15.agua regulacion hidroelectrolitica
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Unidad 3
Briseño
Agua y electrolitos
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Regulación Hidroelectrolítica
Recambio de agua (hipótesis de Starling).Resorción de sodio, cloruro y agua.Hormonas reguladoras.
Hormona antidiurética.
Hormona aldosterona.Briseño
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El Sr. Starling
Briseño
En 1896 Ernest Henry Starling enuncia el principio fundamental que describe el intercambio de fluidos entre los capilares y el intersticio.
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Recambio de agua
Briseño
La ecuación de Starling calcula el flujo de agua o filtración desde los capilares al intersticio, explicando la relación entre la presión hidrostática y la presión oncótica y su importancia en la regulación del paso del agua y materiales disueltos a través del endotelio capilar.
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Recambio de agua
Briseño
AguaFiltración
Resorción
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Recambio de agua
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En el lado arterial del asacapilar, la presiónhidrostática es de máso menos de 30 mmHg;conforme la sangrese aleja del corazón,la presión hidrostáticava disminuyendogradualmente hasta llegara ser de 15 mmHg enlos capilares venosos.
La presión hidrostáticadel líquido intersticiales de 8 mmHg.
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Recambio de agua
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En el lado arterial del capilar, la diferencia neta de las presiones opuestas es de 7 mm Hg (22 mm Hg de presión hidrostática y 15 mm Hg de presión coloidosmótica).
Predomina la presión hidrostática intravascular, lo que favorece la filtración del capilar hacia el líquido intersticial.
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Regulación hidroelectrolítica
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En el lado venoso del capilar, la diferencia neta de las presiones opuestas es de 8 mm Hg (15 mm Hg de presión coloidosmótica y 7 mm Hg de presión hidrostática).
El recambio de líquido también se lleva a cabo en los vasos linfáticos.
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Recambio de agua
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Capilar del lado
PresiónHidrostática
Presión Oncótica
DiferenciaNeta Efecto
Arterial 22 mm Hg 15 mm Hg 7 mm Hg Filtración
Venoso 7 mm Hg 15 mm Hg 8 mm Hg Resorción
AguaFiltración
Resorción
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Recambio de agua
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El aumento del líquido en el espacio intersticial se denomina edema.La disminución en la concentración de las proteínas plasmáticas (vg: IR, insuficiencia hepática) alteran el equilibrio entre las presiones coloidosmóticas e hidrostáticas favoreciendo la formación de edema.
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La nefrona
Briseño
12Briseño
Mapa conceptual
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La nefrona
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En un día llegan a los túbulos y se filtran un total de 180 litros de plasma, (FG: 125 ml/min) que arrastran agua, sales minerales, vitaminas, hormonas, lípidos, glucosa, aminoácidos y proteínas de peso molecular inferior a 70.000, así como subproductos de desecho metabólico (urea, ácido úrico, bilirrubina, creatinina) y productos de naturaleza exógena, como medicamentos.Un adulto sano produce de 40-80 ml/hora de orina.
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Filtración glomerular
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El agua y la mayor parte de los solutos en el plasma sanguíneo se movilizan a través de la pared de los capilares glomerulares hacia la cápsula glomerular.
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Resorción de Na, Cloruro y agua.
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A medida que el líquido ultrafiltrado fluye, entre el 60 y el 80% de este, se resorbe normalmente en el TCP.O sea que la composición inicial del ultrafiltrado sufre una serie de variaciones, por efecto del transporte tubular.
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Resorción de Na, Cloruro y agua.
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Al inicio de este proceso, el líquido de los TCP permanece isosmótico con respecto
al plasma.El Na es resorbido selectivamente
hacia la célula del TCP,mientras que el cloruroy el agua difunden pasivamente al interiorde la célula desde la luz del túbulo.Entonces, el Na es transportado activamente al espacio intercelular, ocasionando un desequilibrio eléctrico, que para compensarlo, lo sigue elcloruro (restableciendo elequilibrio eléctrico).
NaCloruroAgua
Célula TCP
Luz TCP
Inte
rsti
cio Na
Cloruro
Agua
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Resorción de Na, Cloruro y agua.
