacitatea de retenție hidrică, spre deosebire de diureticele de ansă care
blochează transportorul NaK2Cl, blocand mecanismul contracurent și reducând efectul
ADH
→ De aceea, tiazidele sunt asociate mai frecvent cu hiponatremie decât
diureticele de ansă
Mecanism: Tiazidele → pierdere de Na+ fără pierdere de apă → hiponatremie
absolută.
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Deficitul de mineralocorticoizi
1. Pseudohipoaldosteronism tip I: afecțiune ereditară caracterizata prin mutații ale genelor:
- receptorilor mineralocorticoizilor (MR) sau ale
- canalelor de sodiu amilorid sensibile
Caracteristici principale:
- nivel plasmatic crescut de aldosteron, cu
- rezistență la acțiunea aldosteronului;
Copiii (de obicei, nou-născuți) prezintă:
Fiziopatologic, este asemănător
deficitului de aldosteron
natriureză severă și poliurie
hiponatremie
hiperpotasemie
acidoză metabolică
scăderea osmolalității
plasmatice
hiperhidratare
celulară, cu
edem celular
nivel plasmatic crescut al
aldosteronului
hipovolemie deshidratare
extracelulară
TULBURARE
HIDRICA
MIXTA
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Pseudohipoaldosteronism tip I
2. Sindromul cerebral cu pierdere de sare - Cerebral salt-wasting syndrome
(CSW)
CSW este un sindrom caracterizat prin pierderi crescute de Na+ la nivel renal,
secundar unei leziuni la nivelul SNC.
Pierderile urinare de Na+ sunt disproporționat mai mari față de:
- nivelul Na+ circulant;
- gradul de hidratare a sectorului EC.
CSW apare la pacienți cu leziuni la nivelul SNC:
- traumatism cranio-cerebral acut;
- tumori cerebrale;
- AVC;
- intervenții chirurgicale cerebrale.
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Cerebral salt-wasting syndrome (CSW)
Mecanismele patogenice implicate sunt incomplet elucidate, dar sunt incriminate urmatoarele
procese:
1. eliberare in exces de peptide natriuretice cerebrale → creșterea eliminării renale de Na+ →
natriurie
EFECTUL FIZIOLOGIC AL PEPTIDELOR NATRIURETICE
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Cerebral salt-wasting syndrome (CSW)
2. eliberarea de dopamină care:
- inhibă ATP-aza Na+/K+ în membrana
bazolaterală a tubilor renali → scade
reabsorbtia Na+ in special in TCP →
natriurie
și
- are efect vasodilatator renal, prin acțiune
asupra receptorilor dopaminergici (DA1) →
cresterea ratei filtratului glomerular → poliurie
http://pixgood.com/atrial-natriuretic-hormone.html
Dopamina se formeaza in celulele TCP renali din L-DOPA filtrata si reabsorbita printr-un
transportor de Na+ din membrana apicala.
L-DOPA → prin decarboxilare se transforma in dopamina.
Decarboxilarea este direct proportionala cu nivelul aportului de Na+.
Dopamina contracareaza efectele ATP-azei Na+/K+ din membrana bazolaterală:
- Direct: prin activarea PKA si PKC care fosforileaza ATP-aza Na+/K+, inactivand-o.
- Indirect:
- inhibă transportorul Na+/H+ (NHE-3) in
membrana apicală (prin creșterea nivelului
de AMPC) si
- activeaza transportorul Na+/Pi in
membrana bazolaterala
→ scade nivelul de Na+ intracelular
pana la un nivel inferior celui care
stimuleaza formarea de ATP-aza
Na+/K+ (un nivel crescut de Na+
stimulează activitatea ATP-aza Na+K )
Hypertension. 2001;38:297-302
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Caracteristici fiziopatologice ale CSW:
- natriureză severă (> 40 mEq/L) ce depășește aportul de Na+ (sindrom cu pierdere
renală de sare);
- osmolalitate plasmatică scăzută;
- volum urinar crescut (poliurie);
- deshidratare EC, prin pierdere progresivă de Na+ și apă, cu hipovolemie care
determină:
→ stimularea secreției de aldosteron, prin activarea SRAA (mecanism
compensator al hiponatremiei) cu eficiența redusă în prezența unei cantități
mari de peptide natriuretice
→ activarea secreției non-osmotice de ADH (independentă de osmolaritatea
plasmatică). Când deficitul de volum circulator depășește 5-10%, prezervarea
acestuia se face în detrimentul osmolalității plasmatice (deși există hipotonie
EC, este activată secreția de ADH) → contribuie la menținerea TA (prin
acțiunea pe receptorii V1) și poate compensa (parțial) poliuria
- hiperhidratare IC, cu edem celular, indusă de scăderea osmolalității plasmatice →
tulburare hidrică mixtă.
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Cerebral salt-wasting syndrome (CSW)
NIVELUL CIRCULANT AL ADH CA RĂSPUNS LA VARIAȚIA OSMOLALITĂȚII
PLASMATICE
- ADH-ul devine detectabil în plasma indivizilor
sănătoși la un nivel de osmolalitate de aprox. 285
mOsm/kg. Peste acest nivel relația între osmolalitate
și nivelul circulant al ADH este liniară.
- In situații asociate cu hipovolemie:
Nivelul de osmolalilate necesar declansării secreției
de ADH este mai mic, cu o curba de răspuns mai
abruptă (ceea ce explică activarea ADH-ul în sdr
renale cu pierdere de sare)
- In situații asociate cu hipervolemie: sensibilitatea
nivelulul circulant al ADH în raport cu osmolalitatea
este redusă
Severitatea semnelor și simptomelor hiponatremiei depinde de rapiditatea instalării acestui
dezechilibru și se datorează, în principal, constituirii edemului cerebral.
