ECHILIBRUL OSMOTICECHILIBRUL OSMOTIC

PLASMA - Echilibrul osmoticPLASMA - Echilibrul osmotic

menţinerea constantă a nr. de particule dizolvate în unitatea de volum.

- Particulele osmoticeParticulele osmotice: - electroliţi 93% (!!Na+) -subst. org. nedisociate

7% (Glucoză, Uree)

- Parametrii echilibrului osmotic- Parametrii echilibrului osmotic sunt: concentraţia osmolară = 285-300 mOsm/l, presiunea osmotică = 7,6 atm = 5776 mmHg.

PLASMA - Echilibrul osmoticPLASMA - Echilibrul osmotic

Osmolaritatea plasmei - determinare:Osmolaritatea plasmei - determinare:1. prin calculmOsm/l = 2[Na+(mEq/l) + K+(mEq/l) ] + mg% G/18 + mg% U/6

glicemia = 70 – 110 mg% 10 mOsm/l. ureea sanguină = 30 – 50 mg% Pat.: hiperglicemie sau/şi uremie stări hiperosmolare.

2. prin crioscopie Punctul de îngheţare scade d.p. cu nr. particule

dizolvate / unit. volum. (1oC pentru fiecare 5,4 mOsm/l)

mOsm/l = (pct. crioscopic determinat / - 1,85 ) x 100Punct crioscopic plasmă normală = - 0,56oC± 0,01oC

PLASMA - Echilibrul osmoticPLASMA - Echilibrul osmotic

3. prin măsurarea rezistivităţii electrice rezistivitatea electrică a plasmei variază i.p.

cu cant. de substanţe ionizate în soluţie. apreciază doar osmolaritatea dată de

electroliţi Valori normale = 70-74 Ohmi x cm.

PLASMA - Echilibrul osmoticPLASMA - Echilibrul osmotic

Presiunea osmoticăPresiunea osmotică= forţa/unit.de suprafaţă care aplicată de partea cu = forţa/unit.de suprafaţă care aplicată de partea cu

concentraţie crescută a unei membrane concentraţie crescută a unei membrane semipermeabilesemipermeabile,, se opune osmozeise opune osmozei

- depinde de nr. de particule dizolvate în unitatea de - depinde de nr. de particule dizolvate în unitatea de volum (disociavolum (disociatete, nedisociabile)., nedisociabile).

C = concentraţie osmolară (Osm/l)P = C x R x T R = constanta gazelor = 0,082(atm) T = temperatura absolută (273 +

toC)

P = 7,6 atm = 5776 mmHg (7,6 x 760)P = 7,6 atm = 5776 mmHg (7,6 x 760)

PLASMA - Echilibrul osmoticPLASMA - Echilibrul osmotic

PLASMA - Echilibrul osmoticPLASMA - Echilibrul osmotic

Importanţa -Importanţa - desfăşurarea N. a schimburilor celulă-mediu

Relaţia osmolaritatea plasmei-eritrocitHipotonie E globuloaseHipertonie E ratatinate

Relaţia osmolaritate mediu extracelular-celulă (neuron)

hipotonie extracelulară hiperhidratare celulară (edem)

hipertonie extracelulară deshidratare celulară (perturbarea

metab.cerebral)

PLASMA - Echilibrul osmoticPLASMA - Echilibrul osmotic

PLASMA - Echilibrul osmoticPLASMA - Echilibrul osmoticPresiune osmotică Presiune osmotică Pres. coloid- Pres. coloid-

osmoticăosmotică

Presiune coloid-osmotică (Presiune coloid-osmotică (pp))= presiunea dată de proteinele plasmatice, în special de = presiunea dată de proteinele plasmatice, în special de

albuminealbumine, care se opune filtrării, care se opune filtrării

p = 5,54 x A (g%) + 1,43 x G (g%)= 5,54 x A (g%) + 1,43 x G (g%)

