fisiologia renal

FISIOLOGIA RENAL HUMANA

Profesor:Gregorio Tiskow Ph.D.

Sección de FisiologíaDepartamento de Ciencias FuncionalesDecanato de MedicinaU.C.L.A.e-mail: [email protected]

FISIOLOGIA RENAL: Breve recuento anatómico.

Ubicación abdominal

Dimensiones: 12 x 6 x 3 cm

Peso: 170 g

Regiones anatómicas

Cápsula Renal

Hilio Renal

Fisiología Renal: Recuento anatómicoCorteza Renal: 1 cm grosor,de aspecto granuloso.Medula Renal:contiene las Pirámides de Malpighi (Base y Pápilas o vértices).Columnas de Bertin(corteza introducida en zona medular, entre las pirámides).

Fisiología Renal: Recuento anatómicoCada médula posee de 8 a 12 pirámides.Vértices de pirámides conectan mediante orificios con los Conductos Excretores de Bellini, que finalizan en los Cálices Mayores y Menores, que terminan en la Pelvis Renal.

Fisiología Renal: La NefronaUnidad funcional, elemental del riñón.1 a 2 millones/riñón.Longitud promedio: 30 a 50 um.Componentes básicos.Nefrona Proximal: glomerulo, túbulo proximal y asa descendente de Henle.Nefrona Distal: Asa ascendente de Henle, Tubulos Distal y Colector.

Regulación equilibrio hidroelectrolítico: Homeostasis.Regulación Osmolalidad.Regulación equilibrio ácido-base.Excreción productos metabólicos y sustancias de desecho.Regulación de la presión arterial.Gluconeogenésis.Regulación Eritropoyesis.Regulación Vitamina D.

Fisiología Renal: Funciones del riñón

Fisiología Renal: Glomerulo RenalRed de capilares u ovillo capilar, invaginados en la cápsula de Bowman.Cápsula de Bowman:

Dos Capas Epiteliales:.-Visceral: recubre superficie de

los capilares glomerulares..-Parietal: recubre la superficie

interna cápsula de Bowman.Se continúa con el epitelio tubular.

Fisiología Renal: Aparato Yuxtaglomerular

Conjunto de estructuras celulares ubicadas en el punto de contacto del túbulo distal y la porción vascular glomerular.Componentes:

.-Células Yuxtaglomerulares o Epitelioides de la arteriola aferente.Secretan Renina.

.-Mácula Densa.Células epiteliales tubulares modificadas, ubicadas en contacto con el polo vascular yuxtaglomerular.

Fisiología Renal: Flujo Sanguíneo RenalF.S.R.: 1250 ml/min (20 % del G.C.) (1800 L/24 h)Peso de los 2 riñones (300-350 g) (0,4 % del P.C.T.)F.S.R.: 4 ml/min /g de tejido renal. Alta Tasa de F.S.

15133600Piel

7331000Músculos

147541400Cerebro

43284300Corazón

267420300Riñones

Tasa Consumo de oxígeno (umol/min/100g)

F.S (ml/min/100g)

Peso (g)Organo

Fisiología Renal: Flujo Sanguíneo Renal

CARACTERISTICAS DEL FLUJO SANGUINEO RENALCARACTERISTICAS DEL FLUJO SANGUINEO RENAL:

90 % del F.S.R. perfunde Corteza Renal8-10 % del F.S.R. perfunde la médula externa1-2 % del F.S.R. perfunde el tejido papilar renalDecrece con el envejecimiento del organismoEl embarazo lo aumenta hasta en un 50%Luego de Nefrectomía Unilateral, el F.S.R. aumenta progresivamente hacia el riñón contralateral, y puede alcanzar un valor casi del doble de lo normal en unas dos semanas.


REGULACION DEL FLUJO SANGUINEO RENALREGULACION DEL FLUJO SANGUINEO RENAL:

∆p Diferencia de presión entre arterias y venas renales

F.S.R. (Q) = ------R Resistencia de los vasos renales (arteriolas)

El principal mecanismo que permite modificar el F.S.R. consiste en variar la Resistencia de las Arteriolas. En el riñón, esto se logra modificando la resistencia de las arteriolas aferente, eferente o ambas.

Fisiología Renal: Recuento anatómico: Vascularización Renal

Arteria Renal Ramas Ventral y Dorsal Arterias Interlobares

Arterias Arcuatas o Arqueadas Arterias Interlobulares

Arteriolas Aferentes del Glomérulo Renal

Capilares GlomerularesArteriolas EferentesCapilares PeritubularesVenas Corticales.

Fisiología Renal: Recuento anatómicoEn las nefronas corticales, los capilares peritubulares se ramifican desde las arteriolas eferentes y nutren las células epiteliales.En las nefronasyuxtamedulares, los capilares peritubulares son vasos especializados llamados Vasos Rectos que siguen el trayecto de las Asas de Henle.

Fisiología Renal: Recuento anatómicoLos riñones reciben unos 1250 ml / min de sangre; ésta es la fracción renal del gasto cardiaco y es cerca del 20 % de éste.Esto en un hombre adulto de unos 70 Kg peso

Esto significa que en 24 horas circulan 1800 L de sangre por los riñones.