- simptomele inițiale ale hiponatremiei sunt nespecifice:
- anorexie;
- greață;
- slăbiciune.
# Hiponatremia severă instalată acut (Na+ plasmatic <120mEq/L, in < 24 de ore) determină
edem cerebral care se manifestă prin:
- letargie, confuzie;
- convulsii;
- comă, deces.
• Complicații posibile (în absența intervenției terapeutice): edemul cerebral poate
determina hernierea cerebrală, cu apariţia compresiei bulbare, a stopului respirator şi
a decesului.
În hiponatremia instalată acut, este indicată terapia de reechilibrare electrolitică de urgență
deoarece fenomenul de adaptare osmotică nu a avut timpul necesar să se instaleze.
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Cerebral salt-wasting syndrome (CSW)
# Hiponatremia instalată lent (> 48 de ore):
În hiponatremia cronică se constată fenomenul de adaptare osmotică: în condiții de
hipotonie extracelulară, apare o pierdere compensatorie de electroliți și osmoliți
(aminoacizi) din celula cerebrală.
Manifestările clinice în hiponatremia cronică se datorează, în principal, modificărilor
de potențial membranar (slăbiciune musculară, convulsii)
* Femeile în premenopauză au risc mai mare de afectare neurologică
severă decât bărbații sau decât femeile în postmenopauză (estrogenii și
progesteronul favorizează acumularea de solviți în celulele SNC →
fenomenul de adaptare osmotică este redus).
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Cerebral salt-wasting syndrome (CSW)
NEJM (2000), 342:21:1584
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Sindromul de secreție inadecvată de ADH (SIADH)
Fenomenul de adaptare osmotică
Dacă corecția hipoNa+ se face rapid, se crează o hipertonie
relativă a mediului EC pentru că refacerea nivelului de
osmoliți IC este lentă:
→ deshidratare celulei nervoase, pierdere degenerativă
de oligodendrocite → sdr. de demielinizare osmotică.
→ ruperea integrității barierei hemato-encefalice →
pătrundere de celule imune
→ mielinoliză pontină (localizare frecventă)
→ parapareză, disfagie, dizartrie, diplopie,
pierderea stării de conștiență
sau
extrapontină (localizare mai rară)
→ ataxie, mutism, parkinsonism, distonie
Hiponatremia cronică determină un eflux de substante organice osmotic active (creatină, betaină, glutamat,
mioinositol și taurină) din celulele nervoase cerebrale → se reduce osmolalitatea intracelulară și gradientul
osmotic care ar favoriza pătrunderea apei în celule.
Reducerea osmolalității IC este completă în 48 h. Răspunsul celular cronic la hipoNa+ constituie un factor
protector parțial al apariției simptomelor.
3. Sindromul de secreție inadecvată de ADH (SIADH) se caracterizeaza prin secreție
crescută de ADH, independentă de stimulii fiziologici ai secretiei de ADH:
- osmolalitatea plasmatică si
- volumul circulator
Mecanisme de producere a SIADH:
- producție autonomă, ectopică, de ADH: neoplazii (mai frecvent: carcinom bronhogenic,
cancer de pancreas, leucemie etc.);
- efect stimulator direct al sintezei hipotalamice de ADH
- afecțiuni pulmonare netumorale (TBC, pneumonii, BPOC, abces pulmonar):
- hiperinflatia si infiltratul inflamator/infectios pulmonar stimulează secreția de
ADH prin falsa perceptie de hipovolemie indusă asupra receptorilor intra-
toracici
- stimulare non-osmotică a sintezei de ADH, prin intermediul IL-6;
- durerile cronice: efect stimulator direct asupra hipotalamusului
- medicamente: ciclofosfamida, carbamazepina, etc.
- eliberare necontrolată de ADH prin leziuni la nivelul SNC (traumatisme, hemoragii,
intervenții chirurgicale, infecții, tumori, leziuni vasculare) - in general SIADH este tranzitor
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Sindromul de secreție inadecvată de ADH (SIADH)
Mecanisme adaptative, de limitare a expansiunii lichidiene EC și IC în SIADH:
- sinteza de peptide natriuretice, stimulată de creșterea volemiei (mecanism
compensator al expansiunii spațiului EC), determină:
→ natriureză (sindrom cu pierdere renală de sare);
→ excreție crescută de apă;
- fenomenul de adaptare renală (pierderea sensibilității receptorilor pentru ADH, in
condițiile secreției crescute de ADH) → excreție crescută de apă;
- fenomenul de adaptare osmotică:
- creșterea volemiei și hipotonia EC → expansiunea spațiului IC (hiperhidratarea
IC) → compensator față de hipotonia EC, apare transferul de osmoliți (electroliți,
aminoacizi) din spațiul IC în spațiul EC → stabilirea unui nou echilibru de
hidratare intre cele două sectoare, cu egalizarea presiunii osmotice
Aceste mecanisme adaptative explică expansiune redusă a sectoarelor EC şi IC la pacienții
cu SIADH.
Fiziopatologic, evenimentul declanșator al manifestărilor caracteristice SIADH este consumul
de apă care nu va fi excretată, pentru ca există un nivel bazal crescut de ADH secundar
afecțiunii de fond; in consecință, consumul de apă induce tendința de expansiune a lichidului
EC și IC.
