Slide 1

1CURSUL 2Mediul intern. PlasmaEchilibrul hidroelectrolitic. Volemia.Osmolaritatea plasmatic.Echilibrul acidobazic MEDIUL INTERN SNGELE

UNIVERSITATEA DE MEDICIN I FARMACIE V.BABE TIMIOARA DISCIPLINA DE FIZIOLOGIE DEPARTAMENTUL DE TIINE FUNCIONALE

12CUPRINS1.Sectoarele hidrice ale organismului1.1. Variaii fiziologice ale coninutului de ap al organismului 1.2. Repartiia apei totale n organism 1.3. Echilibrul hidric 2.Volemia (Volumul sangvin total) 2.1. Variaiile fiziologice ale volemiei 2.2. Repartiia volemiei 2.3. Depozitele sangvine

2.Compoziia ionic a plasmei2.1.Electroliii plasmatici 2.2.Echilibrul ionic3.Osmolaritatea plasmatic3.1. Concentraia osmolar a plasmei3.2. Echilibrul osmotic 23.Compoziia ionic a plasmei2.1.Electroliii plasmatici 4.Osmolaritatea plasmatic3.1. Concentraia osmolar a plasmei3.2. Echilibrul osmotic 5.Echilibrul acido-bazic5.1. Mecanismele de control ale echilibrului acido-bazic5.2. Sistemul tampon bicarbonat/acid carbonic 5.3. Variaiile fiziologice ale pH-ului plasmatic5.4. Dezechilibrele acido-bazice

6.Proteinele plasmatice6.1. Principalele fraciuni plasmatice6.2. Echilibrul proteic. Disproteinemiile 6.3. Rolurile proteinelor plasmatice6.4. Presiunea coloid-osmotic a plasmei 5OBIECTIVEStudentul trebuie s: Descrie coninutul n ap al organismului i distribuia apei n sectoare i compartimente hidrice Defineasc echilibrului hidric i s descrie componentele balanei hidriceDescrie mecanismele de transport care asigur repartiia apei ntre sectoarele i compartimentele hidrice ale organismului Defineasc echilibrul ionic i s precizeze valoarea normal a cationilor i anionilor plasmatici Discute factorii de care depinde concentraia electroliilor plasmatici i s enumere rolurile fiecrui electrolit plasmatic Defineasc echilibru osmotic i parametrii osmolaritii (Cosm i Posm) Defineasc i s cunoasc valoarea normal a volemiei i a componentelor sale Discute variaiile fiziologice ale volemiei i factorii care condiioneaz repartiia i redistribuirea volemiei Discute rolul depozitelor sanguine i s explice mecanismele care stau la baza acumulrii i mobilizrii sngelui la nivelul depozitelor Defineasc echilibrul acido-bazic i caracteristicile interveniei mecanismelor fizico-chimice i biologice de control ale pH-ului Descrie caracteristicile principale ale unui sistem tampon i s precizeze importana sistemelor tampon plasmatice n reglarea pH-ului Descrie componentele sistemului tampon bicarbonat/acid carbonicExplice cauzele variaiilor fiziologice ale pH-ului plasmaticPrecizeze valoarea normal a proteinemiei i a fraciunilor ELFOEnumere funciile proteinelor plasmatice Defineasc presiunea coloid-osmotic a plasmei i importana ei n reglarea schimburilor transcapilare

71. SECTOARELE HIDRICE ALE ORGANISMULUI MEDIUL INTERN este mediul lichidian care asigur transportul de gaze i substane nutritive i epurarea produilor toxici rezultai din metabolismul celularAPA TOTAL este principala component a organismului variaz n limite largi cuprinse ntre 50% - 75% din greutatea corporal (G, kg) coninutul n ap al organismului depinde de intensitatea proceselor metabolice i proporia de esut adipos variaii n funcie de vrst, sex i starea de nutriie8Tipul de esut Plasma - 90% Viscere - Ficat - 75% - Muchi striat - 75% - Piele - 70% esutul conjunctiv - 60%esutul osos - 25% esutul adipos -10%

Vrsta: copil (0,75 x G) adult (0,6 x G) vrstnici (0,5 x G) Sexul: femeile un coninut de ap cu 5% mai mic dect brbaiiStarea de nutriie: subiecii obezi au un coninut de ap mai mic dect subiecii normoponderali

