FUNCTIA DE EXCRETIE

FUNCTIA DE EXCRETIE

Consta in eliminarea din organism a substantelor toxice sau nefolositoare rezultate din procesele metabolice sau introduse prin alimentatie ca medicamente sau substante de contrast.

La aceasta functie participa:

- plamanul prin care se elimina CO₂ si alte substante volatile

- ficatul care elimina prin bila sau care neutralizeaza substante endo- sau exogene

- glandele sudoripare prin formarea transpiratiei

- rinichiul, cel mai important organ cu rol excretor

Rolurile rinichiului

- Elimina substantele straine si cele rezultate din metabolism (uree, acid uric, creatinina, metaboliti ai hormonilor, ai Hb etc.)

- Mentine presiunea osmotica si volumul mediului intern

- Mentine echilibrul ionic (Na⁺, K⁺, Cl^-, HCO₃^-, Ca⁺⁺, PO₄^3-) astfel incat excretia sa egaleze aportul

- Mentine echilibrul acido-bazic

- Produce si secreta substante cu rol de hormoni: renina, prostaglandine, calcitriol, eritropoietina

Functia rinichiului este strans legata de structura.

Structura macroscopica:

Rinichii sunt in numar de doi, situati pe peretele posterior al abdomenului, retroperitoneal, de-o parte si de alta a coloanei vertebrale; cel drept e situat putin mai jos ca cel stang din cauza ficatului ( polul rinichiului drept e la nivelul coastei 12, polul rinichiului stang e la nivelul coastei 11)

La adult, fiecare rinichi cantareste 150 gr, iar ca dimensiuni: 11 / 6 / 3 cm

Rinichiul are forma de bob de fasole, cu marginea externa convexa, cea interna concava, in concavitate fiind situat hilul organului. La polul superior se gaseste glanda suprarenala.

Pe sectiune se observa:

- capsula renala, conjunctivo-fibroasa ce acopera rinichiul

- corticala la exterior

- medulara impartita in 8-18 mase piramidale - piramidele lui Malpighi, cu varful spre bazinet. Varful proemina intr-un calice mic avand denumirea de papila si e perforat de cca. 20 pori - orificii de deschidere a tubilor colectori. Mai multe calice mici se unesc intr-un calice mare. Acestia sunt in numar de 2-3 si se deschid in bazinet (pelvis renal) care se continua cu ureterul ce conduce urina spre vezica urinara. Continutul acesteia se elimina la exterior prin uretra, care este prevazuta cu doua sfinctere: extern striat si intern neted.

Corticala patrunde intre piramidele Malpigthi sub forma coloanelor Bertin. O piramida Malpighi si corticala din jurul ei formeaza un lob renal (intre 8-12)

Vascularizatia:

Artera renala se desprinde in unghi drept din aorta abdominala, patrunde la nivelul hilului in rinichi si se ramifica in artere interlobare. Acestea se continua cu arterele arcuate din care se desprind arterele interlobulare; din ele se desprind arteriolele aferente ce se capilarizeaza la nivelul glomerulului. Capilarele se unesc intr-o arteriola eferenta ce se capilarizeaza din nou peritubular (sistem port arterial).

Din arteriola eferenta coboara capilare in forma de ansa ce se numesc "vasa recta".

Venele au traiect invers arterelor.

Inervatia:

Rinichiul este organul abdominal cel mai bine inervat. Inervatia este simpatica si provine din coarnele laterale D₁₂ - L₂; sinapsa se face in ganglionul celiac. Se distribuie musculaturii arteriolelor, celulelor juxtaglomerulare si tubilor. Stimularea simpaticului prin NA produce vasoconstrictie, secretie de renina si reabsorbtie Na⁺. Rinichiul denervat sau transplantat se comporta ca si cel inervat ceea ce demonstreaza rolul redus al simpaticului in functionarea renala. Inervatie parasimpatica nu exista.

Nefronul:

Este unitatea structurala si functionala a rinichiului. In fiecare rinichi sunt 1-1,2 milioane de nefroni. Fiecare nefron este format din: corpusculul renal Malpighi si tubul renal.