Fisiología Renal: Recuento anatómicoCircuito Capilar Circuito Capilar GlomerularGlomerular: circula por el ovillo capilar, termina en la arteriola eferente y es de alta presión.Circuito Capilar Circuito Capilar PeritubularPeritubular: circula por la red peritubular, y es un circuito de baja presión.Circulación medular es más lenta que la cortical. En la zona cortical los capilares son más cortos y más abundantes.


FACTORES QUE MODIFICAN EL FLUJO SANGUINEO RENALFACTORES QUE MODIFICAN EL FLUJO SANGUINEO RENAL:

A)SISTEMA NERVIOSO SIMPÁTICO: VASOCONSTRICCIONEstimulación de receptores α1-noradrenérgicos de arteriolas aferentes o

eferentes. Aumenta resistencia vascular y reduce la magnitud delF.S.R.

B)ANGIOTENSINA II: VASOCONSTRICCIONLa arteriola eferente es más sensible a la Angiotensina II que la aferente.

Gran influencia sobre la T.F.G.C)PROSTAGLANDINAS: VASODILATACIONPgE2 y PgI2 se producen a nivel renal. Acción sobre arteriolas aferente y

eferente. Modulan la vasoconstricción producida por noradrenalina y angiotensina II


Vasoconstrictores renales

a. aferente a. eferenteNorepinefrina + +Angiotensina II 0, + 2 +Endotelina + +Tromboxano + +

Vasodilatadores renales

a. aferente a. eferenteAcetilcolina + +Oxido nítrico + +Dopamina + +PGE, PGI + 0Bradicinina 0 +

Fisiología Renal: Flujo Sanguíneo RenalAUTORREGULACION DEL FLUJO SANGUINEO RENALAUTORREGULACION DEL FLUJO SANGUINEO RENAL:

1. Función que permite al riñón mantener un aporte sanguíneo constante ante cambios de la presión arterial sanguínea del cuerpo.

2. Para que el flujo sanguíneo se mantenga constante ante una variación de presión arterial, la resistencia vascular debe variar de forma similar.

3. Una característica esencial de este proceso, es que laautorregulación no es eficaz a cualquier valor de presión arterial;el F.S.R. es mantenido constante dentro de un amplio intervalo de valores de presión arterial media.


Autorregulación del FSRE y la TFG

0

200

400

600

0 40 80 120 160 200

PAM renal (mmHg)

ml/m

in FSRETFG

Fisiología Renal: Flujo Sanguíneo RenalAUTORREGULACION DEL FLUJO SANGUINEO RENALAUTORREGULACION DEL FLUJO SANGUINEO RENAL: mecanismos

1.-MECANISMO O REFLEJO MIOGMECANISMO O REFLEJO MIOGÉÉNICONICO:El músculo liso vascular se contrae en respuesta a la distensión de

la pared del vaso sanguíneo, producida por un incremento de la presión arterial.

Reflejo miogénico

La distensión de la paredvascular aferente provocala apertura mecánica decanales de calcio en lascéluas musculares de la capa media.

Fisiología Renal: Flujo Sanguíneo RenalAUTORREGULACION DEL FLUJO SANGUINEO RENALAUTORREGULACION DEL FLUJO SANGUINEO RENAL: mecanismos

2.-RETROALIMENTACION O FEEDRETROALIMENTACION O FEED--BACK BACK TUBULOGLOMERULARTUBULOGLOMERULAR:

La nefronaFeedback TG

1. Si aumenta la TFG

2. Aumenta el flujo tubular de agua y ClNa

3. Sensor en la mácula densa y envío de mediador vasoconstrictor (¿adenosina?) a la a. aferente:

La nefronaFeedback TG

1. Si disminuye la TFG

2. Disminuye el flujo tubular de agua y ClNa

3. Sensor en la mácula densa y envío de mediador vasodilatador (PGI2, ON) a la a. aferente + liberación de renina (vasoconstricción eferente)

MEDICION DEL FLUJO SANGUINEO RENALMEDICION DEL FLUJO SANGUINEO RENALSE PUEDE MEDIR CONOCIENDO:

.-Flujo Plasmático Renal (F.P.R.)

.-Valor de Hematocrito (Hto)

1.-FLUJO PLASMATICO RENAL: Principio de FickEl principio general establece que la cantidad de una sustancia

que penetra a un órgano, es igual a la que abandona el mismo, asumiendo que la sustancia no se metaboliza ni se sintetiza en el mismo.

El principio aplicado al riñón, establece que la cantidad de sustancia que penetra al riñón (vía arteria renal), es igual a la cantidad que sale del riñón (vía vena renal) más la cantidad excretada (vía urinaria).


Fisiología Renal: Flujo Sanguíneo RenalSustancia ideal para medir F.P.R.: debe cumplir que:

.-No se metabolize ni sintetize en el riñón.

.-No altere el F.S.R. Ni el F.P.R.

.-Los riñones deben eliminar la mayor parte de la misma.

