Orientación sobre la teoría de la fisiopatología: regulación del volumen de fluidos corporales y la presión osmótica
La relativa estabilidad del volumen de líquido extracelular y la presión osmótica se consigue mediante la regulación del sistema neuroendocrino.
1. El papel de la sed, la hormona antidiurética y la aldosterona.
Los osmorreceptores se distribuyen principalmente cerca del núcleo supraóptico y de la arteria carótida interna. El umbral osmorreceptor normal es 280 mmol/L. Cuando la presión osmótica del líquido extracelular de un adulto cambia entre un 1% y un 2%, puede afectar la liberación de la hormona antidiurética (hormona antidiurética, ADH). El estrés mental, el dolor, el trauma y ciertos fármacos y factores humorales, como clorpropamida, vincristina, ciclofosfamida, angiotensina II, etc., también pueden promover la secreción de ADH o mejorar el efecto de la ADH. Cuando el volumen de líquido extracelular cambia significativamente, los cambios en el volumen sanguíneo y la presión arterial (estimulación no osmótica) pueden afectar la ADH a través de los receptores de volumen en la aurícula izquierda y las grandes venas torácicas y los barorreceptores en el seno carotídeo y la secreción aórtica.
Cuando la presión osmótica del líquido extracelular aumenta, estimula el núcleo supraóptico del hipotálamo y los receptores de presión osmótica de la arteria carótida interna y el centro de la sed lateral, lo que también puede provocar de forma refleja la sensación de sed. , provocando así la liberación de ADH y la sed. Beber agua activamente cuando se tiene sed conduce a una reposición insuficiente de agua; la ADH puede mejorar la reabsorción de agua por el túbulo contorneado distal renal y el conducto colector, reduciendo al mismo tiempo la excreción de agua, inhibe la secreción de aldosterona y debilita la reabsorción de; Na+ por los túbulos renales, y aumenta la excreción de Na+, reduciendo la concentración de Na+ en el líquido extracelular. Como resultado del ajuste anterior, el volumen de agua en el cuerpo aumenta y la presión osmótica plasmática vuelve a la normalidad. Si la presión osmótica plasmática disminuye, provocará la reacción contraria, inhibiendo la sed, la liberación de ADH y promoviendo la secreción de aldosterona.
Los experimentos han demostrado que los cambios en el volumen del líquido extracelular pueden afectar la sensibilidad del cuerpo a los cambios en la presión osmótica. En muchas enfermedades que reducen el volumen sanguíneo, el efecto de promover la secreción de ADH supera con creces la inhibición de la secreción de ADH al reducir la presión osmótica de los cristales plasmáticos, lo que indica que el cuerpo da prioridad a mantener el volumen sanguíneo normal.
2. El papel del péptido auricular
El péptido auricular (atriopeptina) es un factor importante que afecta al metabolismo del agua Na+. El péptido auricular, o péptido natriurético auricular (ANP), es un grupo de polipéptidos producidos por los miocitos auriculares y consta de aproximadamente 21 a 33 aminoácidos. Cuando la aurícula se expande, aumenta el volumen sanguíneo, aumenta el Na + en sangre o aumenta la angiotensina, estimulará a los miocitos auriculares para que sinteticen y liberen ANP. El mecanismo del ANP liberado en la sangre afecta el metabolismo del agua y el sodio: ① Reducir la secreción de renina. ② Inhibe la secreción de aldosterona; ③ antagoniza el efecto vasoconstrictor de la angiotensina; ④ antagoniza el efecto bloqueador de Na + de la aldosterona. Por ello, algunas personas creen que puede existir un sistema ANP en el organismo que junto con el sistema renina-angiotensina-aldosterona se encarga de regular el metabolismo del agua y el sodio.
3. El papel de las acuaporinas
Las acuaporinas (AQP) también son otro factor importante que afecta el metabolismo del Na+ del agua. Las AQP son un grupo de proteínas transportadoras de la membrana celular que constituyen canales de agua y están relacionadas con la permeabilidad del agua. Están ampliamente presentes en los reinos animal, vegetal y microbiano. Actualmente existen 8 tipos de AQP monitorizadas en tejidos de mamíferos (AQP0, AQP1, AQP2, AQP3, AQP4, AQP5, AQP6, AQP7), denominadas colectivamente "Acuaporinas (AQP)". Diferentes AQP tienen diferentes efectos y mecanismos reguladores en los procesos de absorción y secreción de agua de los riñones y otros órganos. El transporte de agua a través de canales de agua es diferente de la difusión simple y su permeabilidad osmótica es mucho mayor que la permeabilidad por difusión. El agua puede moverse en dirección hipertónica utilizando acuaporinas. Este proceso es muy rápido y no requiere "conexión" ni otros ajustes. En condiciones fisiológicas, se encuentra básicamente en un estado activado y no se ve afectado por la composición molecular de la membrana plasmática ni por la temperatura.
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En las células endoteliales venosas, juega un papel importante en la rápida entrada de agua a los vasos linfáticos y lechos vasculares, regulando la cantidad de líquido intercelular, la presión hidrostática capilar y la presión coloide-osmótica plasmática; también ubicado en el asa de Henley del túbulo contorneado proximal. La membrana luminal y la membrana basal de la rama descendente, así como la membrana luminal y la membrana basal de los pequeños vasos rectos de la rama descendente, desempeñan un papel regulador en el transporte de agua y la permeabilidad.
②AQP2: Situado en el conducto colector, alrededor del 10% del filtrado glomerular se reabsorbe con la participación de AQP2 cuando fluye a través del conducto colector, desempeñando un papel importante en el mecanismo de concentración renal. Cuando AQP2 tiene un defecto funcional, se produce diabetes insípida.
③AQP3 se localiza en el conducto colector renal, la vejiga, la piel, la esclerótica y la mucosa gastrointestinal. AQP3 no sólo puede transportar agua, sino también urea y glicerol, desempeñando un papel importante en la concentración de orina. Antagonizar AQP3 produce una respuesta diurética.
④AQP4: Ubicado en el lado de la matriz de la celda principal del conducto colector, puede proporcionar un canal de salida de agua. También se distribuye en el centro de la sed y puede participar en la regulación de la presión osmótica del plasma y en el control de la secreción de ADH, mediando el transporte de agua en el sistema nervioso central.
⑤AQP5: Distribuido principalmente en tejidos exocrinos, como glándulas lagrimales y glándulas salivales, relacionado con la producción de glándulas lagrimales y saliva, y puede proporcionar canales de secreción. También se distribuye en los pulmones, puede participar en la respiración sin evaporarse y tiene el efecto de limpiar rápidamente los pulmones de recién nacidos y lactantes.
⑥AQP6: Situado en el riñón, su función aún no está clara. Se especula que está relacionado con el transporte de agua del riñón.
⑦AQP7: Situada en el corazón, riñones y huesos, su función de transportar glicerol es mayor que la de transportar agua.
⑧AQP0: Es el componente principal de la fibrina del cristalino (supone el 60%). Mantiene el equilibrio del agua cristalina y está relacionado con la transparencia del cristalino.
En resumen, el descubrimiento de canales de agua es de gran importancia para el estudio del metabolismo del agua, pero la comprensión actual es aún preliminar y muchas cuestiones requieren más investigación.