1.1.VARIAII FIZIOLOGICE ALE CONINUTULUI DE AP AL ORGANISMULUI 9Sectorul hidric INTRACELULAR Ap = 40% x G = 0,4 x G Sectorul hidric EXTRACELULAR Ap = 20% x G = 0,2 x GCompartimentul hidric interstiial Compartimentul hidric intravascular Compartimentul hidric transcelular EXEMPLU: Organismul unui adult normoponderal (70 kg) conine: Ap total = 0,6 x 70 kg = 42 litri din care: Ap intracelular = 0,40 x 70 kg = 28 litri Ap extracelular = 0,20 x 70 kg = 14 litri1.2.REPARTIIA APEI TOTALE N ORGANISM

10Este separat de sectorul extracelular prin membrana celular Cuprinde 2 compartimente hidrice: (a) APA STRUCTURAT - de constituie, nemobilizabil, fixat de componentele citoplasmatice(b) APA LIBER mediu de dispersie n citoplasmmobilizabil pe baza gradientului osmotic dintre sectorul intracelular i compartimentul interstiial SECTORUL HIDRIC INTRACELULAR

11SECTORUL HIDRIC EXTRACELULAR (a) Compartimentul hidric INTERSTIIAL reprezint 3/4 din sectorul hidric extracelular (~10,5 litri)cuprinde lichidul interstiial surs de ap rapid mobilizabileste separat de sectorul intracelular prin membrana celular i de compartimentul intravascular prin membrana capilar asigur schimburile dintre snge i celule i dintre acestea i mediul extern prin intermediul SUPRAFEELOR DE SCHIMB:1. Externe - pielea 2. Interne - de aport exogen - digestiv - pulmonar

- de epurare - hepatic (biliar) - renal - pulmonar

12(b) Compartimentul hidric INTRAVASCULAR (plasma sangvin)reprezint 1/4 din sectorul hidric extracelular (~3,5 litri) este separat de compartimentul interstiial prin membrana capilareste sistemul de legtur dintre mediul intern i mediul extern al organismului care permite:aportul de substane nutritiveeliminarea cataboliilor PLASMAELEMENTELE FIGURATE SNGELE+SECTORUL HIDRIC EXTRACELULAR (LEC)

13(c) Compartimentul hidric TRANSCELULAR cuprinde ap nemobilizabil (~ 1 litru / 70 kg) distribuit n compartimente interstiiale speciale - fluidele transcelulare - limfa FLUIDELE TRANCELULAREcuprind un numr de volume mici de lichide specifice secretate n cavitile organismuluiau rol trofic - lichidul cefalorahidian (LCR) - lichidele intraoculare - lichidul sinovial - lichidul pleural, pericardic, peritonealndeplinesc funcii specializate secreiile digestive SECTORUL HIDRIC EXTRACELULAR MEDIUL INTERN cuprinde: plasma, lichidul interstiial i limfa2. VOLEMIA (VOLUMUL SANGUIN TOTAL)DEFINIE = suma dintre volumul plasmatic i volumul globular VST = VP + VG = 3000 + 2000 = 5000 mlvolumul sanguin total (VST) = ~ 5000 ml (7 - 8% din G, 3 litri/m2)volumul plasmatic (VP) = ~ 3000 ml (55% din VST)volumul globular (VG) = ~ 2000 ml (45% din VST14VOLUMUL GLOBULAR cuprinde:99% eritrocite1% leucocite i trombocite VARIAII Volemiei = hipovolemie Volemiei = hipervolemie

HEMATOCRITUL VENOS (Htv) = (VG x 100)/VST Htv = (2000 x 100) / 5000 = 40% Valori normale Htv (%)sexul M: 45 7%sexul F: 42 5% VARIAII Htv = oligocitemie Htv = policitemie 15

1. Regimul de presiune intravascular 85% n cord + vene mari (rezervor cu presiune )15% n aort + arterele mari ( rezervor cu presiune )2. Tipul de vas20% n artere75% n vene5% n capilare3. Viteza de circulaie a sngelui2/3 cu vitez n circulaia sistemic1/3 cu vitez n depozitele sanguine 16 REPARTIIA VOLEMIEI DEPOZITELE SANGUINE(a) DEPOZITUL HEPATIC Volum: 500 - 600 ml snge Sediu: capilare sinusoide + vene hepatice17