.-Ningún órgano distinto al riñón, debe extraer la sustancia. Así, la concentración de la misma en arteria renal, será igual a la concentración en cualquier vena periférica.

SUSTANCIA IDEAL: ACIDO para-AMINOHIPURICO (P.A.H.)

Fisiología Renal: Flujo Sanguíneo RenalMEDICION DEL FLUJO PLASMATICO RENAL EFICAZ:

DEPURACION O CLEARANCE DE P.A.H.

PREMISAS:1.-Asumir que [VR]PAH = 0 (todo el P.A.H. que penetra vía renal se

excreta por orina por filtración y secreción).2.-Asumir que [AR]PAH = [PAH]cualquier vena periférica

[O]PAH x Vol.orina (V)F.P.R. = ------------------------ = CPAH : Depuración PAH

[P]PAH (ml/min)

Depuración o Clearance: volumen de plasma completamente liberado de una determinada sustancia en la unidad de tiempo. Capacidad del riñón para eliminar o depurar una sustancia del plasma sanguíneo.

Fisiología Renal: Flujo Sanguíneo RenalMEDICION DEL FLUJO SANGUINEO RENAL: F.S.R.

F.P.R.F.S.R. = -----------------

1 – (hto/100)

Recordar que: Hematocrito es la fracción del volumen sanguíneo ocupada por los eritrocitos.Por lo tanto,

(1 - hto/100) es la fracción del volumen sanguíneo ocupada por el plasma.

Fisiología Renal: Mecanismos Básicos de Formación de la Orina

FILTRACION GLOMERULAR

REABSORCION

SECRECION

EXCRECION

Orina Formada (E) = Fg + S - R

Fisiología Renal: Filtración GlomerularPROCESO POR EL CUAL EL PLASMA SANGUINEO SE FILTRA POR LOS CAPILARES GLOMERULARES Y PENETRA EN EL ESPACIO DE LA CÁPSULA DE BOWMAN, LIQUIDO SIMILAR EN COMPOSICION AL LIQUIDO INTERSTICIAL Y QUE SE DENOMINA ULTRAFILTRADO.PRIMER PASO EN LA FORMACION DE LA ORINA.OCURRE POR PROCESOS FISICOS: GRADIENTE DE PRESIÓN.BARRERA DE FILTRACION GLOMERULAR: CARACTERISTICAS

.-Las características de la pared de los capilares glomerulares, determinan qué se filtra y cuánto se filtra al interior de la cápsula de Bowman.

.-Permite filtrar grandes volúmenes de líquido plasmático, con elevada capacidad de restringir el paso a macromoléculas.

.-La barrera está constituida por 3 capas ultraestructurales.

Fisiología Renal: Filtración Glomerular

Fisiología Renal: Filtración GlomerularCAPA ENDOTELIALCAPA ENDOTELIAL: Es el endotelio del capilar glomerular. Poros de 70-100 nm de diámetro.Permite el paso de líquidos, solutos disueltos y proteínas plasmáticas.

**No se filtran células sanguíneas.MEMBRANA BASALMEMBRANA BASAL:tres sub-capas

.-Lámina Rara Interna

.-Lámina Densa Central

.-Lámina Rara ExternaNo permite filtración de proteínas.Formada por glicoproteínas ricas en

ácido siálico y otros residuos aniónicos (gran cantidad de cargas negativas presentes).No permite el paso de proteínas cargadas negativamente.

Fisiología Renal: Filtración GlomerularCAPA EPITELIALCAPA EPITELIAL: Capa especializada con células llamadas PODOCITOS. Se unen a la membrana basal mediante prolongaciones podálicas.Entre las prolongaciones se hallan las fenestraciones o hendiduras de filtración de unos 25-60 nm de diámetro.Las hendiduras están unidas por puentes muy delgados en forma de diafragma.Superficie lisa de los podocitosestá recubierta por una capa de glicoproteínas aniónicas.

Fisiología Renal: Filtración Glomerular

La barrera de filtración glomerular

700 Å

55 Å

100 Å

Factores que determinan la permeabilidad de la BFG

• Diámetro molecular

• Forma molecular

• Elasticidad

• Carga eléctrica

Fisiología Renal: Filtración GlomerularDIFERENCIAS ENTRE LA FILTRACION EN LOS CAPILARES DIFERENCIAS ENTRE LA FILTRACION EN LOS CAPILARES SISTSISTÉÉMICOS Y LOS GLOMERULARESMICOS Y LOS GLOMERULARES:

.-En el capilar sistémico la presión hidrostática disminuye conforme se acerca hacia el lado venoso; en el capilar glomerular la misma se mantiene constante.

.-En la cápsula de Bowman existe ausencia de una presión oncóticasignificativa (los capilares son impermeables a las proteínas del plasma).

.-En los capilares sistémicos, la presión oncótica permanece constante pero, en los capilares glomerulares, ésta aumenta progresivamente a lo largo del capilar. Ello debido a la nula filtración de proteínas y a que aumenta progresivamente el filtrado de líquido fuera del capilar.

