FISIOLOGÍA RENAL(Concentración de la orina, Equilibrio

Acido-Básico)

Fabiola León – VelardeDpto. de Ciencias Biológicas y Fisiológicas

Laboratorio de Transporte de Oxígeno

Balance de agua

• Ingresos:Líquidos y alimentos “sólidos”Agua metabólica: 300 ml/día

• Egresos:

– Pérdidas no reguladas (“insensibles”)Heces: 100 ml/díaAire espirado: 400 ml/díaPiel: 300 ml/día

– Pérdidas reguladas: orina

1500 ml/día

1000 ml/día

MULTIPLICADOR DE CONTRACORRIENTE

Asa de Henle

1 2 3 4 300 300 400 200 300 200 350 150

300 300 400 200 400 200 400 200 300 300 400 200 400 400 500 300

5 6 7 300 200 350 150 300 100

350 300 425 225 600 400 400 500 550 350 1000 800

MULTIPLICADOR DE CONTRACORRIENTE

Las bombas en la porción ascendente gruesa mueven Na+ y Cl- activamente hacia el intersticio, aumentan su osmolaridad hasta 400 mOsm/Kg y esto se equilibra con el líquido isotónico en la rama ascendente.

No obstante, continua fluyendo líquido isotónico hacia el interior de esta última y el líquido hipotónico sale de la rama ascendente gruesa.

La operación continua de las bombas hace que el líquido que abandona la rama sea aún más hipotónico, mientras que se acumula hipertonicidad en el ápice del asa

Balance de nitrógeno

Proteinas Urea

Cada 6.25 g de proteínas tienen 1 gr de nitrógenoCada 2.14 g de urea tienen 1 gr de nitrogeno

Si se ingiere 60 gramos de proteínas,se genera 9.6 gr de nitrógeno,que se excretan como 21 gr de urea

LA ÚREA

Se concentra en la parte superior del tubo colector (médula externa), impermeable a la urea.

Se reabsorbe en la parte inferior del tubo colector (médula interna).

(Estos cambios son controlados por ADH)

Se recicla en la médula interna donde se añade al gradiente osmótico.

ESQUEMA DE CONCENTRACIONES

Hipertonicidad medular

• Los 2 principales solutos que se acumulanen el intersticio medular y explican suhipertonicidad son el ClNa y la úrea.

• El sitio de mayor reabsorción medular deClNa hacia el intersticio es la RGA deHenle (“efecto único”).

• La úrea se reabsorbe hacia el intersticioprincipalmente en el t. colector medular

Fuentes generadoras de H+

• Ácidos volátiles (CO2): 15-20 mil mmol/día• Ácidos fijos (no volátiles):

– Exógena: dieta– Metabolismo endógeno Acidos inorgánicos

Sulfatos, fosfatos

Acidos orgánicos: Acido láctico Cetoácidos

Equilibrio ácido-básico

Ingreso EgresoH+

60 mEq/día

60 mEq/día40 nEq/l

0.000000040 Eq/l

Escala de pH (Sorensen)

- log [H+] = pH

- log [10-1 Eq/l] = pH 1- log [0.1 Eq/l] = pH 1

Escala de pH

• pH1.02.03.04.05.06.07.07.48.09.0

• [H+] en Eq/l0.10.010.0010.00010.000010.0000010.00000010.0000000400.0000000100.000000001

Límites normales

nEq/litro = 35 - 45

pH = 7.35 - 7.45

Manejo de la carga ácida diaria

• Tamponamiento extracelular

• Tamponamiento intracelular

• Compensación respiratoria

• Excreción renal de la carga neta de ácido

Manejo de la carga ácida diaria

0

20

40

60

80

100

1 6 11 16 21 26 31 36 41 46

HORAS

% D

E R

ES

PU

ESTA

EC

IC

PULMONAR

RENAL

ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH

Para hallar pH:1.- K H2CO3 = [H+] . [HCO3

-] H2CO3 CO2

[H2CO3]

2.- K H2CO3 = [H+] . [HCO3-]

[CO2]pH = - log H+

3.- log K = log [H+] + log [HCO3-] - log K = - log [H+] + log

[HCO3-]

[CO2] [CO2]

4.- pH = 6. 1 + log 24 nmol/LpH = 7. 4 0.03 x 40 mmHg

ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH

Para hallar PCO2:

1.- pH = pK + log [HCO3-]

[H2CO3]

2.- [H+] = K´ . [H2CO3] K´ . PCO2

[HCO3-] [HCO3

-]

3.- K´ para CO2 = 8 x 10-7 mmol/L

HCO3-

4.- K´ = 800 nmol/L x 0.03 mmol/L . mmHg = 24

ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH

5.- [H+] = 24 x 40 = 40 nmol/L24

6.- [HCO3-] = 24 x PCO2 = 24 x 40 = 24

mmol/L [H+] 40

7.- PCO2 = [H+] . [HCO3-] = 40 x 24 = 40

mmHg24 24

Amortiguación

Principios de amortiguación- Amortiguador es una mezcla de un ácido débil con

su base conjugada (o viceversa).- Una solución amortiguada resiste cambios de pH.- Los líquidos del cuerpo contienen gran variedad

de amortiguadores que representan una primera defensa importante contra los cambios de pH.

Amortiguación

Ecuación de Henderson-Hasselbalch- Se emplea para calcular el pH de una solución

amortiguada.

pH = pK + log [A-] / [HA]

Donde:

[A-] = forma base del amortiguador (meq/L)

[HA] = forma ácida del amortiguador (meq/L)

Amortiguadores del LEC

Amortiguador HCO3/CO2

• Se utiliza como la primera línea de defensa cuando el cuerpo pierde o gana H+.

