fisiorenal

FISIOLOGIA DEL SISTEMA RENAL

Dr. Diego R. Cantero - UPAP

FISIOLOGÍA RENAL:LOS LÍQUIDOS CORPORALES Y LOS RIÑONES

Los compartimentos del líquido corporal: líquidos intercelular y extracelular. Edema

Equilibrio ingestión/pérdida de líquidos

Ingestión de líquidos (2,3L)• Líquidos ingeridos (2,1L)• Agua metabólica (0,2L)

Pérdidas de líquidos (2,3L)• Evaporación de la piel (0,35L)• Evaporación pulmonar

(0,35L)• Sudor (0,1L)• Heces (0,1L)• ORINA (1,4L)

Distribución de los líquidos corporales

El agua corporal (42L)

Líquido intracelular

(28L)

Líquido extracelular (14L)Líquido intersticial (11L)

Plasma (3L)

Sangre: 5LPlasma (60%)

Eritrocitos (40%)

Diferencias entre el medio intra y extracelular

Sustancia L. intracelular

L. extracelular

Na+ 10 142

K+ 140 4

Cl- 4 108

HCO3- 10 24

Ca++ 0,0001 2,4

Mg++ 58 1,2

SO4- 2 1

Fosfatos- 75 4

Glucosa± 0-20 90

Aminoácidos

200? 30

Proteínas± 16 2

Distribución iónica en el líquido intracelular, extracelular y el plasma

Principios de la ósmosis y presión osmótica

La ósmosis es la difusión de agua

hacia la solución con mayor concentración

de soluto

Como a través de la membranas celulares

no pueden desplazarse los

solutos, al agua se mueve pasivamente entre las membranas

Para medición, se considera el OSMOL= 1mol de soluto en 1L

de agua= 1osmol.Generalmente se usa

el miliosmol

La cantidad de presión necesaria

para evitar la ósmosis se llama PRESION

OSMÓTICA

π=CRTC= Concentración en

osmR=Constante del gas

idealT= Temperatura

Líquidos isotónicos, hipotónicos e hipertónicos

Líquido hipertónico• Mayor

osmolaridad que la célula

Líquido isotónico• Igual


Líquido hipotónico• Menor


Adición de soluciones al cuerpo

Adición de solución HIPOTÓNICA

La osmolaridad de líquido extracelular

disminuye

Los volúmenes intra y extracelular

aumentan

Adición de solución HIPERTÓNICALa osmolaridad

extracelular aumenta

Aumento del volumen extracelular, reducción del

volumen intracelular

Adición de soluciones ISOTÓNICANo hay aumento de

osmolaridadSólo aumenta el volumen celular

Edema: exceso de líquidos en el cuerpo

Edema intracelular

Causas

Hiponatremia

Depresión metabólica

Falta de nutrición adecuada

Ingresa sodio a la célula y el agua

ingresa por ósmosis

Edema extracelular Causas:

Fuga de plasma hacia el intersticio

Aumento del coeficiente de filtración capilar

Aumento de la P. hidrostática

Reducción de la P. coloidosmótica

Aumento de la P. coloidosmótica del líquido

intersticial

Imposibilidad del sistema linfático

de devolver líquido a la sangre [linfedema]

Obstrucción de ganglios linfáticos

Saturación del sistema linfático

Mecanismos que evitan el edema

Mecanismos

La baja distensibilidad de los tejidos genera presión hidrostática

El flujo de linfa puede aumentar 10-50 veces

Arrastre de proteínas por el sistema linfático

ANATOMIA RENAL

retroperitoneal A ambos lados de columna

vertebral a la altura de las dos ultimas

vertebras dorsales y de las tres primeras lumbares

izquierdo mas voluminoso, diferencia de 2 cm, mas elevado

Peso 150 gramos aprox. Cara medial esta el hilio

Arteria, vena renal, linfáticos, ureter, inervación

Rodeado de capsula fibrosa de protección y fascia Gerota

ANATOMIA RENAL

Corteza 1cm de grosor, cubre

la base de las pirámides y se extiende medialmente entre las diferentes Pirámides para formar las columnas renales.