(b) DEPOZITUL SPLENIC Volum: 200 - 300 ml snge Sediu: capilare sinusoide i venele din pulpa roie

(c) PLEXUL VENOS SUBPAPILAR DERMICVolum: ~1500 ml snge (circulaia funcional cutanat)Rol: termoreglare (radiator reglabil al corpului)18

Rol: depozit rapid mobilizabil i pe durat scurt 19(d). VOLUMUL SANGUIN CENTRAL (VSC)Volum: 600 ml 1000 ml snge Sediu: mica circulaie 203. COMPOZIIA IONIC A PLASMEI Ionogram plasmatic mEq/L(limite)CATIONI = ~ 155 mEq/LNa+136 - 145K+3,5 - 5Ca2+2,2 2,8Mg2+1,6 2,4 ANIONI = ~ 155 mEq/LCl-98 - 106HCO3- 23 - 27HPO42-2 - 3SO42-1R-COO-6Pr-16

VALORI NORMALE 21 ELECTROLIII PLASMATICISODIUL [Na+] principalul cation plasmaticNivelul plasmatic depinde de ROLURIechilibrul hidric principalul factor al reglrii Posm echilibrul acido-bazic formeaz sarea sistemelor tamponaport/pierdere digestiv i renalstarea de hidratare a organismuluinivelul secreiei de ALD (aldosteron) POTASIUL [K+] - principalul cation intracelularNivelul plasmatic depinde de

aport/pierdere digestiv i renalstarea echilibrului acido-bazicnivelul secreiei de ALD

ROLURIreglarea excitabilitii neuro-musculare valoarea PR reglarea activitii cardiace

22 CALCIUL ionic [Ca2+] Calciu total = 9 11 mg/dl 50% form ionizat (Ca2+) = forma activ (difuzeaz n celule)40% legat de albumine 10% legat de anioni plasmatici (bicarbonat, citrat, fosfat, sulfat)Nivelul plasmatic depinde de aport/pierdere digestiv i renalstarea echilibrului acido-bazic nivelul secreiei de PTH, calcitonin i calcitriol (Vit.D3) PTH (parathormon) = hormon secretat de paratiroide care mobilizeaz Ca2+ din oase i reabsorbia renal de Ca2+Calcitonina = hormon tiroidian care stimuleaz mineralizarea osului i reabsorbia renal de Ca2+Calcitriol (Vit.D3) = vitamin care absorbia intestinal a Ca2+23 ROLURIreglarea excitabilitii neuro-musculare val. potenialului pragreglarea activitii cardiace reglarea contraciei musculare determin [Ca2+ ]ic coagulare reprezint factorul IV al coagulrii sngelui mineralizare osoas intr n structura cristalelor de hidroxiapatit MAGNEZIUL ionic [Mg2+] Magneziu total = 2 3 mg/dl 60% forma ionizat (Mg2+) = fraciunea activ (ptrunde n celule)25% fixat pe albumine15% pe fixat pe anioni plasmatici (fosfat n special)

ROLReglarea excitabilitii neuro - musculare exocitoza ACh la nivelul plcii motorii

24 CLORUL [Cl-] principalul anion extracelular ROLURIechilibrul hidric i osmotic: urmeaz pasiv Na+ pentru meninerea electroneutralitii plasmei reglarea Posm echilibrul acido-bazicsecreia HCl (gastric) ANIONUL FOSFAT [HPO42-]

ROLURImineralizarea oaselor cristale de hidroxiapatitechilibrul acido-bazic sistem tampon Na2HPO4 /NaH2PO4 (rol )sinteza principalilor compui macroergici celulari (ATP)

254. OSMOLARITATEA PLASMEIPARTICULELE OSMOTIC ACTIVE PLASMATICEelectroliii (93%) n principal Na+ i Cl-substane organice nedisociabile (7%) glucoz (G), ureea (U)PARAMETRII ECHILIBRULUI OSMOTIC concentraia osmolar (Cosm) = 285 - 295 mOsm/lpresiunea osmotic (Posm) = 7,6 atm = 5776 mm Hg

