PRINCIPALELE MINERALE DIN ORGANISM

PRINCIPALELE MINERALE DIN ORGANISM

Sodiul ( Na + )

- Forme:ionizat in plasma

ion predominant extracelular

membrana celulara foarte permeabila pentru Na+

- Roluri :- ion caracteristic extracelular cu rol in

- repartitia hidrica intra si extracelulara

- intretinerea presiunii osmotice extracelulare - 80%

- reglarea EAB ( component in sistemele tampon de bicarbonat si fosfat )

- transmiterea impulsului nervos

- mentinerea proprietatilor muschilor si contractiile miocardului

Potasiul ( K+)

- Forme: ionizat intracelular

membrana celulara este mai putin permeabila pentru K+

- Roluri : ion caracteristic intracelular cu rol in

- mentinerea presiunii osmotice

- reglarea pH-ului

- repartitia hidrica intra si extracelulara

- excitabilitate, conductibilitate, transmitere sinaptica

- contractie musculara si a miocardului

- transfer O2 si CO2 in sange

Clorul ( Cl-)

Forme : Nacl - circa 120 gr

predomina in tesutul conjunctiv intestinal si piele

Roluri : ion caracteristic extracelular cu rol in

- mentinerea presiunii osmotice , a pH-ului si balantei hidrice intra

si extracelular

- fenomenul Hamburger ( migratia ionilor de Cl-)

- formarea HCl in stomac

- activarea amilazei

Calciul ( Ca2+)

Forme:- nedifuzibil ( proteinat de Ca 2+) -60%

-neionizat, difuzibil ( fosfati, citrati )

-ionizat , difuzibil ( Ca2+)- 40-50% activ fiziologic

Roluri : rol structural esential in oase si dinti ( fosfat tricalcic si hidroxiapatita ) confera rezistenta si duritate

- coagularea sangelui

- contractia musculara

-functiile miocardului

- transmiterea sinaptica

-activator enzimatic pentru tripsina, lipaza, fosfataza alcalina

Fosforul ( P )

Roluri : rol structural esential in oase si dinti ( fosfat tricalcic , hidroxiapatita) - confera rezistenta si duritate

- constituent al AND si ARN cu rol in sinteza proteinelor , multiplicarea celulara , transmitere genetica

- ca fosfolipide in structura membranelor celulare si reglarea transportului prin membrane

- molecule macroergice : ATP,ADP,GTP

- activarea vitaminelor din grupul B

Magneziul ( Mg )

Roluri : ion caracteristic intracelular

- component al unor sisteme enzimatice cu tiaminpirofosfat ca si cofactor , pentru fosforilarea oxidativa

- contractia musculara

- transmiterea neuromusculara ( sinergic cu ionii de Ca2+)

PRINCIPIUL DILUTIEI :

Volumul (ml )= Cantitatea de substanta indicator introdusa

Concentratia per ml a substantei dispersate in lichid

RETINETI :

1. Cantitatea totala de substanta indicator introdusa in vas

2. Concentratia substantei in lichid dupa dispersie

SUBSTANTELE MARKER

Netoxice

Inerte metabolic

Nefixabile pe elementele figurate , alte celule sau albumina

Sa nu afecteze distributia lichidiana prin modificari de presiune osmotica

Sa nu paraseasca rapid compartimentul

Omogenizabile rapid

Dozabile

Determinarea volumelor compartimentelor lichidiene

Apa totala : apa radioactiva sau apa grea contine tritiu radioactiv sau deuteriu . Dupa injectarea IV , acestea se amesteca cu apa totala in cateva ore , iar pentru calculul apei toatale se foloseste principiul dilutiei

Volumul lic. extracelular : sodiul radioactiv, clorul radioactiv,ionul tiocianat, inulina si zaharoza . Dupa injectare se amesteca in 30-60 min cu lichidul extracelular , iar pentru calcul se foloseste principiul dilutiei

Volumul lic. Intracelular : se calculeaza prin diferenta dintre apa totala si lichidul extracelular

Volumul plasmatic :se folosesc proteine plasmatice radioactive ( marcate cu 131I ) sau proteine plasmatice de care se leaga coloranti ( T-1824 numit si albastru Evens )

Volumul eritrocitar: se foloseste cromul radioactiv care se leaga de eritrocite .

REGLAREA ECHILIBRULUI HIDRIC

Se face prin :

- reglarea ingestiei de lichide prin senzatia de sete

- reglarea pierderilor de apa , prin hormonul antidiuretic cu rol major in controlul reabsorbtiei renale de apa si al osmolaritatii plasmei

Reglarea aportului hidric :

* senzatia de sete apare la reducerea continutului hidric din organism sub 1%.