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Sindromul de secreție inadecvată de ADH (SIADH)
expansiunea lichidului EC
cresterea
volemiei
Sinteza peptide
natriuretice
natriureza
poliurie
Pierderea sensibilitatii
receptorilor la ADH
Adaptarea
renală
Expansiune IC
Hipotonie EC
Adaptarea
osmotica
ADH crescut
= iesire de osmoliti
in spațiul EC
Limitare retenție lichidiană
Reechilibrare
osmotică
Mecanisme compensatorii
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Sindromul de secreție inadecvată de ADH (SIADH)
SIADH se caracterizează prin:
1. Osmolalitate plasmatică scăzută;
2. Natriureză crescută (prin creșterea de peptide natriuretice → favorizează
eliminarea de apă);
3. Hiponatremie;
4. Volum urinar normal/poliurie;
- tendința ca apa să nu fie excretată, efect al nivelului bazal permanent crescut de
ADH este contracarată destul de eficient de
- excreția crescută de apă, efect al mecanismelor compensatorii
- sinteza de peptide natriuretice → natriureză → excreție crescută de
apă;
- fenomenul de adaptare renală → excreție crescută de apă;
5. euvolemie clinică. De fapt, din pdv fiziopatologic, pacienții cu SIADH nu sunt
euvolemici ci au o hipervolemie subclinică, datorată nivelului crescut de ADH,
fenomenului de adaptare renală și nivelului crescut de peptide natriuretice.
→ In SIADH, se constată o concentrație aparent „inadecvată” a urinei (în
raport cu nivelul plasmatic crescut al ADH, se constată o urină mai diluată prin
intervenția mecanismelor compensatorii)
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Sindromul de secreție inadecvată de ADH (SIADH)
Resetarea osmostatului - Formă particulară de SIADH
• Caracteristic: hiponatremie euvolemică secundara fenomenul de resetare a
osmostatului
- In aceasta afectiune, pragul de declanșare a secreției de ADH se situează la un
nivel mai mic de osmolalitate plasmatică decât cel fiziologic → eliberarea ADH
este prematură, înaintea apariției unei hipo-osmolalități plasmatice;
- retenția unei cantități de apă și instalarea hiponatremiei induce sistarea sintezei
de ADH → este păstrată capacitatea de reglare osmotică prin adaptarea
secreției de ADH dar echilibrul se realizează la un nivel inferior → severitatea
hiponatremiei este dependentă de acest nou nivel de echilibru.
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Formă particulară de SIADH – resetarea osmostatului
Importanță: atitudinea terapeutică este diferită în cele două situații patologice.
Aplicarea unei terapii greșite induce complicații neurologice severe, cu risc de
deces.
SIADH și CSW:
- apar la pacienți cu afectare cerebrală;
- natriureză crescută;
- hiponatremie.
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Diagnostic diferențial SIADH-CSW
În SIADH: euvolemie, volum urinar normal, ADH crescut, aldosteron scăzut (volumul
circulator este normal), acces restricționat la apă
În CSW: deshidratare, natriureză accentuată care generează poliurie, ADH și aldosteron
crescute (volumul circulator este redus), acces liber la apă
Diagnosticul diferențial SIADH / CSW
SIADH CSW
VOLEMIE NORMALĂ SCĂZUTĂ
VOLUM URINAR NORMAL CRESCUT
ADH CRESCUT CRESCUT
ALDOSTERON SCĂZUT CRESCUT
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi renale de Na - Sindroame cu pierdere renală de sare
Diagnostic diferențial SIADH-CSW
Hiponatremia absolută prin pierderi digestive de lichide ce conțin Na+), apare in următoarele situații:
a) pierderi de lichide prin vărsături severe:
- capitalul total de Na+ este scăzut;
- nivelul plasmatic al Na+ este variabil (depinde de gradul de deshidratare, respectiv, de nivelul
hipovolemiei) → poate apărea hiponatremie/normonatremie/hipernatremie.
* Hiponatremia (cel mai frecvent întâlnită) este explicată prin:
- pierderi gastrice de Na+;
- aport de apă fără un aport adecvat de electroliți.
* Normonatremia sau chiar hipernatremia apare la pacienți cu pierderi digestive severe la care se
instalează hiperaldosteronismul secundar (deshidratare → hipovolemie → scăderea presiunii
de perfuzie renală → stimularea SRAA, cu efecte:
- crește reabsorbția de Na+ și, secundar, de apă (rol în refacerea volemiei);
- crește eliminarea de K+ (cu hipopotasemie) și H+ (cu alcaloză metabolică).
După vărsături severe, compensarea alcalozei metabolice (indusă prin pierderi de acid
clorhidric și prin hiperaldosteronism secundar deshidratării ) presupune scăderea reabsorbției
de bicarbonat, cu bicarbonaturie și creșterea natriurezei.
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi digestive de Na -
Transportori ionici localizați în membrana apicală a diferitelor segmente ale tractului digestiv
F. John Gennari, and Wolfgang J. Weise CJASN 2008;3:1861-1868
©2008 by American Society of Nephrology
Stomac: în condiții
bazale, lichidul secretat
conține mai ales NaCl.