.-La presión hidrostática en la cápsula de Bowman es mayor que en los capilares sistémicos.

.-Las arteriolas Eferentes tienen una relativa alta resistencia.

Fisiología Renal: Filtración Glomerular: Fuerzas de Starling

Fisiología Renal: Filtración Glomerular: Fuerzas de Starling

PRESION EFECTIVA DE FILTRACION ( P.E.F.) O TASA DE PRESION EFECTIVA DE FILTRACION ( P.E.F.) O TASA DE FILTRACION GLOMERULAR ( T.F.G.)FILTRACION GLOMERULAR ( T.F.G.):

ES LA FUERZA FISICA NETA QUE PRODUCE EL TRANSPORTE DE AGUA Y DE SOLUTOS A TRAVES DE LA MEMBRANA GLOMERULAR.

P.E.F. = ∆PH -∆Po

P.E.F.G. = Kf .PHCG – PHCB - ΠCG

KfKf: Coeficiente de Ultrafiltración Glomerular. Depende del área capilar total disponible (A) para la filtración y de la permeabilidad (P)(conductividad hidráulica) de dicha área. Es un valor constante. Unidad: ml/min.mmHg

Es 100 veces mayor para capilares glomerulares que para los sistémicos.

Fisiología Renal: Filtración Glomerular: FACTORES QUE LA MODIFICAN

A NIVEL DE LA PRESION HIDROSTATICA CAPILAR A NIVEL DE LA PRESION HIDROSTATICA CAPILAR GLOMERULARGLOMERULAR:Constricción de la Constricción de la Arteriola Aferente Arteriola Eferente

AA AE AA AE

Disminuye el FPR Disminuye el FPRDisminuye la TFG Aumenta la TFG

y la PGC y la PGC

Fisiología Renal: Filtración Glomerular: FACTORES QUE LA MODIFICAN

A NIVEL DE LA PRESION HIDROSTATICA CAPSULA DE A NIVEL DE LA PRESION HIDROSTATICA CAPSULA DE BOWMANBOWMAN:

.-Obstrucción ureteral, cálculo ureteral, edema renal.

.-Conlleva a un aumento de la presiaumento de la presióón n intratubularintratubular por reflujo retrogrado de orina hacia el riñón. Aumenta así, la Presión Hidrostática Intratubular, con disminución de la Presión Efectiva de Filtración y disminución T.F.G.

A NIVEL DE LA PRESIA NIVEL DE LA PRESIÓÓN ONCN ONCÓÓTICA PLASMTICA PLASMÁÁTICATICA:.-Por alteraciones en la concentración de proteínas plasmáticas.

Hiperproteinemias (mieloma múltiple, hiperproteinemia): ↑ ΠCG

con ↓ de P.E.F. y ↓ T.F.G.Hipoproteinemias (malnutrición severa, síndrome nefrótico): ↓ΠCG con ↑ de P.E.F y ↑ T.F.G.

Fisiología Renal: Filtración Glomerular: Su Medición Fisiológica

UTILIZACION DE UN MARCADOR GLOMERULAR QUE SE UTILIZACION DE UN MARCADOR GLOMERULAR QUE SE DEPURE POR ESA VIADEPURE POR ESA VIA: IDEAL: LA INULINA (PM: 5000 Da, polímero de la fructosa)

[O]inul. x VoDepuración Inulina = T.F.G = ------------------------

[P]inul.

Otros marcadores: la Creatinina (la diferencia es que ésta es secretada en pequeñas cantidades, así que la Depuración de creatinina sobreestima ligeramente la T.F.G). Sustancia natural. Papel del B.U.N. y creatinina del plasma para estimar la T.F.G.

Epitelios Tubulares Renales

Fisiología Renal: REABSORCION TUBULARProceso direccional de orden físico que permite la recuperación de sustancias que son indispensables para el funcionamiento celular.

Sustancias y iones reabsorbibles en la Nefrona Proximal

Fisiología Renal: REABSORCION TUBULARCCáálculo de la Reabsorcilculo de la Reabsorcióón Renaln Renal:

Creabsorbida = Cfiltrada – Cexcretada

Cr = (T.F.G. (ml/min) x [P]s) - ( [O]s x Vo )

Los segmentos tubulares proximales reabsorben entre el 60% y 70 % del ultrafiltrado glomerular.Casi toda la energía para la reabsorción a nivel de nefronaproximal deriva de la ATPasa de Na-K ubicada en la membrana laterobasal de la célula epitelial tubular.