Corpusculul renal are un diametru de 200-250 μm, se gaseste in corticala renala si este format din:

● Capsula lui Bowman - portiunea initiala a tubului largita si infundata, avand un pol vascular si un pol urinar care se continua cu tubul renal. Intre cei 2 poli se gaseste spatiul capsular in care filtreaza urina.

● Glomerulul renal este a doua componenta a corpusculului, e format dintr-un ghem de capilare (cca. 20-40) provenite din arteriola aferenta si subimpartite in 3-5 lobuli. Glomerulul patrunde in portiunea infundata a capsulei venind in contact cu polul vascular al acesteia. Capilarele se unesc in arteriola eferenta, mai ingusta decat cea aferenta. Ea paraseste capsula. Intre capilare se gaseste tesut mesangial ce se extinde in portiunea axiala a lobulilor reprezentand structura de sustinere a capilarelor. Celulele mesangiale au si alte functii: de sinteza a matricei si a membranei bazale, de cicatrizare a leziunilor, de fagocitoza, depoziteaza si transporta niste substante chimice.

Tubul renal are o lungime de 20-44 mm. Pusi cap la cap tubii dintr-un rinichi au o lungime de 80 km si o suprafata de 6 m². Se impart in tub proximal, ansa Henle, tub distal si tub colector.

● Tubul proximal e format dintr-o parte cudata - tub contort proximal si o parte dreapta. Au o lungime de 12-24 mm, un diametru de 50-65 µm. E marginit de un singur rand de celule, cu forma de piramida trunchiata. Membrana apicala prezinta numerosi microvili - "marginea in perie" care ii maresc suprafata de 20-40 de ori. Membrana latero-bazala prezinta multe invaginatii intre care se gasesc mitocondriile, dovada a unei activitati intense. Latero-apical, celulele sunt unite prin jonctiuni stranse. Partea dreapta a tubului proximal are o activitate mai redusa decat tubul contort.

●Ansa Henle are o ramura descendenta subtire care in partea inferioara se indoaie in ac de par si se continua pe o distanta scurta cu o parte ascendenta tot subtire. Are un diametru de 14-22µm si o lungime de 0-14 mm. Celulele epiteliale sunt turtite, au membranele apicala si bazala putin dezvoltate si putine mitocondrii. Portiunea ascendenta se ingroasa ( L = 6-18 mm) iar celulele epiteliale se aseamana cu cele din tubul proximal.

●Tubul distal incepe cu tubul contort (L = 5 mm, diametru = 20-50 µm) cu celule asemanatoare cu celulele din portiunea ascendenta groasa a ansei Henle. In aceasta portiune a tubului se gaseste

"macula densa", o parte a epiteliului cu celule mai inalte, cu nuclei mai mari in palisada.

●Tubul colector (L = 20 mm, diametru = 100-200 µm) apartine nefronului din punct de vedere functional, nu anatomic. Epiteliul e format din doua feluri de celule: principale si intercalate. Cele intercalate au un numar mai mare de mitocondrii.

Nefronii sunt de doua feluri: superficiali (corticali) si juxtamedulari.

Nefronii corticali:

Au corpusculii situati in partea externa a corticalei, reprezinta 85 % dintre nefroni, au ansele Henle scurte. Arteriolele eferente se capilarizeaza in jurul tubilor, au rol nutritiv, dar si de secretie si reabsorbtie a apei si substantelor solvite.

Nefronii juxtamedulari:

Au corpusculii in corticala din apropierea medularei, au anse Henle lungi ce patrund pana in profunzimea medularei. Arteriola eferenta, pe langa capilarele peritubulare, formeaza si capilare in forma de ansa - vasa recta care coboara paralel cu ramurile ansei Henle. Prin ele trece doar 0,7 % din sangele ce iriga rinichiul, dar ele, pe langa rolul de nutritie, participa si la concentrarea urinei.