Secreție gastrică
normală: 1-2l/zi
Prin lichidul de vărsătură
se pierd între:
- Na: 20 - 100 mEq/l
- K: 10-15 mEq/
- Cl: 120-160 mEq/l
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi digestive de Na -
b) pierderi de lichide hipertone prin diaree:
- In diareea de tip secretor (noninflamator), enterotoxinele secretate de agentul microbian (de ex de
E.Coli enterotoxigena sau vibrionul holeric) stimulează adenilatciclaza → creste sinteza de AMPc
→ deschiderea “paralitica” a canalului de Cl- (cystic fibrosis transmembrane conductance
regulator =CTFR) → secretie masivă de Cl- în lumen,
→ blocarea canalului care reabsoarbe Na+ (NHE2/3) → pierdere de Na+ si, secundar,
de apa → scăderea capitalului de Na+ → hiponatremie absolută
Gut Microbes 1:1, 4-21; 2010
La hiponatremia absoluta din sindroamele diareice se poate adăuga un grad de
hiponatremie relativă, diluțională, dacă:
- se pierd cantități importante de H2O → hipovolemie → creste secretia de
ADH → retentie de H2O → hiponatremie relativă
- la pacientii cu diaree, corectarea pierdererilor digestive se face:
- cu un aport crescut de lichide hipotone: este corectat doar deficitul
hidric (nu și deficitul de Na+) și se supra-adaugă la hiponatremia
absolută un grad de hiponatremie diluțională
- cu glucoza hipertonă i.v. → hiperosmolalitate EC → migrarea H2O din
spațiul IC in spatiul EC → hiponatremie de diluție
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi digestive de Na -
Consecințe fiziopatologice ale pierderilor digestive de Na+ :
tulburare hidrică mixtă
hiponatremie absolută
pierdere progresivă de Na+ și apă
osmolalitate plasmatică scăzută
deshidratare EC hipotonă
hipovolemie
hiperhidratare IC
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ A. Hiponatremia absolută
- prin pierderi digestive de Na -
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ
A. Hiponatremia absolută
Aportul scăzut de sare
Aportul scăzut de sare in contextul unui aport crescut de lichide
- Potomania pentru bere (beer potomania):
Berea conține puține proteine și puțin Na+ (1-2 mEq of Na+/l, proteine: 5g/l):
aport mare de apa + aport mic de Na+ → hipotonie EC și hipervolemie → inhibiție ADH
→ poliurie apoasă (cu concentrație scăzută de Na+) → euvolemie
Deși concentrația de Na+ în urină este scăzută, volumele mari de urină eliminate scad o capitalul de
Na+. (De ex la un volum urinar de 10 l/zi și o concentrație urinară de Na+ de 10 mEq/L excretia de
Na+ este de 100 mEq/zi ~ 1 lingurită de sare )
→ dacă aportul de Na e mentinut scăzut (sub cantitatea eliminată)
→ deficit de Na+ (hiponatremie absolută) → hiponatremia reduce excreției
urinare de Na+ → limitează excreția de H2O → compensează poliuria → menține
euvolemia
Aportul acut de bere în cantitate mare (cantitate mare de apă) în contextul unei concentrații scăzute de
solviți în urina tubulară → diferența de osmolalitate între medulară și interiorul tubilor colectori →
permeabilitate reziduală a apei la nivelul tubilor colectori
→ reabsorbție de apă în TC în absența ADH (apare și o componentă de hiponatremie
relativă).
Caracteristici fiziopatologice:
- Euvolemie
- Osm U scăzută: <100–200 mOsm/kg prin hiponatriurie și aport proteic scăzut (uree urinară
scăzută)
- Na+ urinar scăzut <10–20 mEq/l.
POTOMANIA PENTRU BERE Consecințe fiziopatologice
Malnutriție Aport mare de H2O
Scadere ADH
Hipotonie + Euvolemie
Osm U scăzută Poliurie apoasă
Capital Na+ scăzut Hiponatremie absolută
Na+ în U scăzut
Aport “acut” de bere
Aport “cronic” de bere
Flux urinar distal crescut
COMPORTAMENT MECANISM PATOGENIC CONSECINȚE FIZIOPATOLOGICE
Gradient osm intratubular – medulară scăzut
Reabsorbție reziduală de H2O Hiponatremie relativă
Adaptat după BMJ Case Rep. 2010; bcr10.2009.2414
+
Hipotonia osmotică EC prin hiponatremie relativă se poate produce prin acumulare în
spațiul EC predominant de apă față de Na+.
Consecințe
hiperhidratare EC
→ hipotonie EC (osmolalitate plasmatică scăzută)
→ hiperhidratare IC (indusă de osmolalitatea plasmatică scăzută)
capitalul total de Na+ este normal
Hipotonia osmotică EC prin hiponatremie relativă apare în conditii patologice in care se
instalează simultan:
→ hiperaldosteronismul secundar → retenție de Na+ și, secundar, de apă;
→ creșterea secreției de ADH → retenție doar de apă.
Ex: - Insuficiența cardiacă (IC)
- Hipotiroidismul
- Ciroza hepatică (CH)
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ B. Hiponatremia relativă
În insuficiența cardiacă, scăderea DC induce scăderea VSCE, cu efecte:
- scăderea ratei filtratului glomerular (RFG), cu efecte
→ stimularea SRAA → hiperaldosteronism secundar
→ retenție de Na+ și apă în TCD;
→ activarea angiotensinei II care induce retenție de Na+ în TCP
→ reducerea excreției de apă;
- scăderea VSCE peste 10-15% → stimularea baroreceptorilor → crește sinteza și
eliberarea hipofizară de ADH → accentuează retenția de apă.
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ B. Hiponatremia relativă
Insuficiența cardiacă
Hipotiroidismul, prin bradicardie și scăderea contractilității ventriculare, induce
scăderea DC, cu efecte:
→ scăderea VSCE → scăderea RFG:
→ stimularea SRAA → hiperaldosteronism secundar → retenție de Na și apă
în TCD;
→ activarea angiotensinei II care induce retenție de Na+ în TCP
→ reducerea excreției de apă;
→ scăderea VSCE peste 10-15% → stimularea baroreceptorilor → crește sinteza și
eliberarea hipofizară de ADH → retenție de apă;
→ reducerea TA → stimularea baroreceptorilor → stimularea secreției de ADH →
accentuează retenția de apă.