Fisiología Renal: REABSORCION TUBULAR DE GLUCOSA

Se produce en dos pasosdos pasos:.-Cotransporte Na-glucosa en la membrana luminal mediante el transportador SGLT1 y SGLT2.-Difusión facilitada a través de la membrana peritubularmediante el transportador GLUT1 y GLUT2

Fisiología Renal: REABSORCION TUBULAR DE GLUCOSA

CONCEPTO DE TRANSPORTE MAXIMO DE GLUCOSA (CONCEPTO DE TRANSPORTE MAXIMO DE GLUCOSA (TmTm)):

Cf = TFG x [G]p Tm se alcanza de manera gradual y se conoce como el fenómeno de despliegue

Fisiología Renal: REABSORCION PASIVA DE UREA

La UREA se reabsorbe en la mayor parte de los segmentos de la nefrona por difusión simple.La UREA se filtra libremente a través de los capilares glomerulares.Su resorción está determinada por la diferencia de concentración de urea entre el líquido tubular y la sangre capilar y, por la permeabilidad de las células epiteliales a la misma.Conforme se reabsorbe agua a lo largo de la nefrona, la concentración de UREA aumenta en líquido tubular y genera la fuerza impulsora para la resorción pasiva.En los túbulos colectores la UREA origina características peculiares, presentando un reciclamiento de la misma en la zona medular interna (mecanismo de contracorriente).

Fisiología Renal: Manejo y Equilibrio del Sodio


DESEQUILIBRIOS EN LA HOMEOSTASIS DEL SODIO:

A.-Baja Excreción de Sodio: Equilibrio (+)Retención de sodio Aumento de Na+ LEC Expansión delVolumen del LEC Aumento de presión arterial y edema.

B.-Alta Excreción de Sodio: Equilibrio (-)Disminución de [Na+] LEC Disminución de volumen LEC

(contracción de volumen LEC) ↓ volemia y P.A.


En el tubulo proximal la resorción de agua se acompaña de resorción de sodio y el mecanismo se describe como isosmótico

Fisiología Renal: Porción Intermedia Túbulo Proximal

A este nivel el líquido tubular ha sufrido las modificaciones siguientes:

.-Se ha reabsorbido un 65 % del agua filtrada

.-Se ha reabsorbido un 67-70 % del sodio filtrado

.-Se ha reabsorbido casi un 85 % del bicarbonato filtrado

.-Se ha reabsorbido un 100 % de la glucosa filtrada

.-Se han reabsorbido un 100 % de los aminoácidos filtrados

.-Se ha reabsorbido la mayor parte del fosfato, citrato y lactato filtrados.

Fisiología Renal: Porción Final del Túbulo Proximal

Esta porción del túbulo es rica en cloruro, presente a nivel del lumen tubular.Se reabsorbe casi todo el NaCl.Rutas de reabsorción del cloruro: celular y paracelular.Ruta celular: Intercambiador Na+/H+ y el Cl-/Anión formato.El cloruro pasa a la sangre por difusión simple.

Fisiología Renal:Manejo de electrolitos en el asa de HenleRama descendente gruesa es muy permeable al agua y solutos pequeños.Rama ascendente gruesa es muy permeable al sodio (se reabsorbe un 25%) y cloruro, pero no al agua.Se le llama segmento diluidor.El mecanismo de resorción de sodio es dependiente de la carga.Cotransportador responsable: Na+-K+-2Cl- inhibible por diuréticos como furosemida, bumetanida, ácido etacrínico.

Fisiología Renal:Manejo de electrolitos en Nefrona DistalProceso de resorción de sodio es dependiente de la carga.A nivel inicial del túbulodistal (porción impermeable al agua) el cotransportadores electroneutro, inhibiblepor diuréticos tiazídicosclorotiazida, hidrocolorotiazida, metozalona.Es el segmento cortical diluyente.

5%

Fisiología Renal:Manejo de electrolitos en Nefrona DistalEste segmento presenta 2 tipos celulares: realizan los ajustes finos de la resorción del sodio

a)CCéélulas Principaleslulas Principales1Reabsorben Na+, secretan K+. Presentan canales de Na+. El anión acompañante es el Cl-2La resorción es regulable por la ALDOSTERONA, la cual aumenta la resorción3Resorción Inhibible por diuréticos conservadores de K+ tales como:amilorida,triamtereno:bloquean canales de sodio. Y la Espironolactona es antagonista de la aldosterona.

3 %

Fisiología Renal:Manejo de electrolitos en Nefrona Distal

En este segmento la resorción de agua es muy variable.Las células Principales son reguladas por la Hormona Antidiurética (ADH)o Vasopresina, secretada por el lóbulo posterior de la hipófisis. La ADH aumenta la permeabilidad al agua, aumentando su resorción.

b)CCéélulas Intercaladas Ilulas Intercaladas I: Relacionadas con la secreción de H+ y transporte de bicarbonato.Reabsorben K+.

Fisiología Renal: Proceso de Secreción TubularMecanismo de excreción que indica un proceso físico de transporte de sustancias desde el capilar peritubular hacia la luz tubular.Mecanismo que involucra transportadores y canales.Cuantificación de la Secreción:

Cs = Ce – Cf

Cs = ([O]s x Vo ) - ([P]s x TFG)

La secreción tubular puede obedecer a un proceso de Tm.FunciFuncióón elementaln elemental: regular la excreción de H+ y K+

Sustancias iSustancias ióónicas secretadas a nivel de nicas secretadas a nivel de nefrona nefrona distaldistal:

K+

H+

HCO3-

Fisiología Renal: Manejo y Equilibrio del PotasioEl potasio es mantenido por 2 tipos de Equilibrios:

1.-Equilibrio InternoEquilibrio Interno:es aquel que permite la distribución del K+ a través de las membranas celulares. La ATPasa de Na-K es crucial.