Ultrastructura capsulei Bowman:

Capsula Bowman prezinta un pol vascular ce inconjoara capilarele glomerulare si un pol urinar ce se continua cu tubul renal proximal. E captusita cu un singur strat de celule epiteliale. Endoteliul capilar, membrana bazala a capilarului, membrana bazala a epiteliului capsulei si epiteliul capsulei formeaza membrana filtranta sau bariera filtaranta cu o permeabilitate de 100 de ori mai mare decat a peretelui capilar din organism.

Endoteliul capsular e format din celule strabatute de orificii (pori) cu diametrul de 700Å, numiti "fenestre" si care formeaza "lamina fenestrata". El permite trecerea apei, a ionilor, chiar a unor proteine, impiedica trecerea elementelor figurate.

Membrana bazala a celor doua structuri, cu o grosime de 2300-3000Å, e formata dintr-o zona centrala - lamina densa si doua zone periferice - laminae rara. Din punct de vedere chimic, este un gel hiperhidratat strabatut de fibre de colagen si de glicoproteine ce formeaza o retea care impiedica trecerea unor particule mai mari de 110Å. Este singurul strat continuu al membranei si multi il considera componenta principala a membranei filtrante. (reinnoirea membranei bazale se face de celulele mesangiale si de podocite)

Foita vasculara a capsulei Bowman e formata din celule speciale - podocite , cu un numar mare de organite celulare. Ele sunt separate de lamina rara externa prin spatiul subpodocitar. Prezinta numeroase prelungiri citoplasmatice - procese podocitare (prelungiri primare) din care se desprind altele mai subtiri - pedicele (prelungiri secundare) ce se proiecteaza pana la membrana bazala pe care se fixeaza (o distanta de cca. 250 - 600Å).

Pedicelele se incruciseaza delimitand niste fante (diametru = 500 - 1000Å) acoperite de diafragme care realizeaza o retea de lacune si canale. Ele ar impiedica filtrarea particulelor mai mari de 70Å.

Epiteliul parietal al capsulei e format dintr-un strat de celule cubice sau turite, lipsite de activitate si se continua cu epiteliul tubular.

Glomerulul:

Prezinta doua portiuni distincte: membrana filtranta si o regiune intercapilara cu celule mesangiale inconjurate de substanta fundamentala. Are numeroase functii (amintie), probabil participa si la reglarea debitului sangvin prin capilare.

Aparatul juxtaglomerular:

Este situat la nivelul hilului glomerular, intre arteriola aferenta si cea eferenta. E format din: celule mioepiteliale, macula densa si lacis.

Celulele mioepiteliale:

Se gasesc in arteriole la 30-50 µm de glomerul, sunt celule musculare ce au capatat caractere secretorii (reticul endoplasmatic, aparat Golgi, numeroasemitocondrii) si contin grannulatii cu renina. Se numesc celule juxtaglomerulare.

Macula densa:

descrisa anterior e o parte a epiteliului tubului contort distal cu celule foarte apropiate de celulele juxtaglomerulare, cu aparatul Golgi situat spre partea bazala.

Lacisul:

Este format din substanta fundamentala si celule asemanatoare celulelor mesangiale cu rol incomplet elucidat.

Formarea urinii are loc prin:

filtrarea glomerulara

reabsorbtia

secretia tubulara

Filtrarea glomerulara

Este un proces ce are loc prin membrana filtranta din capsula renala. Ea depinde de dimensiunea particulelor si de incarcarea lor electrica, fiind de 100 ori mai permeabila decat cea a capilarelor din organism.

Ca dimensiune, particulele cu raza de 42Å nu trec.

In ce priveste incarcarea electrica, particulele electropozitive trec mai usor ca cele neutre , iar anionii trec mai greu din cauza prezentei in cele trei straturi a unor glicoproteine incarcate electronegativ care resping anionii (indepartarea incarcarii negative a membranei filtrante duce la proteinurie).