Corpusculos renales de malpighi, laberinto cortical y rayos medulares

ANATOMIA RENAL Medula

Pirámides renales que son masas de tejido renal (12 a 18)

Base se origina en el borde corticomedular y el vértice termina en la papila, que se proyecta a los cálices menores, cada papila esta perforada por el extremo distal X conductos colectores terminales de bellini.

Cálices menores 5 a 11 Cálices mayores 3

Pelvis renal es la parte dilatada proximal del

ureter el punto de convergencia de dos o tres cálices mayores.

actúa como embudo para la orina que fluye al uréter.

el seno renal, contiene vasos renales y pelvis renal

IRRIGACION RENAL.

Irrigados por las arterias renales ramas de la Ao abdominal, ramas salen a la altura del disco situado entre L1 y L2

la arteria renal derecha pasa por atrás de la vena cava inferior

ambas arterias ingresan por el hilio

Arteria renal - Ramo anterior . 3 ramos lobares . Sup - Med – Inf - Ramo posterior superficie posterior

IRRIGACION RENAL

Se divide en: Arterias

segmentarias Arterias

Interlobares Arterias

Arciformes Arterias

Interlobulillares Arteriola Aferente Arteriola Eferente

INERVACION Y C. LINFATICA

La inervación renal esta dada en gran

parte por el plexo celiaco.

- N. esplácnico mayor

- Hipogástrico superior

- Plexo intermesenterico

El drenaje linfático esta dado por dos

vías : a. Capsular

superficial b. Sistema hiliar

profundo - A largo de las art.

Interlobulares y y arcuatas en la

corteza

FUNCIONES RIÑON

Balance hídrico Equilibrio ac.-base

Mantener homeostasis(Glucosa, a'a, electrolitos, H.

HCO3)

Excreción de desechos

metabólicos

Secreción de hormonas Regulación de T.A

Síntesis de vit D. (1,25-

dihidroxivitamina D3)

Guyton & Hall, Medical Physiology, Eleventh Edition

FUNCIONES

Tres funciones fundamentales

Filtración

Reabsorción (luz tubular a capilares)

secreción (desde capilares a luz tubular)


NEFRONA


NEFRONA

40%

60% yuxtamed.

Un glomérulo y su cápsula de Bowman circundante constituyen el CORPUSCULO RENALunidad básica de filtración del riñón


GLOMERULO

Ovillo vascular

arteriola aferente formación de capilares q termina en arteriola eferente

C. bowman: epitel plano simple

Pared capilar glomerular: 3 capas

• Célula endotelial fenestrada

• Membrana basal glomerular

• Célula epitelial o podocitos


separa elementos formes de la sangre. Cel. endotelial rodeada x Glicocalix: estructura proteica de carga negativa que repele a albúmina (glucosaminoglicanos polianiónicos y glicoproteínas)

ENDOTELIO FENESTRADO: poros 70-100 nm

Barry M. Brenner, The Kidney, Eigth Edition

• Mantenimiento de la arquitectura glomerular normal• Anclaje de las celulas contiguas• Actúa como barrera para la filtración de macromoléculas

MEMBRANA BASAL GLOMERULAR: LDensa, LRaraI, LRaraE

Barry M. Brenner, The Kidney, Eigth Edition,

MEMBRANA BASAL GLOMERULAR

COMPOSICION MBG

• Colageno T. IV: > Componente

• Laminina -1: facilita adhesión cel a MBG.

• Enactina o nidogen: prot. De anclaje, adhesión cel. Se une a colageno y Laminina

• Proteoglicanos: predomina heparansulfato.

Presencia de grupos carboxilo – carga neg. Barrera eléctrica. Al interactuar con carga de proteinas las repele


Diafragma de hendidura cubierta por película proteica. Cel epiteliales: carga negativa , evitar paso de proteinas.