2.-Equilibrio ExternoEquilibrio Externo:mantenido gracias a los mecanismos renales, que permiten un balance de K+ entre lo ingerido y lo excretado. Puede variar la excreción urinaria de K+ entre 50 y 150 mEq/24 h

Fisiología Renal: Manejo y Equilibrio del PotasioEl K+ no viaja unido a proteínas plasmáticas, por lo que se filtra en un 95%Sufre un 67% de resorción a nivel de túbulo proximal.Rama gruesa ascendente de Henleresorbe otro 20% de K+gracias al cotransportador Na-K-2ClNefrona distal se encarga de los ajustes finos de la excreción del K+. Estos segmentos reabsorben o secretan K+.El principio fundamental que establece la secreción de K+ es la magnitud del gradiente electroquímico del ion a través de la membrana luminal tubular.

Fisiología Renal: Factores que alteran la secreción de K+ en las Células Principales

Todo factor que aumente la magnitud del gradiente electroquímico de K+ a través de la membrana luminal aumentaraumentaráá la la secrecisecrecióón de K+n de K+Así:

1.-Dieta rica en K+2.-Hiperaldosteronismo3.-Alcalosis (fundamento a nivel del

intercambiador K+/H+ en las Cèlulas Intercaladas I)

4.-Aniones Luminales (sulfato)5.-Diuréticos de curva y los tiazídicos

(kaliuresis con hipokalemia) aumentan secreción de K+ por las células Principales.

Todo factor que disminuya la magnitud del gradiente electroquímico de K+ a través de la membrana luminaldisminuirdisminuiráá la secrecila secrecióón de K+n de K+

Así:

1.-Dieta baja en K+ (aumenta resorción de K+ por CèlulasIntercaladas I.

2.-Hipoaldosteronismo3.-Acidosis (hiperpotasemia)4.-Diuréticos conservadores de K+

Fisiología Renal: Manejo y Equilibrio del Calcio[Ca++]p = 5 mEq/L (10 mg/dl):

40% unido a proteínas10% unido a aniones50% forma libre-ionizado

99% del Ca++ filtrado es reabsorbido67% del Ca++ filtrado es reabsorbido en túbulo proximal25% del Ca++ filtrado es reabsorbido en la rama gruesa ascendente de Henle. La ruta es paracelular, acoplada a la resorción de Na+.Depende de la diferencia potencial con luz tubular (+) generada por el cotransportador Na-K-2Cl. La furosemida inhibe la resorción de Ca++ a este nivel.En tubulo distal se reabsorbe un 8% de la carga filtrada.Sitio de regulación fina de resorción del Ca++. Este sitio es regulado por la Paratohormona (PHT). La PHT aumenta la resorción de Ca++. Aquí, los diuréticos tiazídicos aumentan resorción de Ca++. Otros diuréticos la reducen.

Fisiología Renal:Mecanismos de Concentración y Dilución de la Orina

La osmolaridadosmolaridad de la orina humana puede variar entre 50 mOsm/L a 1200 mOsm/LTres fenómenos físicos rigen el proceso de dilución o concentración de la orina:

a)Cambios en la permeabilidad hidráulica del túbulo colector en respuesta a la A.D.H.

b)La existencia o no de un gradiente de presión osmótica entre el intersticio cortical (isotónico) y el de la médula renal y zona papilar ( hipertónico ).

c)La existencia de un mecanismo multiplicador de contracorrientea nivel de la zona medular renal.

Fisiología Renal:Características Funcionales de los Segmentos Tubulares Implicados

Asa de Asa de HenleHenle DescendenteDescendente:a)Permeabilidad al agua depende

de la carga tubular.b)Es impermeable al Sodio y la

Urea.Asa Delgada de Asa Delgada de HenleHenleAscendenteAscendente:

a)Impermeable al aguab)Alta permeabilidad al NaClc)Relativa permeabilidad a Urea

Asa Gruesa de Asa Gruesa de HenleHenleAscendenteAscendente:

a)Transportador activo Na-K-2Clb)Impermeable al agua y la Urea

Fisiología Renal:Características Funcionales de los Segmentos Tubulares Implicados

TubuloTubulo DistalDistal::a)Impermeable al agua (en a)Impermeable al agua (en

presencia o ausencia de ADH)presencia o ausencia de ADH)b)Resorcib)Resorcióón activa de n activa de NaNa++c)Secrecic)Secrecióón neta de K+ e H+n neta de K+ e H+

TTúúbulobulo ColectorColector::a)Permeable al agua sa)Permeable al agua sóólo en lo en

presencia de ADHpresencia de ADHb)Muy permeable a la Urea (mayor b)Muy permeable a la Urea (mayor

en la zona medular y aumenta en la zona medular y aumenta en presencia de ADH)en presencia de ADH)

Fisiología Renal:Mecanismo de ContracorrienteSu papel principal en la formación del gradiente cortico-medular es depositar depositar NaClNaCl en el líquido intersticial de las regiones medulares y papilar del riñón.