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ B. Hiponatremia relativă
Hipotiroidismul
Ciroza hepatică (CH) presupune:
- modificarea de arhitectură hepatică → efecte
- obstrucție drenaj limfatic hepatic;
- hipertensiune portală;
- hipoalbuminemia (prin deficit de sinteză hepatică);
- scăderea metabolizării hepatice a aldosteronului → hiperaldosteronism.
Aceste modificări explică apariția edemelor.
Edemele induc scăderea VSCE, cu efecte:
- stimularea SRAA → hiperaldosteronism secundar → retenție de Na+ și apă
- hipersecreție ADH → retenție de apă
Consecințe fiziopatologice: hiperaldosteronismul secundar și creșterea secreției ADH
→ retenție hidrosalină
→ creșterea volumului EC (hiperhidratare EC - edeme), cu hipotonie EC
→ creșterea volumului IC (hiperhidratare celulară)
→ hiperhidratare globală
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ B. Hiponatremia relativă
Ciroza hepatică
HIPOTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ
A. Hiponatremia relativă
Hiponatremia după administrarea de substante exogene
Ecstasy este o amfetamină ce conține MDMA (3,4-methylen-dioxy-methamphetamină)
- Metabolizare:
- MDMA este metabolizat hepatic pe mai multe căi, una din ele presupunând o
izoenzimă a sistemului citocromului P450 (CYP2D6) care are variabilitate genetică
→ la metabolizatorii lenți reacțiile toxice apar la doze mai mici (riscul cumulativ
e mai mare, nivelul ridicat al MDMA se mentine un timp mai îndelungat)
→ administrarea repetată, la intervale scurte, poate duce la inhibiția sistemului
citocromului P450 la metabolizatorii rapizi
- Acțiunea MDMA: stimulează eliberarea de serotonină, dopamină și noradrenalină la nivel
central și blochează recaptarea serotoninei la nivelul SNC prin interacțiune cu
transportorii membranari
→ modificare de stare psihică (acțiunea euforizantă), de termoreglare (hipertermie
de origine centrală) și a sistemului autonom vegetativ (tahicardie, HTA, aritmii),
→ uscăciunea mucoasei bucale → aport crescut de H2O
→ inductor al secreției de ADH → retenție de H2O
→ ultimele două efecte explică hiponatremia relativă
Adaptat după Clinical practice guideline on diagnosis and treatment of hyponatraemia,
Intensive Care Med (2014) 40:320–331
Hiponatremia cronica
Osmolalitatea urinară
< 100 mOsm/l > 100 mOsm/l
Polidipsie primară
Aport scăzut de sare
Potomania cu bere
Natriureză
< 30mEq/l > 30mEq/l
Hiperhidratare EC
IC, ciroză
hepatică
sdr
nefrotic
Deshidratare EC
Diaree, vărsături
Pierderi in sectorul
terțiar
Diuretice
sau IR
Deshidratare EC Euvolemie
Deficit primar de
aldosteron
Sdr cerebral cu
pierdere de sare
SIADH
Insuficiență
adrenaliana
secundară
ADH suprimat
Scădere RFG,
Fenomen de scăpare
aldosteronic
Scădere presiune
oncotica plasmatică
Aldosteron
scăzut
Peptide
natriuretice,
Dopamina
crescute
ADH crescut
Cortizol
scăzut Aldosteron
crescut
RECAPITULAREA UNOR NOTIUNI DE FIZIOLOGIE
Aport exogen de apa
∼ 2.2 litri/zi
Apa rezultata din
metabolismul celular
∼ 0.3 litri/zi
Pierderi de apa prin urina
∼ 1.5 litri/zi
Minim fiziologic pentru a menține excretia de
solviti necesara homeostaziei (∼ 600 mOsm) =
0.5 litri/zi
Osmolalitatea urinara maximă:
1200 mOsm/kg H2O
Pierderi de H2O prin piele
(pentru mentinerea temperaturii centrale)
Pierderi de H2O prin ventilație pulmonară
∼ 0.9 litri/zi
Pierderi de H2O prin materii fecale
∼ 0.2 litri/zi
ECHILIBRUL APEI ÎN ORGANISMUL UMAN
Apa reprezintă un constituent principal al organismului uman. Procentul de apă variază,
în functie de:
Tipul de tesut: procentul de apă este
mai mare in țesutul muscular și organe (parenchim)
mai mic in țesutul adipos și osos.
* Persoanele obeze (cu exces de țesut adipos) au un procent de apă cu 10-
20% mai mic decât persoanele normoponderale.
Sex:
masculin (adulţi tineri, sănătoşi) - apa reprezintă aproximativ 60% din greutatea
corporală;
feminin (adulţi tineri, sănătoşi) - apa reprezintă aproximativ 50% din greutatea
corporală
- cantitatea medie de ţesut adipos este mai mare la femei decât la bărbaţi
- cantitatea medie de țesut muscular este mai redusă la femei decât la bărbați.
Varsta:
La nou născuți, apa totală din organism reprezintă 80% din greutatea corporală, iar
procentul scade spre 65% până la împlinirea vârstei de 1 an.
Odată cu înaintarea în vârstă, conţinutul în apă scade (intre 75-80 de ani, scade la la
50% la barbati si intre 50-45% la femei) prin:
- scaderea capacitatii renale de concentrare a urinei, prin
- degenerescență tubulară;
- rezistență parțială la acțiunea ADH;
- scaderea masei musculare;
- scaderea aportului de apă (scade sensibilitatea osmoreceptorilor).