Fortele ce determina filtrarea:

● Coeficientul de ultrafiltrare (Kf) este produsul intre permeabilitate si suprafata deci depinde de gradul de dilatare a capilarelor

● Presiunea hidrostatica din capilar (Pc) - valoare medie = 60 mmHg

● Presiunea din capsula (P_CB) = 18 mmHg

● Presiunea coloidosmotica din capilar (Π_C) - valoare medie = 32 mmHg

● Presiunea coloidosmotica din capsula lui Bowman (Π_CB) = 0 mmHg

Din insumarea lor rezulta presiunea medie efectiva de filtreare de 10 mmHg. Aceasta presiune in capilar scade din cauza rezistentei de curgere si a cresterii presiunii coloidosmotice (proteinele nefiltrand, se concentreaza).

Filtrarea poate fi afectata de:

- modificarea Kf

- modificarea presiunii din capilar prin contractia arteriolei aferente si eferente

- cresterea debitului sangvin renal

In conditii patologice, filtrarea poate fi influentata de modificari ale TA sistemice, modificari ale Π_C, modificari ale P_CB (obstruari ale cailor de eliminare).

Rata filtrarii:

Are valoarea medie de 125 ml/min deci de 180 L/24h:

- la barbati - 90-140 ml/min

- la femei - 80-125 ml/min

Compozitia urinei primare:

In mare este plasma fara proteine. Cationii sunt cu 5% mai putin ca in plasma, anionii sunt cu 5% mai mult. Fractiunea de filtrare este procentul de plasma filtrata si in medie este de 19%.

Autoreglarea filtrarii:

Consta in mentierea ratei filtrrii constanta la presiuni arteriale medii cuprinse intre 75-160 mmHg. Prezinta o importanta deosebita deoarece scaderea filtrarii ar duce la o reabsorbtie crescuta iar cresterea ar scadea reabsorbtia deci ar duce la eliminarea unor substante utile organismului. Acest mecanism practic decupleaza filtrarea de modificarile TA. Autoreglarea se face printr-un

feedback tubulo-glomerular ce are loc la nivelul aparatului juxtaglomerular si care consta in :

- vasodilatatia arteriolei aferente

- vasoconstrictia arteriolei eferente

Elementul receptor e reprezentat de celulele maculei densa iar excitantul - scaderea Na⁺ si Cl^- in tubul contort distal din dreptul maculei.

Un debit sangvin scazut prin glomerul determina o filtrare scazuta urmata de o reabsorbtie crescuta a ionilor in tubul proximal si deci la macula densa ajunge o concentratie scazuta de Na⁺ si Cl^- ceea ce duce la vasodilatatia arteriolei aferente; creste debitul sangvin, presiunea in glomerul, deci fitrarea.

Scaderea Na⁺ si Cl^- in urina din apropierea maculei determina eliberarea de renina, care, in sange duce la formarea angiotensinei II ce produce contractia arteriolei eferente mult mai sensibila la angiotensina II decat cea aferenta

Presiunea in capilarele glomerulare creste deci si filtrarea.

Cand ambele mecanisme functioneaza simultan, filtrarea se mentine constanta, intre limitele presiunii amintite.

Scaderea TA medii sub 75 mmHg reduce debitul urinar iar la valoarea de 50 mmHg apare anuria. Cresterea TA la 200 mmHg creste debitul urinar de 7-8 ori - diureza prin presiune.

Efectul stimularii simpaticului:

O stimulare usoara sau moderata are efect slab deoarece intervine mecanismul de autoreglare.

O stimulare puternica si brusca reduce debitul urinar, dar daca stimularea continua, debitul urinar revine aproape la normal in 20-30 min (prin diminuarea mediatorului, dar si prin modificari renale).

Debitul sangvin renal:

Este de cca 1200 ml/min in ambii rinichi, ceea ce reprezinta 21 % din debitul cardiac (fata de greutatea rinichilor care reprezinta 0,5 % din greutatea corporala). Se numeste fractiune renala si la o persoana adulta sanatoasa variaza intre 12-30 %.

In capilarele glomerulare circulatia e sub presiune mare (60 mmHg) din cauza rezistentei opuse de arteriola eferenta. Intreg capilarul se comporta ca si capatul arterial al unui capilar obisnuit din organism. Dealungul intregului capilar are loc filtrarea.