• Características:

a) la concentración de la forma HCO3 es alta (24 meq/L).b) el pK es 6.1, bastante próximo al pH del LEC.

c) el CO2 es volátil y se puede espirar por los pulmones.

• Los fosfatos orgánicos del LIC incluyen ATP, ADP, AMP, glucosa-1-fosfato y 2,3-difosfoglicerato (pK = 6.0 a 7.5).

• Las proteínas intracelulares sirven como amortiguadores por su abundante contenido de grupos –COOH/COO- o –NH3/NH2.

• El amortiguador intracelular más significativo es la hemglobina (pK de la oxihemoglobina = 6.7 y de la desoxihemoglobina 7.9).

Amortiguadores del LIC

REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO BÁSICO

SI NO HAY COMPENSACIÓN

Se añaden 12 mM/L de H+ al LEC. PCO2 = 40 mmHg. HCO3- =

24 mM/L. H2CO3 = 1.2 mM/L.

12mM H+ + 12mM HCO3- 12mM H2CO3

24mM HCO3- - 12mM = 12mM HCO3

-

1. 2mM H2CO3 + 12 mM = 13. 2 mM H2CO3

pH = 6.1 + log 12 mM HCO3- pH = 6.06 MORTAL!!!

13. 2 mM H2CO3

REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO BÁSICO

CON COMPENSACIÓN RESPIRATORIA HIPERVENTILACIÓN

PCO2 baja de 40 mmHg a 24 mmHg.

H2CO3 CO2 y CO2 = PCO2 x CO2 = 24 x 0.03

pH = 6.1 + log 12mM HCO3- pH = 7.32

OK!!! 0.72

Compensación respiratoria

• La acidemia estimula el centro respiratorio

• El aumento del volumen minuto respiratoriose acompaña de mayor CO2 en el aireespirado y disminución de la pCO2

• H+ + HCO3- CO2 + H2O

CAMBIOS ACIDO-BASICOS

ACIDOSIS RESPIRAT. ACIDOSIS METABÓLICA- pH < 7.4 - pH < 7.4- PCO2 arterial - [HCO3

-]

- [H2CO3] - H+

- HCO3- + H+ y pH - A- H+ + C+HCO3

-

- secreción H+ A-C+ +H2CO3 = CO2+H2O

- reabsorción de HCO3- - [H2CO3]

- [HCO3-] - [CO2]

- pH - pH(Bronquios, asma, (Enfermedades renales, neumonía) diarrea)

CAMBIOS ACIDOS-BASICOS

ALCALOSIS RESPIRAT ALCALOSIS METABÓLICA

- pH > 7.4 - pH > 7.4- PCO2 H2CO3 - [HCO3

-] (por de H+ )

- HCO3- + H+ y pH - la ventilación

- la secreción de H+ - H2CO3

- reabsorción de HCO3- - [CO2]

- excreción de HCO3- - pH

- [HCO3-]

- pH (Vómitos, pérdida de HCl, (Hiperventilación, altura, TFG)

histeria)

La brecha aniónica (anion gap)

Na+140

Cl104

HCO3 24

12 ± 2 mEq/l

BRECHA ANIÓNICA

BA = [Na+] - ([Cl-] + [HCO3-])

Valores normales: 8 - 16 meq / L

La [Na+] > ([Cl-] + [HCO3-]), la diferencia es la

BA (proteínas plasmáticas, fosfatos, sulfatos)

Cuando el HCO3- disminuye, puede ser

reemplazado por otros aniones para mantener la electronegatividad y BA .

La BA también aumenta por el aumento del catabolismo de grasas.

REABSORCIÓN DE HCO3-

LUMEN células del TCP SANGRE

Na+ Na+

HCO3- H+ H+ 2K+

Na+H+ HCO3

- HCO3- 85%

H2CO3 H2CO3

C.A. C.A.

Cl-

H2O CO2 CO2 H2O

H2O

REABSORCIÓN DE HCO3-

LÚMEN célula del TC SANGRE(Tipo A)

HCO3- H+ H+ HCO3

- HCO3-

15%Cl-

H2CO3

H2CO3

C.A. Cl-

H2O CO2 CO2 H2O

H2O

MECANISMOS DE ELIMINACIÓN DE H+

1) Como protones libres:A la máxima concentración urinaria sólo se eliminan

0.1 meq H+ /día. 2) Unidos al tampón fosfato:

- HPO4-2 / H2PO4

-

- A pH = 7.4, 10 - 30 meq H+ / día- 7.4 = 6.8 + log [Na2HPO4] / [NaH2PO4]

(se excreta en la orina) 3) Unidos al tampón NH3/NH4

+

- 20 - 50 meq / día El NH3 se sintetiza a partir de la desaminación de la

glutamina.NH3 + H+ ==> NH4

+ (se elimina como sal)

TAMPÓN FOSFATO

LUMEN células del TCP SANGRE

Na+ Na+

HPO4-2 H+ 2K+

H+ HCO3-

H2PO4- Na+

H2CO3

C.A.

CO2 H2O

TAMPÓN FOSFATO

LUMEN células del TC SANGRE

HPO4-2 H+ H+ HCO3

-

Cl-

H2CO3

H2PO4-2

C.A.

CO2 + H2O

TAMPÓN NH3

LUMEN células de TCP SANGRE

Na+ Na+

NH4+ K+

H+

Gln NH3

Na+

KG HCO3-

Glucosa CO2 + H2O

TAMPÓN NH3

LUMEN células del TC SANGRE

NH3 NH3 NH3

HCO3-

H+ H+

H2CO3 Cl-

C.A.

NH4+

CO2 + H2O