26DEFINIIE: meninerea constant a numrului de particule osmotic active dizolvate n unitatea de volum plasmaticIZOTONIE: Cosm plasm = Cosm interstiiu = Cosm intracelular HIPOTONIE: Cosm 285 mOsm/l Cauze: Hiponatremie: hiperhidratare, pierdere renal sau digestiv de Na+, hipoALDHIPERTONIE: Cosm 295 mOsm/l Cauze: Hiperglicemie: diabet zaharat Uremie ( ureei sangvine): insuficien renalHipernatremie: deshidratare, retenie renal de Na+, hiperALDECHILIBRUL OSMOTIC 275.ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC (EAB)DEFINIIE: meninerea n limite normale a pH-ului plasmatic pH = - log [H+] = 7,35 7,45 pH 7,35 acidoz decompensatpH > 7,45 alcaloz decompensat

28 MECANISME DE CONTROL ALE EAB(a) FIZICO-CHIMICE : sistemele tampon din plasm, eritrocit, urin acioneaz n sensul reducerii variaiei de pH intervin rapid (cteva minute) i au eficien limitat n refacerea pH-ului plasmatic SISTEMELE TAMPON ALE ORGANISMULUI: Bicarbonat / acid carbonic (HCO3-/H2CO3)Fosfat disodic / fosfat monosodic (Na2HPO4/NaH2PO4)Oxihemoglobinat de potasiu / oxihemoglobin (KHbO2/HbO2)Hemoglobin redus / hemoglobin acid (Hb-/HbH)Protein bazic / protein acid (Pr-/PrH)(b) BIOLOGICE: plmni, rinichiintervin mai lent (ore pentru plmni, zile pentru rinichi) dar au eficien maxim n refacerea pH-ului plasmatic i a componentelor sistemelor tampon plasmatice 29 SISTEMUL TAMPON BICARBONAT / ACID CARBONIC 1. Este principalul sistem tampon al plasmei[HCO3-] = 24 mEq/l (concentraie )pKa = 6,1 apropiat de pH-ul normal componentele sale sunt reglabile:H2CO3 (depinde de PCO2) prin ventilaie pulmonarNaHCO3 prin funcia renal2. Parametrii sistemului tampon NaHCO3/H2CO3 aprecierea EABpH = 7,35 7,45PCO2 = 38 42 mm Hg [HCO3-] = 23 27 mEq/lpH = 6,1 + log [HCO3-]

[H2CO3]30(a) [HCO3-] = componenta metabolic a sistemului tampon este reglat lent pe cale renal secretat de celule care prezint: anhidraz carbonic: CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+

(b) [H2CO3] = componenta respiratorie a sistemului tampon este reglat rapid pe cale pulmonar (modificarea ventilaiei) se formeaz n plasm prin hidratarea CO2 [H2CO3] depinde de: - coeficientul de solubilitate al CO2 = 0,03 - presiunea parial a CO2 [H2CO3] = PCO2 x 0,03 = 40 x 0,03 = 1,2 mmol/l PCO2 = 38 42 mm Hg

(c) Raportul [HCO3-]/[H2CO3] = [HCO3-]/[PCO2 x 0,03] = 24 / 1,2 = 20 NORMAL: 18 22 pH = 7,35 7,4531Tip dezechilibru Modificare primarCauze Acidoza metabolic HCO3-Diabet zaharat (DZ) cu cetoacidoz (+ CC) utilizarea HCO3- pentru tamponarea corpilor cetoniciSindrom diareic acut pierdere de HCO3- pe cale digestivAlcaloza metabolic HCO3-Vrsturi pierderea de HCl pe cale digestiv determin un exces de HCO3- n plasmHiperALD creterea reabsorbiei renale de Na+ i HCO3- DEZECHILIBRELE ACIDO-BAZICE 32Tip dezechilibru Modificare primarCauze Acidoza respiratorie PCO2Hipoventilaie pulmonar: BPOC bronhopneumopatie obstructiv cronic = bronit cronic + emfizem pulmonar Insuficiena respiratorie scderea schimburilor de gaze respriatorii la nivel pulmonar Alcaloza respiratorie PCO2Hiperventilaie pulmonar: Starea febril (copii) pierdere de cldur prin respiraie Efortul fizic adaptarea ventilaiei la efortul fizic 33PROTEINEMIA: - concentraia total de proteine din plasm - valoare normal = 5,5 8 g/dl (55 80 g/l) FRACIUNI PROTEICE PLASMATICE (valori absolute) albumine = 3,5 5,5 g/dl (35 55 g/l) globuline = 2 3,5 g/dl (20 35 g/l) raport albumine/globuline = 1,5 - 2 fibrinogen = 2 4 g/l