ECHILIBRUL APEI ÎN ORGANISMUL UMAN
ECHILIBRUL APEI ÎN ORGANISMUL UMAN
In organism, apa este distribuita intre compartimentul intracelular (IC) si
compartimentul extracelular (EC) astfel:
2/3 din totalul de apă din organism se gaseste la nivel IC (40% din greutatea
corporala)
1/3 din totalul de apă din organism se gaseste la nivel EC (20% din greutatea
corporala)
Compartimentul fluid extracelular este reprezentat de:
Plasmă (conţinutul în apă reprezintă 4,5% din greutatea corporală);
Lichid interstiţial (conţinutul în apă reprezintă 15% din greutatea corporală);
Alte fluide (lichid cerebrospinal, lichid sinovial, umori oculare, secreţii
gastrointestinale etc.).
Datorita distributiei inegale a apei intre compartimentul IC si cel EC, o deshidratare
globala presupune o deshidratare preponderentă a compartimentului IC.
DISTRIBUTIA APEI IN COMPARTIMENTELE ORGANISMULUI
Continutul total de apa din organism = nr kg × 0.60 (la bărbați)
= nr kg x 0.50 (la femei)
http://www.merckmanuals.com/professional/endocrine_and_metabolic_disorders/fluid_m
etabolism/water_and_sodium_balance.html
Deplasarea apei intre compartimentele IC și EC este dependenta de:
• Valoarea gradientului de presiune osmotica: apa traversează membranele celulare până când
suma concentrațiilor a osmolilor eficienți devine egală pe ambele versanturi ale membranei.
• Valoarea gradientului de presiune
hidrostatica
• Echilibrul Donnan: ionii difuzibili de
valență opusă cu ionii nedifuzibili se
deplasează în număr mult mai mare decat
ionii difuzibili de aceeasi valență → se
poate realiza astfel o creștere a
osmolalitatii in compartimentul cu ioni
nedifuzibili
PRINCIPALII SOLVIȚI ÎN COMPARTIMENTELE EC ȘI IC
* În compartimentul EC, 80% din
osmolaritatea totală (inclusiv a
plasmei) se datorează ionilor de Na+
si Cl-.
Ganong's Review of Medical Physiology 23rd Edition, http//www.accessmedicine.com
* În compartimentul IC, 50% din
osmolaritate se datorează ionilor de
K+.
Termenul tonicitate se folosește pentru a descrie osmolalitatea unui fluid raportată la
osmolalitatea plasmei.
Fluid izoton = fluid cu aceeasi osmolalitate cu a plasmei
Tendința naturală este de menținere a echilibrului osmotic între compartimentul IC și
EC (Osmolalitatea extracelulară = Osmolalitatea intracelulară).
DEPLASAREA APEI INTRE IC SI EC
- presiunea osmotica -
Osmoza reprezintă difuzia unui solvent printr-o membrană cu permeabilitate selectivă
(impermeabilă la solviți) care separă compartimente cu soluții de diferite concentrații,
spre soluția cu o concentrație mai crescută de solviți.
Presiunea osmotică depinde de numărul de particule osmotic active din soluție (osmoli)
care nu pot difuza prin membrana separatoare (solvitii care difuzeaza liber isi vor
egaliza concentratia de o parte si de alta a membranei, contributia lor la formarea
presiunii osmotice fiind egala in ambele compartimente, adica nu vor mai contribui la
aparitia unui gradient de presiune osmotica si, la procesul propriu zis de osmoza).
Gradientul de presiune osmotică generează o forţă care acţionează la nivelul unei
membrane cu permeabilitate selectivă (ex: membrana celulară) care separă două
compartimente lichidiene cu presiuni osmotice diferite. Datorită acestei forţe, apa se
deplasează către compartimentul unde presiunea osmotică este mai mare, până când
presiunile osmotice ale celor două compartimente lichidiene devin egale.
Osmolaritate: numărul de osmoli la litru de soluție - depinde de volumul diverșilor
solviți, precum și de temperatură.
Osmolalitate: numărul de osmoli la un kilogram de solvent – nu depinde de volumul
diverșilor solviți sau de temperatură (volumul unei soluții se modifică în funcție
de temperatură, nu in functie de masă).
Cele două modalități de exprimare oferă valori aproximativ egale, deoarece:
- lichidele organismului sunt soluții diluate → un litru de soluție este aproximativ
egal cu un litru de solvent
- în lichidele organismului, substanțele osmotic active sunt dizolvate în apă, iar
densitatea apei este 1 (densitatea = masă/volum, se exprimă în kg./litru) → un
litru de solvent (apă) este echivalent cu un kg de solvent → osmolalitatea se poate
exprima și în Osmoli/ litrul de apă.
DEPLASAREA APEI INTRE IC si EC - presiunea osmotica -
DEPLASAREA APEI INTRE IC si EC - presiunea oncotica -
Presiunea oncotica (coloid osmotica) este presiunea osmotica dezvoltata de
compusii coloidali mari.
Un coloid este reprezentat de particulele mari ce se mențin suspendate în
apă (nu se depun), fie pentru ca nu sunt suficient de grele, fie pentru că au
proprietăți fizico-chimice care le previn depunerea.
În plasmă, presiunea coloid-osmotică (presiunea osmotică dezvoltată de
totalitatea proteinelor plasmatice) reprezintă 0.5% din totalul presiunii
osmotice plasmatice.
DEPLASAREA APEI IN COMPARTIMENTUL
EXTRACELULAR
Lichidul intravascular (plasma) transportă elemente nutritive celulare, electroliți și
metaboliți celulari.