Valori normale = Valori normale = 25-30 mmHg25-30 mmHg

Importanţă: Importanţă: în în schimburile transcapilareschimburile transcapilarePha = 35 mmHg Phv = 15 mmHgPh> p p = 25 mmHg Ph< p

capăt arteriolar capăt venular

FILTRAREFILTRARE REABSORBŢIEREABSORBŢIE

ECHILIBRUL ACIDO-BAZICECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

PLASMA - EABPLASMA - EAB= menţinerea în limite fiziologice a [H+]

pH = - log [H+] = 7,4 (7,35 - 7,45)

Ecuaţia Henderson-Hasselbach

pH = pKa + log [bază]/[acid] = 6.1 + log [HCO3-]/[H2CO3]

Ka = constanta de disociere; pt. acid tare

pt. acid slab

Fiziologic: producţie continuă de acizi nevolatili (ex. acid lactic, corpi

cetonici) tendinţa de acidifiere a pH-ului mecanisme care reduc [H+]

fizico-chimice: sisteme tamponfizico-chimice: sisteme tampon biologice: plămâni, rinichibiologice: plămâni, rinichi, ficat, ficat

PLASMA - EABPLASMA - EABSISTEMELE TAMPON SANGUINESISTEMELE TAMPON SANGUINEPrincipiu: Principiu: procesul de tamponare =procesul de tamponare = înlocuire acid tare din înlocuire acid tare din mediu cu un acid slab, cu disociere redusă mediu cu un acid slab, cu disociere redusă menţinere menţinere relativ constantrelativ constantăă a a [H+].

Capacitatea tampon a sângelui:Capacitatea tampon a sângelui:- 1/4 - plasmă- 3/4 - eritrocite

1. Sistemul bicarbonat/acid carbonic1. Sistemul bicarbonat/acid carbonic= principalul sistem tampon al organismului= principalul sistem tampon al organismuluiexistă în concentraţie mare = 24-27 mEq/lexistă în concentraţie mare = 24-27 mEq/lrezultă din COrezultă din CO22 format în cursul proceselor metabolice format în cursul proceselor metabolice

COCO22 + H + H22O O H H22COCO33 H H++ + HCO + HCO33--

PLASMA - EABPLASMA - EAB

Parametrii sistemului bicarbonat/acid carbonicParametrii sistemului bicarbonat/acid carbonic

1. [HCO3-] = 24 mEq/l = componenta metabolică

- este reglată pe cale renală; se modifică lent

2. [H2CO3] = 1,2 mmol/l = componenta respiratorie

- este reglată de către plămâni; se modifică rapid (sec.)

- depinde de: - coef. de solubilitate al CO2 = 0,03

- pres. parţială a CO2: [H2CO3] = PCO2x 0,03

3. PCO2 = 40 mmHg

4. [HCO3-]/[H2CO3] = 24/1,2 = 20

5. CO2 total = [HCO3-] + [H2CO3] = 24 + 1,2 = 25,2 mmol/l

6. pH = 7,4

Tulburările EAB pH < 7,4 ACIDOZĂTulburările EAB pH < 7,4 ACIDOZĂpH > 7,4 ALCALOZĂpH > 7,4 ALCALOZĂ

compensată compensată H H22COCO3 3 pHpH NN

prin prin HCO HCO33--

pH < 7,4pH < 7,4 metabolică metabolică decompensată decompensată H H22COCO3 3 ~~ pH pHACIDOZAACIDOZA compensată compensată HCO HCO33

-- pH pH NN

prin prin HH22COCO3 3

respiratorie respiratorie decompensată decompensată HCOHCO33-- ~~ pHpH

compensată compensată H H22COCO3 3 pH pH NN

prin prin HCO HCO33--

pH > 7,4 pH > 7,4 metabolică metabolică decompensată decompensată HH22COCO3 3 ~~ pHpHALCALOZĂ ALCALOZĂ compensată compensată HCO HCO33

- - pHpH N N

prin prin HH22COCO33

respiratorie respiratorie decompensată decompensată HCOHCO33-- ~~ pH pH

Tulburările EABTulburările EAB

Tulburări EAB

Modif. primară

Modificare reactivă

Exemple

Acidoză metabolică

HCO3- H2CO3 (hiperventilaţie) pH N C

H2CO3 nemodif pH D diabet zaharat

Acidoză respiratorie

H2CO3 ( PCO2)