In capilarele peritubulare presiunea e scazuta si se comporta ca si capatul venos al unui capilar obisnuit, deci are loc reabsorbtia si debitul sanguine renal este autoreglat deci se mentine constant in intervalul TA medii cuprinse intre 75 si 160 mm Hg. Mecanismul cel mai important este cel vasodilatator al arteriolei aferente.

Dupa unii autori ar exista si un mecanism miogen: TA crescuta pune in tensiune peretele capilar care raspunde prin contractie si invers.

Functia tubulara

Urina primara formata prin filtrare la nivelul capsulei Bowman trece prin sistemul tubular ajungand in pelvisul renal. In timpul acestei treceri au loc procese de reabsorbtie si de secretie.

Reabsorbtia:

Este procesul de trecere a substantelor din lumenul tubular in sange. Se reabsoarbe peste 99% apa; componentii utili ai organismului ca glucoza, aminoacizii, proteinele se reabsorb in totalitate.

Secretia:

Prin acest proces adica de trecere a substantelor din sange in lumenul tubular, se elimina substantele straine organismului (medicamentele, substantele de contrast), substante rezutate in catabolism (H⁺) sau in exces (K⁺).

Functia tubului distal si a celui colector este depenenta de actiunea hormonilor, acest segment fiind implicat in mentinerea homeostaziei mediului intern din punct de vedere al presiunii osmotice, al volumului, compozitiei ionice si al echilibrului acido-bazic.

Mecanismele de transport prin membrana tubulara sunt pasive si active:

Mecanismul pasiv:

Se refera la transportul substantelor conform gradientilor electro-chimic si osmotic si constau in :

● difuziune simpla - adica trecerea particulelor datorita miscarii lor termice, ex. Cl^-

● difuziune facilitata - adica trecerea conform gradientilor amintiti dar cu ajutorul unui transportor

● osmoza - trecerea apei de la presiune osmotica mica spre mediul cu presiune osmotica mai mare

Mecanismele active:

Au loc cand transportul substantelor se face impotriva gradientilor electro-chimici, cu ajutorul unui transportor, cu consum de energie rezultata din scindarea ATP. Mecanismele active sunt primare si secundare:

● mecanismul activ primar - are loc in cazul in care transportorul este o ATP-aza, deci scindeaza ATP iar energia elaborata este folosita direct la acel transport. De exemplu, transportul Na⁺ din celula epiteliala in iterstitiu la nivelul membranei latero-bazale. Transportul este activ primar deoarece transportorul este o ATP-aza dependenta de Na⁺ si K⁺ care scoate Na⁺ din celula in interstitiu

●mecanismul activ secundar - nu foloseste direct energia rezultata din scindarea ATP. In cazul reabsorbtiei Na⁺, transportul acestuia la nivelul membranei latero-bazale scade concentratia Na⁺ in celula la 12mEq/L si determina o incarcare electrica a celulei de -70mV, deci se creeaza un gradient electro-chimic pentru Na⁺ intre lumenul tubului ( 142mEq/L) si interiorul celulei. Acest gradient determina absobtia pasiva a Na⁺ din lumen prin difuziune facilitata deci folosind un transportor.

Pe acelasi transportor se fixeaza o alta substanta (glucoza, aminoacizii) dar care este transportata impotriva gradientului de concentratie, deci activ. Acest transport activ al substantei ce foloseste cotransportul cu Na⁺ se numeste cotransport activ secundar. Cand cotransportul celor doua substante se face in acelasi sens se numeste sinport, cand se face in sensuri opuse se numeste antiport.

● endocitoza - este o alta forma de transport activ. Este folosita de reabsorbtia proteinelor cu molecula mica ce au trecut prin filtrare. Este o pinocitoza - proteinele inglobate in celula sunt degradate pana la aminoacizi de enzimele citoplasmatice, aminoacizii trecand apoi in sange.