Fiziologic, în spațiul interstițial apa nu este liberă ci se asociază cu proteoglicanii formând un
gel. Cantitatea de apă liberă fiind zero, presiunea hidrostatică din spațiul interstițial este
negativă → - 5 mmHg.
Structura de retea a proteoglicanilor conferă interstitiului o complianță redusă la niveluri
negative (fiziologice) ale presiunii hidrostatice interstitiale.
* Proteoglicanii sunt compuși
liniari formați dintr-un miez proteic
de care sunt legate
mucopolizaharidele.
Sarcinile negative ale
mucopolizaharidelor leagă apa
formând un gel.
DEPLASAREA APEI IN COMPARTIMENTUL
EXTRACELULAR
Prin joncțiunile intercelulare endoteliale ale peretelui capilar (format dintr-un strat de
celule endotelilale și o membrana bazală) difuzează:
- oxigen, CO2, apă;
- substanțe liposolubile;
- ioni (Na, Cl, etc.);
- substanțe hidrosolubile cu greutate moleculară mică (ex. glucoză).
Deoarece electroliții difuzează (prin joncțiunile intercelulare endoteliale) din plasmă în
interstițiu, prin procesul de filtrare, compoziția în electroliți a plasmei și a interstițiului
este identică.
Joncțiunile intercelulare endoteliale nu permit, in schimb, pasajul proteinelor plasmatice
(acestea reprezintă singurii solviți osmotic activi care realizează gradient osmotic între
plasmă și interstițiu).
DEPLASAREA APEI IN COMPARTIMENTUL
EXTRACELULAR
Schimburile de apă prin peretele capilar, între vas şi interstiţiu, depind de
diferența dintre:
- gradientul de presiune hidrostatică (între vas și interstițiu);
- gradientul de presiune coloid-osmotică, între vas (proteine
plasmatice) și interstițiu.
Echilibrul Starling defineste relatia de egalitate între:
- cantitatea de lichid filtrată la capătul arterial al capilarului;
- suma dintre:
- cantitatea de lichid reîntoarsă în circulație la capătul venos
al capilarului;
- cantitatea (redusă) de lichid preluată din interstițiu de
sistemul limfatic.
DEPLASAREA APEI IN COMPARTIMENTUL EXTRACELULAR
- schimburile de apă prin peretele capilar-
Capăt venular
Δph = 15 mmHg (gradient de presiune hidrostatică)
Δpc = 22 mmHg (gradient presiune coloid-osmotică)
Δ pc - Δph = 7 mm Hg (predomină pc)
* La capătul arteriolar, Δph (35 mmHg) este mai mare
decât Δpc (22 mmHg) →deplasare hidrică dinspre vas
spre interstiţiu.
* La capătul venular, Ph scade la 10 mmHg, iar Δpc >
Δph → apa din interstiţiu este recuperată în vas
→ fiziologic, volumul circulant rămâne nemodificat.
Gradientul net de presiune determină deplasarea
fluidului:
- la capătul arterial spre țesuturi;
- la capătul venos spre spațiul intravascular.
PNF = Phc – (-Phi) – (Pc+ Pi)
Capăt arteriolar
Δph = 35 mmHg
Δpc = 22 mmHg
Δ ph - Δpc = 13 mm Hg (predomină Ph)
DEPLASAREA APEI IN COMPARTIMENTUL EXTRACELULAR
- rolul sfincterului precapilar -
Valoarea Δph la nivelul capătului arterial al capilarului diferă în funcție de țesut,
aceasta fiind influențată și de tonusul sfincterului precapilar:
- la nivel glomerular, există capilare cu presiune crescută (tonus scăzut al
sfincterului precapilar) ce favorizează filtrarea glomerulară;
- la nivel muscular, există capilare cu presiune scăzută/crescută (tonus
crescut/scăzut al sfincterului precapilar) în repaus și, respectiv, la efort.
* La nivel muscular, modificarea de tonus al sfincterului precapilar are loc astfel:
în repaus, tonusul sfincterului precapilar este crescut → presiune
scăzută in capilar;
la efort, metaboliții (adenozina, CO2, histamina, K+) eliminați din
celula musculară induc scăderea tonusului sfincterului precapilar
(relaxarea sfincterului) → vasodilatație → favorizează aportul de O2
si nutrienți la nivel muscular.
DEPLASAREA APEI IN COMPARTIMENTUL EXTRACELULAR
- rolul sistemului limfatic-
Spațiul interstițial este drenat de vasele limfatice și canalul toracic în sistemul
venos (intravascular).
Astfel, lichidul din spatiul interstitial care nu a pătruns in compartimentul IC
sau nu a fost resorbit la capatul venos al capilarului este preluat de
sistemul limfatic, revenind în final in compartimentul intravascular.
DEPLASAREA APEI DIN COMPARTIMENTUL EC IN
COMPARTIMENTUL IC
Schimbul de apă și solviți între spațiul EC și IC are loc prin următoarele
mecanisme:
- difuziune pasivă (direct, prin bistratul lipidic al membranei
celulare), pentru: oxigen, CO2, apă, substanțe liposolubile;
- canale membranare proteice, pentru: Na+, K+, Ca2+ etc.;
- difuziune facilitată de transportori transmembranari (structural,
aceștia sunt proteine) pentru: glucoză, aminoacizi.
Mișcarea apei între compartimentul EC și cel IC depinde de gradientul de presiune osmotică
(rezultat din compoziția și concentrația solviților, diferite în cele două sectoare, EC și IC).
