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FILTRACION GLOMERULAR
FISIOLOGIA RENALFILTRACIÓN GLOMERULAR
CURSO :Fisiología
DOCENTE : Marga López Contreras
INTEGRANTES :Flores Reque, Fiorella
García Sánchez, Christian
Grados Vitonera, Víctor
León Zorrilla, Hugo
GRUPO :07 A
FILTRACION GLOMERULAR
Fecha. 10 de abril / 2008
INTRODUCCIÒN
En los riñones se filtra un liquido parecido al plasma a través de los capilares
glomerulares hacia los túbulos renales(filtración glomerular).Conforme este
filtrado glomerular pasa por los túbulos, su volumen se reduce y su
composición se modifica por los procesos de reabsorción tubular(extracción de
agua y solutos del liquido tubular) y la secreción tubular(secreción de solutos
hacia el liquido tubular)
Para formar la orina que entra a la pelvis renal. Una comparación de la
composición del plasma y una muestra promedio de orina ilustra la magnitud de
algunos de estos cambios y subraya la manera en que los desperdicios
metabolitos importantes. además, la composición de la orina puede variar y
muchos mecanismos homeostáticos reguladores minimizan o previenen los
cambios en la composición de liquido extracelular(LEC) mediante variaciones
en la cantidad de agua y varios solutosespecificos en la orina.Apartir de la
pelvis renal, la orina pasa a la vejiga y se expulsa al exterior mediante el
procesod e micción .Los riñones también son órganos endocrinos, producen
cininas y 1.25- dihidroxicolecalciferol, además de producir y secretar renina.
FILTRACION GLOMERULAR
FILTRACION GLOMERULAR
El proceso más importante que ocurre en el riñón es la formación de la orina.
Comienza cuando la arteria renal penetra en el riñón por la pelvis renal. Su
sangre lleva las sustancias de desecho que recoge por el cuerpo. La arteria se
ramifica y se dirige hacia la zona de la corteza renal. Allí da lugar a multitud de
glomérulos, que son una especie de «grumos» formados por capilares.
Parte del plasma sanguíneo sale del glomérulo y penetra en la nefrona. El
plasma va recorriendo todos los túbulos que forman la nefrona, a fin de que las
sustancias útiles que han pasado a su interior sean devueltas a la sangre. Las
sustancias de desecho, en cambio, quedan en el interior de la nefrona y dan
lugar a la orina.
La orina de cada nefrona llega al túbulo colector y se dirige a la pelvis renal, de
donde sale a través del uréter hacia la vejiga y hacia el exterior.
La mayor parte de la orina es agua. Además, contiene diversas sales
minerales, sobre todo cloruro sódico, y urea, una sustancia que se produce
durante el metabolismo de las proteínas y que constituye nuestro principal
producto de excreción.
El riñón es capaz de controlar la concentración de la orina. De este modo,
regula la concentración de los líquidos internos. Cuando el organismo está bien
hidratado, la orina que se produce es bastante diluida, contiene mucha agua.
En cambio, cuando el organismo dispone de poca agua, la orina está muy
concentrada, pues la nefrona devuelve a la sangre buena parte del agua que
entra en su interior, para no perderla. No obstante, la orina no se puede
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concentrar indefinidamente; por ejemplo, no puede ser más concentrada que el
agua de mar. Es por ello por lo que no podemos beber esta agua, pues para
poder expulsar la sal que contiene, perderíamos por la orina más agua de la
que hubiéramos tomado.
Tres procesos generales intervienen en el volumen y composición de la orina:
1. Filtración glomerular.
2. Reabsorción tubular.
3. Secreción tubular.
Estos tres procesos tienen lugar en la nefrona.
La tasa de filtración molecular depende de los siguientes factores (que pueden
estar relacionados entre sí):
flujo de sangre en el glomérulo (flujo renal).
permeabilidad de la pared capilar que actua como filtro.
presión hidrostática en el interior de los capilares glomerulares. Debida a
su posición entre las arterias aferente y eferente, esta presión es
bastante elevada,
presión osmótica debida a las diferentes concentraciones de solutos a
ambos lados de la pared.
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presión hidrostática en el interior de la cápsula de Bowman.