Setea poate fi produsa prin :

- stimularea osmoreceptorilor hipotalamici ( prin cresterea presiunii osmotice a lic. extracelular )

- stimularea voloreceptorilor atriali ( in hipovolemie )

REGLAREA ELIMINARILOR DE APA

Se face prin reactii compensatorii - hormonul antidiuretic (ADH ) si

ALDOSTERON , pentru retinerea apei si prin

FACTORUL NATRIURETIC ATRIAL , pentru eliminarea apei

Perturbarile metabolismului apei intereseaza si sodiul in majoritatea cazurilor, dar poat fi si separate.

Tulburarile se datoreaza :

- pierderilor excesive de apa ( deficitelor de apa ) - bilant hidric negatic

retentiei in exces a apei ( exces de apa ) - bilant hidric pozitiv

DEFICITUL DE APA

Intereseaza in special compartimentul extracelular , unde are loc o crestere a presiunii osmotice ( in plasma si lic. Interstitial ) .

Apa este atrasa din celule si se produce: deshidratare celulara cu senzatie de sete; uscaciunea mucoasei bucofaringiene

Daca mecanismele homeostatice sunt eficiente are loc secretia de ADH.

Tulburarile semnalate se corecteaza rapid dupa ingestia corespunzatoare de apa .

EXCESUL DE APA

Prezenta unui exces de lichid in tesuturile organismului Þ EDEM

Edemul poate fi prezent in compartimentul :

- intracelular

- extracelular

Edemul intracelular apare in doua situatii :

1. Deprimarea sistemelor metabolice tisulare sau o nutritie inadecvata a celulelor. Poate apare acolo unde fluxul sanguin local este redus iar aportul de O2 si substante nutritive este prea mic pentru a mentine un metabolism tisular normal . Are loc deprimarea activitatii pompelor membranare , in special a pompei ce scoate sodiul din celula. Se produce osmoza apei in celula .

2. Inflamatia determina o crestere a permeabilitatii membranelor celulare . Spdiul si alti ioni intra in celula , producand osmoza consecutiva a apei in celula

Edemul extracelular

Poate fi cauzat de :

- extravazarea exagerata de lichid din sangele capilar sau insuficienta sistemului limfatic de a drena lichidul din interstitii

- retentia renala de apa si sare

EDEMUL PRODUS PRIN EXTRAVAZAREA DE LICHID DIN CAPILARE SAU OBSTRUCTIE LIMFATICA

1.Presiunea capilara crescuta

- retentie renala excesiva de apa si sare ( ( insuficienta renala, exces de mineralocorticoizi )

- presiune venoasa ridicata ( insuficienta cardiaca , staza venoasa localizata , insuficienta pompelor venoase )

2. Scaderea proteinelor plasmatice

- pierderi de proteine prin urina

- pierderi prin lipsa tegumentara ( arsuri, rani )

- sinteza proteica insuficienta ( boli hepatice, deficit de aport )

3. Permeabilitate capilara crescuta

- reactii imune ce produc eliberare de histamina sau alte substante imune

- toxine

- infectii bacteriene

4. Blocajul drenajului limfatic

EDEMUL PRODUS PRIN RETENTIE RENALA DE APA SI SARE

Clorura de sodiu ramane aproape in totalitate in compartimentul extracelular.

Cele mai multe boli care compromit functia renala au tendinta de a reduce excretia de apa si sare prin urina.

Consecinte :

1. Edem extracelular intins

2. Hipertensiune datorata cresterii volemiei

RELATIA DINTRE PRESIUNEA LI SI VOLUMUL LI

Presiunea Li ~ - 3 mmHg

La - 3mmHg , volumul LI este de ~ 12 litri.

LI este sub forma de gel .

Gelul este importantÞprevine curgerea cu prea mare usurinta a lichidului printre tesuturi din cauza filamentelor de proteoglicani

( formate din ac. hialuronic si proteine ) care actioneaza ca un burete

"FACTOR DE SIGURANTA ANTIEDEM

Consta din trei mecanisme :

1. Presiunea negativa a Li sa fie anulata si sa devina pozitiva

2. Fluxul limfatic poate creste de la 10 la 50 de ori - constituie factor de siguranta deoarece previne cresterea presiunii LI la valori pozitive

3. "Spalarea" proteinelor din LI. Pe masura ce proteinele sunt indepartate din interstitiu , creste diferenta dintre presiunea coloidosmotica a plasmei si cea interstitiala , crescand absorbtia osmotica a lichidului din interstitii in capilare

ECHILIBRUL OSMOTIC

Membrana celulara este o structura relativ permeabila, prin care apa trece prin osmoza .

Membrana celulara este relativ impermeabila pentru ionii mici , astfel ca apa traverseaza membrana in gradient , spre compartimentul unde concentratia solvitilor este crescuta

Osmoza este fluxul de apa printr-o membrana semipermeabila , dinspre compartimentul cu concentratie scazuta , spre cel cu concentratie crescuta .