HCO3- (reabs. Renală ) pH N C

HCO3- nemodif pH D

af. respiratorii

Alcaloză metabolică

HCO3- H2CO3 (hipoventilaţie) pH N C

H2CO3 nemodif pH D vărsături severe

Alcaloză respiratorie

H2CO3

( PCO2) HCO3

- (reabs. renală ) pH N C HCO3

- nemodif pH D hiperpnee voluntară

C = compensată D = decompensată

PLASMA - EABPLASMA - EAB2. Sistemul tampon al fosfaţilor Na2. Sistemul tampon al fosfaţilor Na22HPOHPO44/NaH/NaH22POPO44

- pKa = 6,8- pKa = 6,8

- concentraţie redusă în plasmă = 2mEq/l- concentraţie redusă în plasmă = 2mEq/l

rol redus în plasmă (rol important în celule)rol redus în plasmă (rol important în celule)

3. Sistemul tampon al proteinelor3. Sistemul tampon al proteinelor

- concentraţie redusă în plasmă = 16 mEq/l- concentraţie redusă în plasmă = 16 mEq/l

rol redus în plasmă (rol important în celule)rol redus în plasmă (rol important în celule)

Capacitatea tampon totală a plasmei = Capacitatea tampon totală a plasmei = 24+2+1624+2+16= = 42 mEq/l42 mEq/l

PLASMA - EABPLASMA - EAB4. Sistemele tampon al hemoglobinaţilor4. Sistemele tampon al hemoglobinaţilor HbHb--/HbH /HbH HbH HbH = acid mai slab ca H= acid mai slab ca H22COCO33

HbOHbO22//KKHbOHbO22 HbOHbO22 = acid mai tare ca H= acid mai tare ca H22COCO33

= cel mai puternic sistem tampon al organismului= cel mai puternic sistem tampon al organismului

- are capacitate crescută în timpul procesului de - are capacitate crescută în timpul procesului de deoxigenaredeoxigenare

previne modif. semnificative ale pHprevine modif. semnificative ale pH--ului între sângele ului între sângele arterial (cu Oarterial (cu O22) şi sângele venos (cu CO) şi sângele venos (cu CO22))

pH sânge venos = 7,3pH sânge venos = 7,355 / / pH sânge arterial = 7,4pH sânge arterial = 7,4

PLASMA - EABPLASMA - EAB

Rolul eritrocitelor în EAB - factori:Rolul eritrocitelor în EAB - factori: prezenţa anhidrazei carbonice (AC) (viteza reacţiei este

de aprox. 5000 ori mai mare decât în plasmă)

AC

COCO22 + H + H22O O H H22COCO33 H H++ + HCO + HCO33--

membrana eritrocitară este permeabilă pentru anioni

(HCO3-, Cl-)

membrana eritrocitară este impermeabilă pentru cationi (Na+, K+), cu excepţia H+.

diferenţele de disociere între HbH şi HbO2

PLASMA - EABPLASMA - EABLa nivel tisular (POLa nivel tisular (PO22 , PCO, PCO22 )) KHbOKHbO22 cedează O cedează O22 Hb redusă rezultată (cu const de disociere redusă) Hb redusă rezultată (cu const de disociere redusă)

devine acceptor de Hdevine acceptor de H++, disociaţi din H, disociaţi din H22COCO33

HCOHCO33- - rezultat din disocierearezultat din disocierea HH22COCO33 va difuza în va difuza în

plasmă la schimb cu ionii de Cl- (fenomen plasmă la schimb cu ionii de Cl- (fenomen HAMBURGER), care pătrund în eritrocite HAMBURGER), care pătrund în eritrocite KCl KCl

În plasmă:În plasmă: HCOHCO33- - va fixa Nava fixa Na++, care nu poate difuza în , care nu poate difuza în

eritrociteritrocit

În eritrocitÎn eritrocit:: HbH HbH

În plasmăÎn plasmă:: NaHCONaHCO33- -

PLASMA - EABPLASMA - EABLa nivel tisular (POLa nivel tisular (PO22 , PCO, PCO22 ))

PLASMA - EABPLASMA - EABLa nivel pulmonar (POLa nivel pulmonar (PO22 , PCO, PCO22 ))

