Fisiologia - equilibri

I meccanismi di controllo sono finalizzati al mantenimento di 4 parametri : volume, osmolarità, concentrazioni dei singoli ioni e pH.

L’organismo è in uno stato di equilibrio dinamico, ha diverse vie per l’escrezione:

i reni rappresentano la via principale, in condizioni normali piccole quantità di acqua e ioni vanno perse con le feci, inoltre i polmoni

+ –

provvedono ad eliminare acqua e ioni H e HCO mediante la rimozione di CO .

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+

-Na e acqua sono importanti per il mantenimento del volume e dell’osmolarità del liquido extracellulare.

-Disturbi dell’equilibrio del potassio possono determinare problemi alla funzione cardiaca e muscolare alterando il potenziale di

membrana delle cellule eccitabili.

-Il calcio è coinvolto nell’esocitosi, nella contrazione, nella formazione dell’osso, nella coagulazione del sangue.

+ –

-L’equilibrio di ioni H e HCO determina il pH corporeo.

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Equilibri

Se l’osmolarità del LEC diminuirebbe l’acqua entrerebbe nelle cellule che si rigonfierebbero… il rigonfiamento di cellule epatiche le

porterebbe a produrre proteine e glicogeno, mentre il raggrinzimento attiva il loro catabolismo. Il cervello è particolarmente

sensibile ai cambiamenti di volume.

Solo la perdita di acqua con le urine può essere regolata. Le perdite idriche alterano l’omeostasi in due modi :

una diminuzione di volume del compartimento extracellulare fa diminuire la pressione arteriosa, i tessuti non ricevono abbastanza

ossigeno; se il liquido perso è ipoosmotico (eccessiva sudorazione) i soluti che restano alterano le funzioni cellulari.

I reni non possono recuperare l’acqua perduta tutto ciò che possono fare è conservarla.

Diuresi = rimozione di eccesso di acqua tramite urina

I reni controllano la concentrazione delle urine variando la quantità di acqua e sodio nel tubulo distale e nel dotto collettore.

Urina diluita = il nefrone deve riassorbire i soluti senza permettere il riassorbimento di acqua, modificando la permeabilità delle

membrane.

Urina concentrata = il neurone deve riassorbire acqua lasciando i soluti nel lume.

L’acqua è riassorbita per osmosi tramite pori = acquaporine

La corticale renale ha un’osmolarità pari a 300 mOsM questa aumenta nella midollare fino ad arrivare a 1200 mOsM.

Il tratto ascendente dell’ansa di Henle genera la ipoosmolarità ( 100 mOsM ) perché riassorbe sodio,potassio,cloro ma è

impermeabile all’acqua, quindi causa concentrazione. Nel tratto del tubulo distale la permeabilità all’acqua è sotto controllo

ormonale. Le cellule diventano più permeabili introducendo acquaporine, questo è sotto controllo ormonale = vasopressina

prodotta dall’ipofisi posteriore, è noto come ormone antidiuretico, la permeabilità all’acqua è variabile in base alla quantità di

vasopressine presente.

La secrezione di vasopressina è regolata da tre stimoli : osmolarità del plasma, valume ematico e pressione arteriosa.

L’osmolarità del sangue è regolata dagli osmocettori presenti nell’ipotalamo posteriore, se l’osmolarità è maggiore rilasciano

vasopressina. La pressione arteriosa è regolata da barocettori carotidei e aortici. Quando pressione arteriosa e volume sono bassi

questi recettori informano l’ipotalamo ed esso secerne vasopressina per ritenere liquidi.

Lo scambio controcorrente avviene nel rene grazie alla configurazione anatomica dell’ansa di Henle e dei vasi sanguigni ad essa

associati, i vasa recta. Lo scambio controcorrente richiede vasi sanguigni arteriosi e venosi che scorrono molto vicini per permettere

lo scambio di calore o molecole. Nel rene avviene lo scambio di soluti, i soluti si concentrano nell’interstizio. Lo scambio è

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aumentato grazie al moltiplicatore in controcorrente vi sono due componenti : ansa di Henle e i capillari peritubulari vasa recta.

Il flusso ematico nei vasa recta si muove in direzione opposta al filtrato.

Il filtrato isoosmotico fluisce dal tubulo prossimale nella branca discendente dell’ansa di Henle che è permeabile all’acqua , ma non

trasporta ioni, mentre l’ansa scende nella midollare l’acqua esce per osmosi, lasciando i soluti all’interno del lume. Il filtrato diventa

progressivamente più concentrato. Quando il flusso cambia direzione ed entra nella branca ascendente dell’ansa di henle le

proprietà dell’epitelio cambiano, ora è impermeabile all’acqua mentre trasporta attivamente sodio, potassio e cloro fuori dal

tubulo. Il moltiplicatore in controcorrente crea un filtrato iperosmotico nella midollare e un filtrato ipoosmotico nella corticale che

lascia l’ansa di henle.

I vasa recta svolgono un ruolo importante nel mantenimento di un’elevata concentrazione nella midollare, questo è possibile

perché non permettono all’acqua che esce dalla branca discendente di diluire il liquido interstiziale nella midollare. L’acqua passa ai

vasa recta. L’alta concentrazione nella midollare è dovuta anche all’alta concentrazione di urea che deriva da trasportatori appositi

nell’ansa di Henle e nel dotto collettore.

L’aggiunta di NaCl nell’organismo provoca un aumento dell’osmolarità. Questo stimolo scatena due risposte: secrezione

vasopressina (fa si che i reni conservino acqua e concentrino urine ) e sete (l’aumentata assunzione di liquidi diminuisce

l’osmolarità ma aumenta il volume del LEC e della pressione arteriosa, questi attivano altri riflessi che riportano i valori alla

normalità con l’escrezione di acqua e soluti )