ESTRUCTURA BÁSICA DE LA PARED DEL CAPILAR GLOMERULAR
La pared capilar glomerular es una barrera molecular capaz de excluir a la
mayoría de las proteínas plasmáticas y permitir el paso del agua, de pequeñas
moléculas de soluto y de iones.
Entre la sangre y el espacio urinario, una sustancia, debe atravesar la barrera
de filtración glomerular compuesta por: el endotelio fenestrado, la membrana
basal glomerular y la hendidura del poro y la zona que queda entre los
procesos pedicelares de los podocitos1
En la fotografía siguiente (Figura 1), se puede observar la ubicación de las tres
fases de la filtración: el endotelio con fenestraciones (F), membrana basal
glomerular (MBG) y epitelio visceral, formado por los podocitos (P) que dejan
ver el diafragma (D) entre los pedicelos.
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Figura 1
EL ENDOTELIO
El endotelio está perforado por poros o fenestraciones que permiten la
separación mecánica de los elementos de la sangre y el plasma. Los poros
miden 70 y 100 nm de diámetro como se ve abajo en la fotografía (Figura 2),
donde las flechas indican los numerosos poros endoteliales.
La superficie de la célula endotelial está cargada negativamente por la
presencia de una glucoproteína polianiónica, la podocalixina, que es la principal
sialo-proteína glomerular.
La aglomeración de moléculas superficiales aniónicas y fenestraciones hace
que el endotelio glomerular se diferencie de otras membranas plasmáticas
endoteliales y que permita el paso de moléculas de bajo peso molecular2.
Aunque no es muy eficiente para impedir el pasaje de macromoléculas.
LA MEMBRANA BASAL GLOMERULAR
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La membrana basal glomerular (MBG), impide el paso de macromoléculas en
forma mecánica y eléctrica; esta última por la presencia de carga es negativa,
proteoglicanos ricos en heparán sulfato.
Los estudios con dextranos han sugerido que la integridad estructural de la
MBG es clave para el mantenimiento de la función de permeabilidad de la
barrera al agua, pequeños solutos, iones, y proteínas de menor tamaño. Sin
embargo no lo es para proteínas plasmáticas mayores de 70 kDa (3.
La MBG se compone de dos capas finas, la lámina rara interna y la lámina rara
externa, y una capa central gruesa, la lámina densa.
Las células endoteliales y epiteliales adyacentes secretan moléculas tales
como colágeno tipo IV, laminina, fibronectina, nidogén/enactina, y
proteoglicanos de heparán sulfato que forman una estructura, semejante a un
enrejado. Hay sitios aniónicos, los glucosaminoglicanos de heparán sulfato, en
las tres capas que componen la MBG. Si estos se remueven, se incrementa la
permeabilidad de la membrana basal glomerular.
El colágeno tipo IV es el mayor constituyente colagenoso de la membrana
basal MBG.4. Se trata de un heterotrímero que consta de un dominio
carboxiterminal no colagenoso (NC1). Las moléculas del colágeno IV pueden
asociarse a través de este dominio para formar dímeros, y por medio de sus
terminaciones amino formar tetrámeros.4;37
Las macromoléculas de colágeno tipo IV compuesto predominantemente por
las cadenas con isoformas 3, 4, 5, son unos bastones flexibles de
aproximadamente 400 nm de largo. La cadena 3 es una de las proteínas más
abundantes, esta se ensambla con las demás cadenas para formar unas
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estructuras altamente ordenadas llamadas protómeros. Estos son la unidad
básica del andamiaje de la membrana basal, alrededor de ellos se retuercen
otras moléculas constituyentes de la MBG. En la siguiente figura (Figura 3) se
ve la red formada por los protómeros. Esquema tomado de Hudson B y col.37
Las hebras que forman la red consisten en agregados de, al menos, cinco
sustancias: el colágeno tipo IV, tres glucoproteínas: laminina, nidogén y
fibronectina, y un proteoglicano el heparán sulfato.6
EL PODOCITO Y EL PORO DE FILTRACIÓN GLOMERULAR
El tercer elemento de la barrera de filtración glomerular lo constituyen las
células epiteliales viscerales o podocitos, encargados de sintetizar la MBG y
formar los poros de filtración.