• HbH se oxigenează HbH se oxigenează HbO HbO22 = acid puternic, care = acid puternic, care

eliberează Heliberează H++ şi fixează K şi fixează K++ KHbO KHbO22

• Ionii de ClIonii de Cl-- migrează în plasmă, unde fixează Na migrează în plasmă, unde fixează Na++

• HCOHCO33- - (eliberat din NaHCO(eliberat din NaHCO33 plasmatic) pătrunde în plasmatic) pătrunde în

eritrocite şi reacţionează cu Heritrocite şi reacţionează cu H++ (din disocierea Hb (din disocierea HbHH) ) HH22COCO33..

• Descompunerea HDescompunerea H22COCO33 (catalizată de AC) duce la (catalizată de AC) duce la

formarea de: Hformarea de: H22O şi COO şi CO22, care difuzează în aerul , care difuzează în aerul

alveolar alveolar AC

COCO22 + H + H22O O H H22COCO33 H H++ + HCO + HCO33--

!! Activitatea AC este reglată de PCO2: ţesuturi (46 mmHg) spre dreapta plămâni (40 mmHg) spre stânga

PLASMA - EABPLASMA - EAB

O2 O2

CO2CO2 + H2O

H2CO3

AC

HCO3- H+

HHb

HbO2

Cl-

+Na+

EritrocitPlasmă

La nivel pulmonar La nivel pulmonar

(PO(PO22 , PCO, PCO22 ))

HCO3-

PLASMA - EABPLASMA - EABSISTEME BIOLOGICE CU ROL ÎN EABSISTEME BIOLOGICE CU ROL ÎN EABPlămâniiPlămânii

= a doua linie de apărare pentru prevenirea tulb. EAB

- intervine prin reglarea eliminării de CO2

Creşterea ventilaţiei eliminare CO2 în exces PCO2

Scăderea ventilaţiei eliminare CO2 redusă PCO2

- ajustează eliminarea CO2 astfel încât raportul să fie menţinut constant pH normal

Ex.

[HCO3-] pH scăzut hiperventilaţie PCO2

[H2CO3] [HCO3-]/ [H2CO3] = normal pH = normal

PLASMA - EABPLASMA - EAB

Rinichii Rinichii - intervin prin- intervin prin reabsorbţia HCOreabsorbţia HCO33

-- filtrat filtrat

refacerea rezervei de HCOrefacerea rezervei de HCO33-- prin formare de HCO prin formare de HCO33

-- nou nou

excreţie de H+excreţie de H+

COMPOZIŢIA CHIMICĂ A COMPOZIŢIA CHIMICĂ A PLASMEIPLASMEI

PLASMA - COMPOZIŢIEPLASMA - COMPOZIŢIE

Apă 90%Apă 90%Rezidiu uscat 10% Rezidiu uscat 10%

Substanţe anorganice 1%Substanţe anorganice 1% ioniioni oligoelementeoligoelemente

Substanţe organice 9%Substanţe organice 9% azotate: - azotate: - proteice: A, G, fibrinogen

- neproteice: N ureic N rezidual

neazotate:neazotate: - Glucide + prod. de metabolism - Lipide + prod. de metabolism

PLASMA - COMPOZIŢIEPLASMA - COMPOZIŢIE

Substanţe organice azotateSubstanţe organice azotate1. Proteine plasmatice1. Proteine plasmatice

RoluriRoluri1) Rol nutritiv în ţesuturi

2) Rol de transportor pentru: hormoni, vitamine, metale , lipide, medicamente, metaboliţi.

3) Rol de enzime

4) Rol de hormoni

5) Rol în procesul de coagulare şi fibrinoliză

6) Rol în apărarea organismului (Ig, sist complement).

7) Rol în EAB (sistemul tampon al proteinaţilor).