Din punct de vedere cantitativ, traversarea membranei plasmatice poate fi limitata de transportul maxim (Tm) sau nu.

Substantele al caror transport e limitat de Tm sunt cele transportate activ cu ajutorul unui transportor. Cantitatea de subsatnta tansportata creste pe masura incarcarii tubulare cu substanta respectiva pana cand transportorul se satureaza. Daca incarcarea tubulara continua sa creasca, transportul se limiteaza la aceasta valoare, restul subsatntei fiind eliminat prin urina ( ex. :glucoza, al carei Tm = 320 mgr/min , iar pragul plasmatic renal pentru glucoza e de 180 mgr%)

Substanele trasnportate pasiv depind din punct de vedere cantitativ de gradientul de concentratie dintre lumen si celula si de timpul cat substanta se gaseste in tub (filtrare scazuta, trecere prin tub lenta, reabsorbtie intensa). Trecerea sustantelor din interstitiu in sange este un proces de reabsorbtie, care se face conform fortelor Starling de la acest nivel: P_C = 13 mmHg, P_int = 6 mmHg, Π_C = 32 mmHg, Π_int = 15 mmHg. Rezulta presiunea efectiva de reabsorbtie = 10 mmHg.

Cand aceasta forta scade, lichidul din spatiul interceular se reintoarce in lumenul tubular.

Caracteristicile functionale ale diferitelor sgmente tubulare:

In tubul proximal elementul central este reabsorbtia Na⁺. O data cu acesta are loc, prin sinport, reabsorbtia glucozei, aminoacizilor si a altor substante utile organismului. Prin antiport se secreta H⁺. Datorita incarcarii pozitive din spatiul interstitial se reabsoarbe paracelular Cl^-. Crescand presiunea osmotica in interstitiu are loc osmoza apei din lumen in interstitiu.

La nivelul tubului proximal se secreta o serie de anioni si cationi organici, rpoces la care trebuie tinut seama de faptul ca acesti ioni prezinta competitie pentru transportor (hipurat - penicilina).

In tubul proximal se reabsoarbe 65-67% din filtrat. Acest proces se mentine ca procent indiferent de filtrare si este consecinta echilibrului glomerulo-tubular care se explica prin :

1) Cresterea filtrarii creste Π_C, deci reabsorbtia

2) Cresterea filtrarii inhiba celulele maculei densa → contractia arteriolei aferente renale

In tubul proximal, apa urmand substantele absorbite, presiunea osmotica a lichidului tubular se mentine la valoarea urinei primare si a plasmei sangvine, adica 300mEq/L.

In ansa Henle , in portiunea descendenta, membrana e subtire si permeabila pentru apa si ioni, schimbul se face pasiv, prin difuziune. In portiunea ascendenta groasa, membrana nu e permeabila pentru apa, dar transporta activ ionii (Na⁺, K⁺, Cl^-) din celula in lumen, deci aici urina se dilueaza.

In tubul distal:

- in prima portiune: aceeasi comportare cu a portiunii ascendente groase

- in portiunea a doua: la fel ca in tubul colector

In tubul colector:

Reabsorbtia Na⁺ si secretia K⁺ sunt dependente de aldosteron.

Reabsorbtia apei si a ureei sunt dependente de ADH.

Secretia H⁺ se face impotriva unui gradient mare.

In concluzie:

In tubul renal se face separarea dintre substantele utile care sunt reabsorbite si cele inutile care se concentreaza din cauza reabsorbtiei apei si se elimina. Segmentul proximal fiind caracterizat prin procese intense mai ales de reabsorbtie obligatorie (67 %), cel distal, supus actiunii hormonilor, este cel ce mentine homeostazia mediului intern.