Los podocitos son células muy diferenciadas que no se dividen. Existiría un
número de podocitos inicial, que se pierden de forma progresiva e irreversible
en el transcurso de una lesión glomerular8. Aunque, en algunas
glomerulopatías como las colapsantes, el fenotipo del podocito se altera y es
capaz de dividirse9.
Las células epiteliales expresan una serie de proteínas específicas que son
indispensables para el mantenimiento de la compleja estructura de la barrera
de filtración, de los procesos pedicelares interdigitados y del diafragma de
hendidura (pequeñas hendiduras cubiertas por una película proteica).10
La superficie del podocito podría ser dividida en tres dominios con diferentes
localizaciones, componentes proteicos y funciones10. En cada dominio existen
proteínas, que son fundamentales para el mantenimiento y la integridad del
mismo, más aún, para la estabilidad global de la arquitectura del podocito.11
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DOMINIO DE SUPERFICIE DEL PODOCITO –SUS PROTEINAS
Dominio apical: podocalixina, ezrina, complejo NHERF-2 (cubren la superficie
del podocito).
Dominio del diafragma de filtración: la principal responsable de la propiedad
de selectividad del diafragmaes la nefrina. A este nivel también encontramos a
P-cadherina, neph-1, podocina, CD2AP, ZO-1, filtrina, etc.
Dominio basal o de anclaje es el encargado de fijar al pedicelo a la
membrana basal glomerular. Encontramos el complejo distroglicano, el
complejo integrina 3 1 y la megalina.3, 11
PRESION DE FLTRACIÓN
La filtración glomerular es la resultante de la presión hidrostática de filtración, la
cuál depende de la presión sistémica, pero, esencialmente, del gradiente de
presiones entre las arteriolas aferente y eferente, actuando como fuerzas
oponentes la presión de la cápsula de Bowman y la presión coloidosmótica de
las proteínas del plasma. La presión efectiva responde, pues, a la fórmula:
PF = K*Ph – (Pca + Pco)
= 70mm – (10 + 30)
= 30mm
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Donde K es la constante de permeabilidad capilar, Ph es la presión
hidrostática, Pca es la presión capsular y Pco la presión oncótica.
Para el obtener el ultrafiltrado se requiere un flujo plasmático normal (650 a
750cc) y una presión útil de filtración, entre 30 y 40mm de Hg.
ULTRAFILTRADO GLOMERULAR:
Representa la quinta parte del plasma que pasa por el glomérulo en un minuto.
Su normalidad requiere un flojo plasmático normal y una presión útil de
filtración. Una relativa independencia de este sistema le otorga una relativa
invariabilidad frente a cambios en la presión arterial sistemática y en el
hematocrito que que constituye el automatismo.
El ultrafiltrado glomerular que en el ser humano representa 180 litros/día,
corresponde a un volumen cuatro veces mayor al volumen hídrico total del
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organismo, más de diez veces el volumen del líquido extracelular y cien a
doscientas veces la cantidad de agua ingerida diariamente
Su composición es parecida a la del plasma con la diferencia de que carece de
sustancias de elevado peso molecular.
AUTORREGULACIÒN DEL FG Y DEL FLUJO
SANGUINEO RENAL.
Los mecanismos de retroalimentación intrínsecos de los riñones mantienen
normalmente el flujo sanguíneo renal y el FG relativamente constantes, a pesar
de cambios acentuados en la presión arterial sistémica. Estos mecanismos
todavía funcionan en los riñones perfundidos con sangre que se han extraído
del cuerpo, independientes de las influencias sistémicas, Esta constancia
relativa del FG y del flujo sanguíneo renal se denomina autorregulación.
La principal función de la autorregulación del flujo sanguíneo en la mayoría de
los tejidos diferentes a los riñones es mantener el reparto de oxigeno y
nutrientes en valores normales y la extracción de los productos de desecho del
metabolismo, a pesar de los cambios en la presión arterial. En los riñones, el
flujo sanguíneo normal es mucho mayor que el necesario para estas
funciones .La principal función de la autorregulación en los riñones es mantener
un FG relativamente constante que permita un control preciso de la excreción
renal de agua y de solutos.