Es una función primordial de las Asas de Henle.

El mecanismo se genera en dos pasos:a) Efecto simpleb) Flujo de líquido tubular

Fisiología Renal:Mecanismo de Contracorriente

Fisiología Renal:Mecanismo de ContracorrienteLa magnitud del gradiente gradiente corticomedularcorticomedular depende de la longitud del Asa de longitud del Asa de HenleHenle: mientras más larga el asa, mayor será la osmolalidad que puede alcanzarse en el vértice de la pirámide.

En humanos, la osmolalidad del líquido intersticial puede llegar a nivel del ápice del asa de Henle a valores de hasta de 1200 mOsm/L. En otras especies, como la rata del desierto, con curvas de Henle más largas, puede llegar a valores de 3000 mOsm/L

Para evitar la disipación del gradiente de Na+ y Urea en los espacios intersticiales medulares, existen los Vasos Rectos Vasos Rectos ((vasavasa recta)recta) que operan como Intercambiadores de Intercambiadores de ContracorrienteContracorriente.

Fisiología Renal:Mecanismo Intercambiador Contracorriente: Papel de los Vasos Rectos

El proceso funciona gracias aEl proceso funciona gracias a:La estructura de la vasculaturamedular (Vasos Rectos), con flujos en direcciflujos en direccióón opuestan opuestaentre las zonas descendentes y ascendentes adyacentes, yLa altísima permeabilidad de estos vasos rectos al agua, la urea y el NaCl.A este nivel existe una reducción en el flujo sanguíneo efectivo medular


A medida que la sangre penetra a nivel medular por los vasos rectos descendientes, se encuentran con un intersticio cada vez más hipertónico, y el NaCl y la Urea difunden al interior de los vasos y el agua hacia el intersticio medular.En la porción ascendente, la sangre se encuentra ahora con un intersticio de menor osmolalidad que el anterior, por lo que la Urea y el NaCldifunden hacia fuera y el agua hacia adentro de los vasos.


Los solutos tienden a recircular a nivel medular.Es un proceso pasivo.Fenómeno de “lavado lavado medularmedular”por incremento del flujo sanguíneo medular.Otro papel crucial de los Vasos Otro papel crucial de los Vasos RectosRectos, es remover el exceso de agua de la médula renal, y que proviene de la reabsorción a nivel del asa descendente de Henle y túbulo colector.El flujo de sangre que abandona la médula es mayor que el que entra en ella.

Fisiología Renal:Mecanismo Intercambiador Contracorriente: Papel de la Urea. Reciclamiento.

La Urea contribuye al establecimiento del gradiente osmótico en las pirámides medulares y a la capacidad de formar orina concentrada en los túbulos colectores.A excepción de la porción exterior del túbulo proximal e interior del colector, el resto del epitelio tubular es impermeable a la Urea.Movimiento de Urea a nivel de intersticio medular es regulado por A.D.H.

Fisiología Renal: Producción de Orina Concentrada.

Fisiología Renal: Producción de Orina Diluida

Fisiología Renal: Depuración de Agua Libre (CH20)La Depuración de Agua Libre se define como el agua “destilada”, libre de solutos (agua sin solutos)En la nefrona se origina en los segmentos diluidores (segmentos impermeables al agua, rama gruesa ascendente de Henle y porción inicial túbulo distal)Su medición es importante para evaluar la capacidad del riñón para diluir o concentrar la orina.Fórmula para calcularla:

CH20 = V – Cosm (ml/min)

Cosm = [O]osm x V-----------

[P]osm

Cosm = 0 ...cuando no se excreta agua libre de solutos. La orina es isosmótica con el plasma.

Cosm es Positiva cuando se produce orina hipersmótica.

Cosm es Negativa cuando se produce orina hipoosmótica.

Fisiología Renal: Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona

Este sistema regula la presiregula la presióón arterialn arterial al controlar principalmente el volumen sanguíneo.Es mediado vía hormonal, por lo que es más lento que el sistema del reflejo barorreceptor.Se activa en respuesta a una disminución de la presión arterial sanguínea.Un efecto crucial es el de la aldosteronaaldosterona, que produce un aumento en la resorción de sodio a nivel renal.La angiotensina II produce vasoconstricción arteriolar.

Fisiología Renal: Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona

Fisiología Renal: Micción: llenado de la vejigaLa orina llega a la vejiga urinaria por los movimientos peristálticos regulares de los uretéres (1 a 5 veces por minuto)MMúúsculo liso vesicalsculo liso vesical dispuesto en fascículos espirales, longitudinales y circulares. La contracción del mmúúsculo sculo detrusordetrusor es la principal causa de vaciamiento de la vejiga.El esfínter uretral externo es un esfínter de músculo esquelético.Capacidad: 400-450 ml.Necesidad de vaciamiento vesical se da por estimulación ante el estiramiento de receptores de la pared vesical.

somatica

Parasimpática

Simpática

Fisiología Renal: Llenado y Vaciado de la VejigaPara el vaciamiento de la vejigavaciamiento de la vejiga se requiere:

a)Contracción de la capa muscular lisa, controlada por el sistema nervioso autónomo.b)Relajación del esfínter uretral externo, músculo estriado, de control voluntario.