Distributia proteinelor este diferită în cele 2 compartimente:
- la nivel intracelular proteinele sunt numeroase;
- la nivel interstițial proteinele sunt puține.
• Conform acestei inegalități de distribuție a proteinelor, ar apărea un gradient osmotic
între sectorul EC și IC care ar induce transferul apei interstițiale în celulă.
Pentru menținerea echilibrului osmotic și pentru prevenirea pătrunderii în exces a apei
interstițiale la nivel IC (prevenirea edemului celular), este necesară o distribuție diferită a
altor substanțe (altele decât proteinele) osmotic active (Na, K, Ca, fosfați etc.) între cele două
sectoare, IC și EC.
Principalul determinant al presiunii osmotice:
în spațiul EC este Na+,
în spațiul IC este K+.
Menținerea distribuției normale a principalilor cationi (Na+ K+) între cele două
compartimente (IC și EC) depinde de activitatea pompei de sodiu (ATP-aza Na+/K+) care:
- exportă 3 Na+ (din spațiul IC în cel EC) și
- importă 2 K+ (din spațiul EC în cel IC).
DEPLASAREA APEI DIN COMPARTIMENTUL EC IN COMPARTIMENTUL IC
Echilibrul Donnan apare prin indeplinirea, simultan, a mai multor conditii:
exista două compartimente, separate de o membrană semipermeabilă;
compartimentele conțin ioni difuzibili și ioni nedifuzibili (ionii nedifuzibili
creează un câmp electric);
pentru realizarea echilibrului electric are loc o deplasare a ionilor difuzibili spre
compartimentul cu ioni nedifuzibili, astfel:
ionii difuzibili de valență opusă cu ionii nedifuzibili se deplasează în număr
mult mai mare decat ionii difuzibili de aceeasi valență → se poate realiza
astfel o creștere a osmolalitatii in compartimentul cu ioni nedifuzibili;
in final se realizeaza o distribuție inegală a ionilor difuzibili, independentă de
gradientul chimic, distribuție necesară realizării echilibrului electric intre
compartimente.
DEPLASAREA APEI DIN COMPARTIMENTUL EC IN COMPARTIMENTUL IC - Echilibrul Donnan -
Conditiile pentru realizarea efectului Donnan sunt
indeplinite atât la nivelul membranei capilare, cât și la
nivelul membranei celulare:
Italian Journal of Pediatrics 2009, 35:36
doi:10.1186/1824-7288-35-36
DEPLASAREA APEI DIN COMPARTIMENTUL EC IN COMPARTIMENTUL IC - Echilibrul Donnan -
* La nivelul membranei capilare
Proteinele intravasculare încărcate negativ
realizează un gradient electric intre lichidul
interstitial si spatiul intravascular care atrage
Na+ din spatiul interstitial in cel intravascular.
Italian Journal of Pediatrics 2009, 35:36
doi:10.1186/1824-7288-35-36
DEPLASAREA APEI DIN COMPARTIMENTUL EC IN COMPARTIMENTUL IC - Echilibrul Donnan -
* La nivelul membranei celulare
Proteinele intracelulare încărcate negativ realizează un
gradient electric între interstitiu si spatiul IC.
La acest nivel, distributia inegală a sarcinilor electrice
realizează potențialul membranar de repaus
(încărcarea negativă a feței interne a membranei
celulare) care este menținut, împotriva efectului
Donnan, prin activitatea ATP-azei Na+/K+.
Mentinerea potentialului membranar de repaus implică
un metabolism energetic celular normal.
Scade osmolalitatea plasmatica
Creşte osmolalitatea plasmatică
(cu 1%)
Stimulare osmoreceptori hipotalamici
+
Sinteza ADH în hipotalamus
Stimularea eliberarii ADH la
nivelul hipofizei posterioare
ADH → rec V2 tubi renali colectori → stimulează
inserţia aquaporinelor în membranele celulare →
crește reabsorbţia de apă
# Scade volumul
plasmatic (> 5%)
# Scade tensiunea
arterială (cu 10-15%)
Stimulare baroreceptori
(atriali, arc aortic, artere
carotidiene)
ROLUL ADH IN ECHILIBRUL HIDRIC
Secreția hipotalamică de ADH este
stimulată de:
- creșterea osmolalității
plasmatice;
- scăderea volumului plasmatic
cu > 5% si a nivelului seric
de angiotensina II (activată
de scăderea TA);
- scăderea tensiunii arteriale
cu 10-15%;
- uscarea mucoasei bucale.
ROLUL ADH IN ECHILIBRUL HIDRIC Efectele ADH (vasopresina):
* Stimularea receptorilor V1 localizați în pereții vasculari → vasoconstrictie arteriolară difuză
→ creşterea TA (retenția de apă contribuie, deasemenea, la creşterea tensiunii arteriale);
* Stimularea receptorilor V2 din membrana basolaterală a tubilor colectori → activarea
adenilciclazei → formarea AMPc → migrarea veziculelor de aquaporina 2 (canalul proteic
pentru apă) spre membrana apicală → membrana apicală devine permeabilă pentru apă.
Membrana basolaterală este
întotdeauna permeabilă pentru apă
→ la polul bazal al celulei
tubulare, apa este resorbită în
circulație.
ADH acţionează în acelaşi sens:
- la nivel intestinal → creșterea
absorbţiei de apă;
- la nivel tegumentar → reducerea
transpiraţiei.
HIPERTONIA OSMOTICĂ EXTRACELULARĂ a. hipertonia osmotică extracelulară hipernatremică
- Rolul rinichiului in reabsorbtia Na+ si a H2O -