FRACIUNI PROTEICE SEPARATE ELFO (valori relative) albumine = 50 - 60% 1 - globuline = 4,2 7,2% 2 - globuline = 6,8 12% - globuline = 9,3 15% - globuline = 13 23% 6. PROTEINELE PLASMATICE

34ECHILIBRUL PROTEICDEFINIIE: meninerea constant a proteinemiei prin pstrarea echilibrat a relaiei dintre aportul /sinteza de proteine i catabolismul/pierderile de proteine Catabolism tisularPierdere renal Pierdere digestiv PROTEINEMIE(5,5 8 g/dl)Alimente (sursa exogen)Depozit de proteine(ficat, muchi scheletic) Sintez hepatic(sursa endogen)Absorbie intestinal

35DISPROTEINEMIILE (a) HIPOPROTEINEMIE ( 5,5 g/dl)aport insuficient ex: inaniie, malnutriie protein-caloricpierderi digestive ex: maldigestie, malabsorbie intestinal (enteropatie exudativ, rezecie de intestin subire) scderea sintezei hepatice ex: boli hepatice cronicepierderi renale ex. sindrom nefroticcatabolism proteic exagerat ex. boala canceroas, hipertiroidismhiperhidratare scdere relativ

(b) HIPERPROTEINEMIE (> 8 g/dl)transformarea malign a limfocitelor B i creterea produciei de anticorpi ( - globuline) ex: mielom multipludeshidratare cretere relativ36Tipul de disproteinemiePAlb.12Inflamaie acutNInflamaie cronicHipo--globulinemieSindrom nefroticEnteropatia exsudativAfeciuni hepatice croniceMielom multiplu PROTEINOGRAMA = proteinemie + ELFODISPROTEINEMIA = modificri ale concentraiei proteinelor plasmatice i a fraciunilor electroforetice 37 2.ROL de ENZIME Active n plasm renina: transform angiotensinogenul n angiotensinplasmina: degradeaz fibrina Inactive n plasm MARKERI ai integritii celularetransaminazele (ALAT, ASAT): n hepatita acut3.ROL de HORMONI - hormonii hipofizari - hormonii pancreatici ROLURILE PROTEINELOR PLASMATICE1.ROL de TRANSPORTORI PLASMATICI- transport hormoni, vitamine, metale, metabolii, lipide, medicamente384. ROL NUTRITIV I TROFICproteinele plasmatice sunt preluate de esuturi i utilizate pentru sinteza unor constituieni proprii

5. ROL n APRAREA ORGANISMULUI aprarea specific prin anticorpi ( -globuline, imunoglobuline) IgA aprarea mucoaselor IgM rspunsul imun primar Ig G (majoritar) rspunsul imun secundar

6. ROL n ECHILIBRUL FLUIDO-COAGULANT n coagulare prin factorii plasmatici ai coagulrii (I-XIII)n fibrinoliz prin plasminogen397.ROL n ECHILIBRUL ACIDO-BAZICsistemul tampon Pr-/PrH (rol n plasm)

8. FACTOR DETERMINANT AL PROPRIETILOR FIZICE ALE SNGELUI Densitate - plasma = 1,027 g/cm3 - snge = 1,057-1,061 g/cm3 Vscozitate - plasma = 1,86 cPoise - snge = 4,4 - 4,7 cPoisepH = 7,35 7,45VSH = 1- 10 mm/h la sexul M, 2 - 13 mm/h la sexul F Presiune coloid-osmotic (p) = 25 30 mm Hg 40 PRESIUNEA COLOID OSMOTIC (p)DEFINIIE: presiunea osmotic (oncotic) determinat de proteinele plasmatice particip la schimburile transcapilare se opune filtrrii la nivelul captului arterial al capilarului favorizeaz reabsorbia la nivelul captului venos al capilarului VALOARE NORMAL: p = 25 30 mm HgCOMPONENTE: 80% albumine + 20% globuline i fibrinogen p = 5,4 x albumine (g/dl) + 1,47 x globuline (g/dl)