8) Rol în determinarea presiunii coloid-osmotice (p)

9) Influenţează vâscozitatea sângelui şi VSH

PLASMA - COMPOZIŢIEPLASMA - COMPOZIŢIE

Proteinemie = 60-80g/l. Hipoproteinemie (scăderea sub 60g/l):

- sinteză defectuoasă (ex. boli hepatice cronice);

- aport insuficient;

- absorbţie deficitară (boli gastro-intestinale);

- pierderi digestive, renale (hemoragii). Hiperproteinemia (creşterea peste 80g/l)

- creştere Ig (st. hiperimunizare, tumori cu plasmocite)

- stări de deshidratare (diaree cronică, vărsături);

PLASMA - COMPOZIŢIEPLASMA - COMPOZIŢIE

Fracţiunea Valoare absolută (g/l)

Valoare procentuală

Albumine 37 – 60 g/l 60 – 71 % Globuline 20 – 30 g/l 29 - 40 %

1 - globuline 0,9 – 2,5 g/l 1,4 – 2,9 %

2 - globuline 4,3 – 9,3 g/l 7 – 11 %

- globuline 4,9 – 11 g/l 8 – 13 % - globuline 5,6 – 14 g/l 9 – 16 % Fibrinogen 2,5 – 3,5 g/l

3 fracţiuni: A, G, fibrinogen3 fracţiuni: A, G, fibrinogen

PLASMA - COMPOZIŢIEPLASMA - COMPOZIŢIE

2. Subst. azotate neproteice = 2. Subst. azotate neproteice = N neproteic din plasmă N ureic = ureea N rezidual = NH3, AA, pp, acid uric,

creatină, creatinină, bilirubină

Ureea = Ureea = 330-50 mg%0-50 mg% sinteză: în ficat (ciclul ureogenetic) eliminare: pe cale renală variaţii patologice:

- creşterea = uremie; în insuficienţa renală, hipercatabolism proteic, hemoragii digestive, - scăderea: în insuficienţa hepatică

Compus Sursa Eliminare Variaţii

Amoniac 1 mg‰

ficat, rinichi, tub digestiv (dezaminarea oxid. a AA )

TOXIC pt. SNC! pe cale renală (sub formă de uree, NH4Cl)

: IH, hipercatab. P, hemoragii digestive

AA 10-20 mg%

- alimentaţie - sinteză (ficat) - degrad. pp

f. redusă pe cale renală

: hipercatab. P, defecte metab. : af. ren.

Polipeptide 2-4 mg%

- degrad. incompletă P

: hipercatab. P

Acid uric 2-6 mg%

catab. purine -pe cale renală -prin bilă

: gută, IR

Creatină 0,2-0,8 mg%

sinteză în ficat

pe cale renală (creatinină)

în miopatii

Creatinină 1 mg%

degradarea creatinei

pe cale renală în IR (numai filtrare)

Bilirubină 1 mg%

degradarea Hb

prin bilă : s. icteric

Azot rezidual Azot rezidual

PLASMA - COMPOZIŢIEPLASMA - COMPOZIŢIE Substanţe organice neazotateSubstanţe organice neazotate1. Glucide şi produşii lor de metabolism1. Glucide şi produşii lor de metabolism= principalul substrat energetic al organismului= sursa de glicogen pentru ficat şi muşchiGlicemia = 70-110 mg%

- Hiperglicemie: fiz: postprandial, stări emoţionalepat: DZ, exces h. hiperglicemianţi

- Hipoglicemie: inaniţie, hiperinsulinismMetaboliţii glucozei

- Acid lactic = 10-15mg% (glicoliză anaerobă: E, m.schel) - Acid piruvic = 0,4-1,3 mg% (prin glicoliză aerobă) - Acid piruvic/Acid lactic = 1/10

PLASMA - COMPOZIŢIEPLASMA - COMPOZIŢIE2. Lipide şi produşii lor de metabolism2. Lipide şi produşii lor de metabolism= subst hidrofobe, solvite în plasmă prin combinarea cu proteine (apolipoproteine) LPPrincipalii constituenţi plasmatici lipidici•Lipide totale (lipemie) = 500-700 mg%•Trigliceride = 50-150 mg%•Fosfolipide = 150-250 mg%•Colesterol = 150-200 mg%•Acizi graşi liberi (AGL) = 10-35 mg%MetaboliţiCorpii cetonici (acid -hidroxibutiric, acid aceto-acetic, acetona) = 1-6 mg%

: inaniţie, diabet zaharat cu cetoacidoză