Se produce ca urmare a miscarii cinetice permanente a particulelor , de o parte si alta a membranei

Presiunea osmotica

- este data de micromoleculele dizolvate

- impiedica osmoza

- creste odata cu cresterea concentratiei solutiilor

Osmolul- capacitatea solvitilor de a realiza osmoza si de a produce presiune osmotica se masoara in osmoli . Este o masura a numarului total de particule

In mod curent , se foloseste termenul de miliosmol egal cu 1/1000 osm .

Activitatea osmotica exprimata in Osm /kg apa - se numest osmolalitate

Activitatea osmotica exprimata in Osm /l apa - se numeste osmolaritate

La temperatura de 37 grade o concentratie de un osmol la litru , va genera in solutie o presiune osmotica de 19,300 mmHg. Multiplicand cu 300

( osmolaritatea normala a LEC si IC ), obtnem o valoare a presiunii osmotice de 5790 mmHg.

Presiunea osmotica(mmHg) = 19,3 x osmolalitate

Osmolaritatea totala a fiecaruia din cele trei compartimente este de ~ 300mOsm/l. Osmolaritatea plasmei este cu 1,3 mOsm mai mare decat in LI si LIC . Diferenta este produsa de efectul osmotic al proteinelor plasmatice care creaza in capilare o presiune cu ~ 20 mmHg mai mare decat in LI .

TONICITATEA UNEI SUBSTANTE

proprietatea acesteia de a determina deplasarea apei in celula ( influx de apa ) sau in afara celulei ( eflux de apa )

DEZECHILIBRUL OSMOTIC

Echilibrul osmotic intre compartimentele IC si EC - corectat rapid ( in sec sau minute )

Hiperosmolaritatea -

Cauze : - aport insuficient de apa

- pierderi excesive de apa ( renale si extrarenale )

- aport excesiv de sodiu

Hiposmolaritatea -

Cauze : aport crescut de apa sau solutii de glucoza si eliminari deficitare

CIonii de sodiu din LEC , determina direct sau indirect peste 90% din presiunea osmotica a acestui compartiment .

Pentru reglarea osmolaritatii LEC si a conc de sodiu , actioneaza trei sisteme de control , independente :

1. Sistemul osmoreceptor- hormon antidiuretic

2. Mecanismul setei

3. Mecanismul apetitului pentru sare

CONTROLUL OSMOLARITATII LEC SI A CONC. DE SODIU

REGIUNEA ANTER VENTRALA A VENTRICULULUI 3 ( AVaV3 )

OArie neuronala pentru controlul osmolaritatii

In regiunea AVa V3 , cat si in vecinatatea ei , exista :neuroni :

- stimulati de cresteri minime ale osmolaritatii LEC

- inhibati de scaderea osmolaritatii LEC Þ osmoreceptori

In partea superioara a zonei AVaV3 se afla o structura specializata denumita organ subfornical

in partea inferioara o alta structura numita organ vascular al laminei terminale .

Intre aceste doua zone se afla nucleul median preoptic care are multiple conexiuni nervoase :

- cu cele doua organe

- cu nucleul supraoptic `

- cu centrii de control ai presiunii arteriale

2. MECANISMUL SETEI

Setea este primul reglator al aportului de apa .

Definita ; cerinta ( pofta ) constienta pentru apa .

Localizarea centrilor setei :

- Regiunea AVaV3

- Zona preoptica hipotalamica

Þ centrul setei

Stimulul fiziologic : deshidratarea celulara datorita cresterii presiunii osmotice a LEC prin :

- aport hidric deficitar

- exces de sodiu

- pierderi de poatasiu

MECANISMUL APETITULUI PENTRU SARE

Stimulii care determina apetitul pentru sare sunt :

1.Scaderea concentratiei sodiului in LEC

2. Insuficienta circulatorie determinata de hipovolemie

Diferenta majora intre sete si apetitul pentru sare

- setea apare imediat

- apetitul pentru sare apare dupa cateva ore si creste progresiv

Importanta apetitului pentru sare

- demonstrata la bolnavii cu boala Addison (nu au secretie de aldosteron)

ceea ce produce pierderi masive de sare prin urina , cu scaderea conc sodiului in LEC si a volemiei → stimuleaza dorinta de sare

APA IN ORGANISM
- INTREBARI -

Varianta : RASPUNSURI MULTIPLE

1. Un exercitiu fizic prelungit nu determina pierderi de apa prin

1. Sistemul respirator
2. Piele
3. Materii fecale
4. Transpiratie
5. Urina

2. Factorii care determina sensul de deplasare al apei in organism sunt :

1. Presiunea osmotica
2. Presiunea hidrostatica
3. Membranele celulare
4. Presiunea coloidosmotica
5. Structura moleculara a apei

3. Care din volumele compartimentelor lichidiene din organism se determina direct cu ajutorul markerilor :

1. Apa intracelulara
2. Apa totala
3. Apa extracelulara
4. Volumul interstitial
5. Volumul plasmatic