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La presencia de sodio y cloruro en el espacio intercelular ocasiona un
desequilibrio osmótico, para compensar, el agua se desplaza al espacio intercelular, logrando un
equilibrio osmótico.Este líquido luego se absorbe hacia el
espacio peritubular y a la luz del capilar peritubular.
Por lo tanto, ingresa Na, cloruro y agua a la sangre.
La ausencia de cloruro de Na evita que ingrese agua a la sangre.La presencia de cloruro de Na
favorece que ingrese agua a la sangre.
NaCloruroAgua
Célula TCP
Luz TCP
Inte
rsti
cio Na
Cloruro
Agua
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Regulación osmótica.
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La Hormona antidiurética (HAD, ADH), también conocida como Vasopresina, se produce en el
hipotálamo.En el hipotálamo hay un grupo
de células especializadas(sensor) que reconoce
cambios en la osmolalidad del LEC le rodea.
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HAD.
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Se libera por cambios en la osmolalidad sérica.
Un incremento en la osmolalidad de la sangre, aumenta la producción de HAD. Un decremento en la osmolalidad de la sangre, reduce la producción de HAD.
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HAD.
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Es un pequeño péptido de 9 aa.Se sintetiza en las células neuroendócrinas localizadas en los núcleos supraóptico y paraventricular del hipotálamo.La H sintetizada se almacena en gránulos que se transportan a lo largo de los axones de la neurona y se acumula en las terminaciones nerviosas situadas en la neurohipófisis (lóbulo posterior de la hipófisis).
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HAD.
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Cuando la sangre está diluida (vg: ingreso de grandes cantidades de agua), los osmorreceptores perciben esta disminución de la osmolalidad que llega a ellos en la sangre de la carótida interna.Entonces, los osmorreceptores transmiten impulsos que por medio de conexiones nerviosas al lóbulo posterior de la hipófisis inhiben la secreción hipofisiaria de la HAD.Esto permite excretar mayor cantidad de agua, dando aumento de volumen urinario (diuresis acuosa) y la orina está diluida (hiposmótica con respecto al plasma).
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HAD.
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Por el contrario, la privación de agua, hace que la sangre esté hipertónica y los osmorreceptores estimulan la secreción de HAD.
Por lo que ingresa más agua a la sangre en un esfuerzo para compensar la hipertonicidad.Entonces, disminuye el volumen urinario (antidiuresis) y la orina estará concentrada (hiperosmótica con respecto al plasma).
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HAD.
Las células blanco más importantes de la HAD son las
de los TCD y los túbulos colectores.
El efecto de la HAD empieza con la fijación de la H a su
receptor específico de la membrana basolateral de la
célula del túbulo.
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HAD.
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La acción recíproca de la hormona y su receptor, la adenilato ciclasa inician la formación enzimática del AMPc, mediador intracelular de la HAD.El AMPc formado, activa a proteincinasas localizadas en las membranas luminales.La formación del AMPc abre unos poros de las membranas celulares, permitiendo una mayor difusión de agua.
Estos poros son unas proteínas transmembrana:
Acuaporinas
Las descubrió Peter Agre. Nobel Química 2003.
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Regulación osmótica.
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Acuaporinas
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Las acuaporinas son unas proteínas transmembrana especializadas.Encargadas de transportar agua y no permiten que los aniones ni la mayoría de los cationes puedan atravesarla.Están en todas las células, pero son más numerosas en las membranas celulares del TCD y en eritrocitos.
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HAD.
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Este último proceso es el responsable del incremento de la permeabilidad de la membrana luminal al agua.
Al desaparecer la HAD,se inactivan las acuaporinas y quedan nueva-mente impermeablesal agua.
Célula TC
Luz TCP
Inte
rsti
cio
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Regulación osmótica.
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Las pérdidas de agua por el sudor, heces y evaporación desde los pulmones no están reguladas por este medio.
La excreción renal de agua está sometida a una íntima regulación para mantener el equilibrio de agua.
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Regulación osmótica.