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El FG permanece normalmente autorregulado (es decir, relativamente
constante) a pesar de las fluctuaciones considerables de la presión arterial que
suceden durante las actividades usuales de una persona. Por ejemplo, una
reducción en la presión arterial hasta tan solo 75 mm Hg o un incremento de
hasta 160 mm Hg cambia el FG solo unos pocos puntos porcentuales. En
general, el flujo sanguíneo renal se autorregula en paralelo con el FG, pero el
FG se autorregula de forma más eficiente en ciertas condiciones.
Importancia de la autorregulación del FG para evitar cambios extremos en
la excreción renal.
Los mecanismos autorreguladores del riñón no son un 100% perfecto, pero
impiden cambios potencialmente grandes del FG y de la excreción renal de
agua y solutos que de otro modo se producirían con los cambios de la presión
arterial. Podemos entender la importancia cuantitativa de la autorregulación al
considerar las magnitudes relativas dela filtración glomerular, la reabsorción
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tubular y la excreción renal, y los cambios en la excreción renal que podrían
tener lugar sin los mecanismos autorreguladores.
El FG es normalmente de 180l/día y la reabsorción tubular de 178.5l/día, lo
que deja 1.5l/día de liquido que se excreta en la orina. Si no hubiera ninguna
autorregulación, un incremento relativamente pequeño en la presión arterial (de
100 a 125 mm Hg) provocaría un incremento similar de un 25% en el FG (de
unos 180 a 225 l/día). Si la reabsorción tubular permanecería constante en
178.5 l/dia, esto aumentaría del flujo de orina a 46.5l/día (la diferencia entre FG
y la reabsorción tubular), un incremento total de la orina de más de 30 veces.
Debido a que el volumen total del plasma es solo de unos 3 litros, tal cambio
agotaría rápidamente el volumen sanguíneo.
Pero en realidad un cambio en la presión arterial ejerce un efecto mucho menor
sobre el volumen de orina por dos razones:1) la autorregulación renal impide
los grandes cambios en el FG que de otra forma se producirían, y 2) hay
mecanismos adaptativos adicionales en los túbulos renales que les permiten
aumentar su reabsorción cuando el FD aumenta, un fenómeno llamado
equilibrio glomérulo tubular. Incluso con estos mecanismos de control
especiales, los cambios en la presión arterial todavía ejercen efectos
significativos sobre la excreción renal de agua y de sodio; a esto se le
denomina diuresis por presión o natriuresis por presión, y es crucial en la
regulación de los volúmenes del líquido corporal y de la presión arterial.
Participación de la retroalimentación tubuloglomerular en la
autorregulación del FG
Para realizar la función de autorregulación, los riñones tienen un mecanismo de
retroalimentación que acopla los cambios en la concentración de cloruro de
sodio en la macula densa al control de la resistencia arteriolar renal.
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Esta retroalimentación ayuda a asegurar una llegada relativamente constante
de cloruro de sodio al túbulo distal y ayuda a evitar las fluctuaciones falsas en
la excreción renal que de otro modo tendrían lugar. En muchas circunstancias
esta retroalimentación autorregula el flujo sanguíneo renal y el FG en paralelo.
Pero debido a que este mecanismo se dirige específicamente a estabilizar la
llegada de cloruro de sodio al tubulodistal, hay casos en que el FG se
autorregula a expensas de cambiar el flujo sanguíneo renal, como se comenta
mas adelante.
El mecanismo de retroalimentación tubuloglomerular tiene dos componentes
que actúan juntos en el control del FG: 1) Un mecanismo de retroalimentación
arteriolar aferente. Estos mecanismos de retroalimentación dependen de
disposiciones anatómicas especiales del complejo yuxtaglomerular.
El complejo yuxtaglomerular consta de las células de la macula densa en la
porción inicial del túbulo distal y las células yuxtaglomerulares en las paredes
de las arteriolas aferente y eferente. Las células de la macula densa contienen
aparato de golgi, que son organelas secretoras intracelulares dirigidas hacia las
arteriolas, lo que indica que estas células pueden estar secretando una
sustancia hacia ellas.
FUENTES BIBLIOGRAFICAS
“Tratado De Fisiología Medica” GUYTON & HALL
FILTRACION GLOMERULAR
Decimoprimera edición
Capitulo 26
Paginas:315-324
Fisiologia Medica “WILLIAM F. GANONG”
Edición 20ª
Capitulo 38
Paginas: 662-664