Mecanismul de mentinere al presiuninii osmotice:

Presiunea osmotica a mediului intern depinde de concentratia Na⁺ si a anionilor ce il insotesc (se poate calcula: aproximativ 2 x concentratia Na⁺, adica 2 x 145 mEq/L = 290)

Mentinerea presiunii osmotice a mediului intern se face de catre rinichi in coalborare cu ADH

Rinichiul poate excreta o urina concentrata (1200 mOsm/L sau densitatea 1035 mOsm/L) in volum mic (500 ml/24 ore) = antidiureza, sau poate elimina un volum mare de urina (18-23L/24 ore) cu o presiune osmotica mica (50 mOsm/L) densitatea 1001-1002.

Factorii extrarenali ce participa la acest proces sunt:

- ADH

- senzatia de sete

ADH sau vasopresina este un nonapeptid, produs de neurosecretie, sintetizat in neuronii din hipotalamusul anterior (nucleii supraoptic si paraventricular). E transportat prin axonii neuronilor secretori ce formeaza tractul hipotalamo-hipofizar si depozitat in butonii terminali ai acestor axoni din hipofiza posterioara. De aici e eliberat in circulatia sangvina.

Secretia si elaborarea ADH este controlata:

- osmotic

- hemodinamic

● Controlul osmotic: cresterea presiunii osmotice a sangelui cu 1-2% e sesizata de osmoreceptorii din hipotalamusul antero-lateral, o zona lipsita de bariera hemato-encefalica. Sangele cu presiune osmotica crescuta determina iesirea apei prin osmoza din neuronii osmoreceptori iar deshidratarea lor ii stimuleaza. Stimulul e transmis nucleului supraoptic stimuland secretia si eliberarea ADH in sange.

● Controlul hemodinamic: se face prin volum-receptorii din atrii si vasele pulmonare si prin baroreceptorii din crosa aortei si sinusul carotidian. Ei sunt stimulati de scaderea volumului sangvin si respectiv a presiunii sangelui si prin nervii vagi si glosofaringieni stimulii ajung la bulb, apoi in nucleii hipotalamici stimuland secretia si eliberarea ADH. Acest sistem e mai putin sensibil decat cel osmotic, fiind necesara pentru declansare o scadere a volumului sau a TA cu 10-15 %.

Actiunea ADH la nivel renal:

ADH creste permeabilitatea tubului distal si colector pentru apa si a partii medulare a tubului colector pentru uree.

In primul caz, ADH se fixeaza pe receptorii membranei latero-bazala a celulei epiteliale tubulare, stimuleaza adenilciclaza din membrana, creste AMP_C care activeaza o proteinkinaza. Aceasta determina inserarea in membrana luminala a unor canalicule proteice (acvaporine) care se gasesc in niste vezicule din apropierea membranei.

Prin canalicule apa trece pasiv prin osmoza din lumenul tubului in celula epiteliala, apoi in interstitiu. Cand ADH din sange scade are loc endocitoza acestor proteine, ele refacand veziculele.

ADH se distruge foarte repede in sange, incat incetarea eliberarii lui e urmata rapid de scaderea ADH in sange.

Senzatia de sete: este declansata de aceiasi stimuli ca si secretia de ADH si prin aceleasi cai aferente stimulii ajung la centrul setei din hipotalamusul antero-lateral. Angiotensina II stimuleaza si ea acest centru. Senzatia de sete dispare imediat ce incepem sa bem dar pentru o durata scurta (excitarea receptorilor bucofaringieni si gastrici). Senzatia de sete dispare total la restabilirea presiunii osmotice, a volumului sangvin si a TA

Rolul rinichiului in mentinerea presiunii osmotice:

Din cele de mai sus a reiesit ca reasborbtia sarurilor este urmata prin osmoza de reabsorbtia apei.

Pentru ca sa aibe loc diluarea sau concentrarea urinei trebuie ca undeva dealungul nefronului sa fie separate reabsorbtia apei de cea a sarurilor.

Mecanismul de diluare a urinei:

In tubul proximal se reabsoarbe 67% din filtrat, reabsorbtia solvitilor fiind urmata de cea a apei, deci presiunea osmotica la acest nivel se mentine 300 mOsm/L (izoosmotica cu plasma).