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La conservación de este equilibrio requiere que el ingreso y la pérdida del agua del organismo estén perfectamente compensadas.Si el ingreso de agua supera las pérdidas (egresos), el balance de agua es positivo y la osmolalidad del LEC disminuye.Si el ingreso es menor que las pérdidas (egresos), el balance de agua es negativo y la osmolalidad del LEC aumenta.
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Balance hídrico.
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Balance hídrico diario
Ingresos
SensiblesAgua libre
Agua oculta
InsensiblesAgua
oxidativa
Egresos
SensiblesOrinaHeces
InsensiblesSudor
Exhalación
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Regulación del volumen.
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Existen sensores relacionados con los cambios del volumen (circulante), se encuentran en el seno carotídeo, aurículas y arteriolas aferentes (células yuxtaglomerulares).
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Regulación del volumen.
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El Na y su anión acompañante, el cloruro, están confinados efectivamente al LEC.Los sistemas relacionados con la regulación del volumen están comprometidos con la regulación del contenido de Na del LEC.
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Regulación del volumen.
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Sistema renina-angiotensina-aldosterona.
Es un sistema que tiene una serie de pasos en cascada que se inician cuando hay diminución del volumen o flujo sanguíneo que es percibido por las células yuxtaglomerulares y termina con la secreción de aldosterona (hormona esteroidea) en las glándulas suprarrenales.
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Sistema renina-angiotensina-aldosterona.
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Cuando las células yuxtaglomerulares perciben cambios en el volumen circulante (disminución de presión arterial), liberan una proteína (enzima proteolítica):
Renina
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La renina es vertida a la circulación.Ya en circulación, la renina (que quedamos que es una enzima proteolítica) actúa enzimáticamente sobre una proteína plasmática que es una globulina denominada “sustrato de renina” o angiotensinógeno.Cabe mencionar que el angiotensinógeno es producido en el hígado.
Sistema renina-angiotensina-aldosterona.
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Cuando interactúan (enzimáticamente) la renina y el angiotensinógeno, se libera angiotensina 1 (que es un péptido de 10 aadecapéptido).La angiotensina 1 sufre acción de la enzima convertidora (ECA).Cabe mencionar que la ECA se encuentra en el endotelio de los vasos pulmonares y plasma.
Sistema renina-angiotensina-aldosterona.
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Cuando interactúan la ECA y la angiotensina 1, la ECA remueve 2 aa de la angiotensina 1 para producir angiotensina 2 (péptido de 8 aa).Con lo que deducimos que las células del endotelio pulmonar y renal son lugares importantes para la conversión de angiotensina 1 en angiotensina 2.
Sistema renina-angiotensina-aldosterona.
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La angiotensina 2 circulante tiene los siguientes efectos:
1. Estimula la liberación de aldosterona en la corteza de las suprarrenales.
2. Aumenta la presión arterial (por vasoconstricción arteriolar).
3. Aumenta la reabsorción de NaCl por el TCP.
Sistema renina-angiotensina-aldosterona.
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Hormona aldosterona.
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La aldosterona provoca que el riñón retenga sodio, cloruro y agua, en un intento de corregir el déficit del volumen.Entonces, la regulación de Na (y su ión acompañante, el cloruro) se lleva a cabo por mecanismos hormonales, cuyo mensajero final es la aldosterona.
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HAD y Aldosterona.
Estas dos hormonas actúan juntas en forma estrecha para controlar el volumen y la osmolalidad.Pero por el momento, es conveniente considerar a la HAD como la hormona de la osmolalidad y a la aldosterona como la hormona del volumen.
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Resumen. Agua.
1. Ingreso2. Retención (albúmina).3. Recambio (Starling).4. Regulación
Osmolalidad HAD (H2O).Volumen Aldosterona (NaCl)
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Fin
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BibliografíaTratado de fisiología MédicaGuytonDécimo primera edición.Versión en PDF.Unidad VCapítulo 27. Formación de la orina por los riñones.II. Procesamiento tubular del filtrado glomerular: 327347.
Apuntes de la QFB María Elena Blásquez Gutiérrez.Profesora tiempo completo de la Academia deBioquímica.Facultad de Medicina de la Benemérita UniversidadAutónoma de Puebla.Mayo del 2012.
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