La micción es un reflejo espinal mediado por el sistema parasimpático, controlado también por centros cerebrales superiores, que pueden inhibir o facilitar el reflejo.La inervación simpática no interviene en la micción, aunque provoca contracción del músculo vesical durante la eyaculación, evitando paso de semen retrógrado hacia la vejiga.El músculo liso vesical tiene la propiedad depropiedad de plasticidadplasticidad: cuando se estira, no se mantiene la tensión inicialmente producida.

Fisiología Renal: Cistometría-CistometrogramaRelación entre la presión y el volumen vesical.El registro se denomina Cistometrograma.Primera sensación de orinar se produce cuando el volumen vesical es unos 150 ml. Y con 400 ml la sensación es plena.La porción Ib de la curva obedece a la Ley de Laplace: “presión de un víscera esférica es igual al doble de la tensión de la pared dividido entre el radio”

Cistometrograma en un ser humano normal

Fisiología Renal: Equilibrio Acido-BaseAcido: compuesto que libera iones hidrogeno (hidrogeniones)Base: compuesto aceptor de hidrogenionespH = Log 1/H+pH plasmático = 7.40pH sangre arterial = 7.45pH sangre venosa = 7.35ACIDOSIS = pH sanguíneo < 7.35ALCALOSIS = pH sanguíneo > 7.45Producción de ácidos:• H+ es producido continuamente por la actividad

metabólica celular:– Ácidos volátiles:– + Acido carbónico (como la principal fuente de ácidos

Ácidos no volátiles - ácidos ingeridos y productos delmetabolismo de lipídos, aminoácidos y glúcidos

CO2 + H2O (Anhidrasa Carbónica) H2CO3 H+ + HCO3

Fisiología Renal: Equilibrio Acido-BaseEcuaciEcuacióón de n de HendersonHenderson--HasselbachHasselbach:

pH = pKa + log [HCO3-]/[CO2]– pKa es una constante de disociación de la relación:HCO3-/CO2 y quedeterminan el pH

– relación HCO3-/CO2 normalmente es de 20:1– pH normal del plasma es de 7.40

Fisiología Renal: Equilibrio Acido-Base

Control del pH de líquidos extracelulares:• Tampones quTampones quíímicosmicos:– actúan inmediatamente (menos de 1 seg)• Mecanismos respiratoriosMecanismos respiratorios:– El efecto se establece en unos minutos por

aumento o disminución de la ventilación.• Mecanismos renalesMecanismos renales:–El efecto se establece en cuestión de horas o

días_Actúa por secreción de H+ y reabsorción de

bicarbonato.

Acidosis Metabólica

pH reducido y baja concentración plasmática de HCO3-

• Causas:– Cetoacidosis diabética, acidosis láctica, envenenamiento porsalicilados o por etilenoglicol, diarrea intensa.• CompensaciCompensacióónn:

– Hiperventilación ( CO2)

– Secreción de H+ y Reabsorción de HCO3-

Alcalosis Metabólica

pH elevado y concentración plasmática de HCO3-elevada

• Causas:– Ingesta excesiva de bases (antiácidos) o pérdida de H+ (vómito)

• Compensación:

– Hipoventilación ( CO2)

Fisiología Renal: Equilibrio Acido-Base

Fisiología Renal: Sistemas Tampón en el Organismo

Sistemas Tampón:– combinación de 2 componentes que

minimizan las alteraciones de pH cuando se adicionan ácidos o bases a una solución.Sistemas Tampón Corporales:

– HCO3-/H2CO3 (pK=6.1)Sistema tampón plasmático principal– H2PO4-/HPO4= (pK=6.8)Sistema tampón urinario principal

– NH3/NH4+ (pK=9.0)_Importante en el riñón

– Proteínas (importante en líquido intracelular)

Fisiología Renal: Control del HCO3- /CO2

COCO22 elevado es compensado por el elevado es compensado por el aumento deaumento de

la frecuencia respiratoriala frecuencia respiratoria:– Forma ácido que es removido acidez– Actúa rápidamente (corrige el pH en un 50%-70% hacia lo

normal)

HCOHCO33-- elevado es compensado por la elevado es compensado por la excreciexcrecióónn

renal de bicarbonatorenal de bicarbonato:–Acidosis por insuficiencia respiratoria el riñón lo

compensa.-Secretando H+

– Es un proceso mas lento– Permite remover ácidos no-volátiles

Fisiología Renal: Papel del ión Amonio

H+ secretado es tamponado por amonio (NH3) que es secretado por las células tubulares y se combina con un H+, formando NH4+ quePermanece en el fluido tubular ya que las

membranas son impermeables al mismo.Sin el sistema del amonio, no sería posible remover completamente el exceso de ácido.Actúa lentamente (varias horas/ días) pero es el mecanismo más eficaz en normalización del pH.

fisiologia renal

Documents