Partea nefronului unde are loc separarea amintita anterior are loc la nivelul portiunii ascendente, groase a ansei Henle si a primei parti a tubului contort distal. Aici peretele este impermeabil pentru apa, dar transporta activ spre medulara, mai ales ionii de Na⁺, Cl^-, in membrana latero-bazala existand ATP-aza Na⁺ - K^- dependenta. Aici are loc diluarea urinei care iese din ansa Henle cu o presiune osmotica de 150 mOsm/L. In tubul distal si colector epiteliul este impermeabil pentru apa in lipsa ADH dar reabsorbtia activa a Na⁺ continua, urina continua sa se dilueze, patrunde in tubul colector cu 100 mOsm/L si trece in pelvisul renal cu 50 mOsm/L.

Mecanismul de concentrare a urinei:

Inseamna iesirea apei fara solviti din tub in interstitiu. Acesta necesita existenta unei presiuni osmotice mari in medulara care sa determine osmoza apei din tub. Rinichiul a realizat acest mediu hiperosmotic in medulara. Determinarile presiunii osmotice in medulara au aratat ca aceasta creste dinspre corticala (300 mOsm/L) spre profunzimea medularei (1200 mOsm/L).

Teoria care explica realizarea acestui gradient osmotic se numeste "teoria contra curentului multiplicator" in care rol central il are transportul activ al Na⁺ si Cl^- din lumenul tubular in interstitiu la nivelul portiunii groase ascendente a ansei Henle si in czul concentrarii urinii se ajunge in tubul distal la presiunea osmotica de 150 mOsm/L. In prezenta ADH portiunea finala a tubului distal si tubul colector devin permeabile pentru apa. In tubul distal care trece prin corticala ( presiune osmotica = 300 mOsm/L). Presiunea osmotica se egaleaza cu cea a corticalei prin osmoza apei din tub. Tubul colector strabate corticala si medulara, deci trece prin regiuni cu presiune osmotica ce creste. Apa iese prin osmoza si urina se concentreaza. In functie de cantitatea de ADH poate ajunge si la 1200 mOsm/L. Cresterea presiunii osmotice in medulara este favorizata si de iesirea ureei din tub, deoarece in prezenta ADH, portiunea medulara a tubului devine permeabila pentru uree, care pana la acest nivel s-a concentrat prin iesirea apei. In acest fel, la acest nivel ureea difuzeaza in medulara conform gradientului de concentratie. In antidiureza, din cei 1200 mOsm/L din profunzimea medularei, 600 sunt realizati de uree.

La mentinerea presiunii osmotice ridicate din medulara contribuie si circulatia din vasa recta deoarece:

- este foarte lenta, reprezentand cca. 1% din debitul sangvin renal

- capilarele sunt in forma de ansa, iar peretele lor este permeabil atat pentru apa, cat si pentru ioni.

Ramura descendenta coboara in medulara hiperosmotica, apa din sange iese, Na⁺ intra, sangele din capilar devine si el hiperosmotic. In rasmura ascendenta, care trece printr-un mediu cu o presiune osmotica din ce in ce mai mica, apa intra si Na⁺ iese, capilarul ajungand in corticala cu sangele la presiunea osmotica de 300 mOsm/L. Acest mecanism este pasiv si se numeste

"schimb in contracurent" Daca ar fi fost un capilar obisnuit sangele ar fi iesit din medulara cu presiune osmotica mare, deci vasa recta mentine presiunea osmotica crescuta in medulara.

In concluzie:

Mecanismul tensio-osmo-reglator mentine constanta presiunea osmotica a sangelui deci a mediului intern si prin acesta a mediului intracellular. Cresterea presiunii osmotice a sangelui(aport crescut de NaCl din alimente) stimuleaza secretia de ADH si senzatia de sete. Creste aportul exogen de apa si reabsorbtia renala, urina se concentreaza, sangele se dilueaza, presiunea lui osmotica revenind la normal.

Scaderea presiunii osmotice a sangelui (consum crescut de lichide) inhiba secretia de ADH si senzatia de sete, urina se elimina diluata si in volum mare, presiunea osmotica a sangelui revenind la normal.