CELULAS EPITELIALES. Podocitos : forma poros de filtración


CELULAS EPITELIALES

3 DOMINIOS D- APICAL: Carga eléctrica negativaProteínas que se unen a

filamentos de actina : estructura del podocito

Podocalixina: carga neg Ezrina: prot ligadora de actina Fac. regulador del intercambio Na-H: unión de ezrina apodocal.


CELULAS EPITELIALES

DOMINIO DE DIAFRAGMA DE FILTRACION

Responsable de impedir paso de albumina

Nefrina: > componente del diafragma. Interactúa con centro proteico

P- cadherina: su porción intracitoplasmatica se une a

Cateninas: que se unen a Actina compone

citoesqueleto

la Nefrina, regularía tamaño del poro y la permeo selectividad del diafragma


CELULAS EPITELIALES

DOMINIO BASAL O DE ANCLAJE

Complejo de adhesion compuesto por: Megalina α3 ϐ1 integrina unión a

MBG Distroglicano

A su vez estas se unen a actina de citoesqueleto de podocito por: Palixina Talina vinculinaBarry M. Brenner, The Kidney, Eigth Edition

CELULAS MESANGIALES

Forma irregular Núcleo denso y

alargado Prolongaciones que

envuelven capilares Tienen propiedades

contráctiles estimuladas por angiotensina II.

En contraste vasodilatación por medio de prostaglandinas

Macrófagos circulantes y monocitos, con funcion fagocitica


BARRERA DE FILTRACION Y EXCRECION PROTEICA

Funcion ppal. permitir filtración

de solutos pequeños

Na, H20, urea

Diferencias de F. De solutos de

acuerdo a tamaño y carga

A medida que masa molecular se

acerca a las de albumina filtración

↓

Algunos solutos no filtran si tienen

carga(-) repulsión

Electrostática proteoglicanos de

capilaresGuyton & Hall, Medical Physiology, Eleventh Edition

FILTRACION GLOMERULAR

La F.G esta determinada por la suma de P. hidrostática y coloidosmotica a través de la mbrana glomerular

Da lugar a 1. P. de filtración neta 2. coeficiente de filtración capilar glomerular

FG = Kf x Presión de filtración neta

PG: P. hidrostática glomerular (+) PB: P. hidrostática c. bowman (-)PcG: P. coloidosmotica glom. (-) PcB: P. coloidosmotica c. bowman (+)F.G = Kf x (PG – PB – PcG + PcB)



Para calculo de F.G

Kf no se puede medir se calcula:

Kf= F.G/P.F.N

F.G total aprox. 125ml/min

Coeficiente de filtración normal:

12.5 ml/min/mmHg de p. f.

↑ Kf ↑ F.GGuyton & Hall, Medical Physiology, Eleventh Edition


Aumento de Presión hidrostática en c. bowman

Disminuye F.G EJ uropatía

obstructiva



Paso de sangre de art. Aferente – eferente

↑ 20% concentración plasmática de prot. X filtración de 1/5 parte de H20. prot se concentran

El ↑ de la P. oncótica del plasma arterial ↑p. oncótica glomerular ↓ F.G



Cambios en p. hidrostática glomerular ppal. modo de regular F.G

Determinada x

1. ↑T.A ↑ F.G

2. ↑Resistencia A. aferente ↓P. Hidrostática ↓F.G

3. ↑Resistencia A. eferente moderado ↑P. hidrostática ↑F.G

Si resistencia a eferente aumenta en exceso ↓F.G


FLUJO SANGUINEO RENAL

22% del gasto cardiaco o 1100 ml min

El flujo sanguíneo renal esta determinado por el gradiente de presión a través de los vasos renales:

P. arteria renal – P. vena renal/Resistencia vasc. Renal total

La P. arteria renal es Aprox = P. arterial sistémica

P. vena renal = 3-4 mm hg

Resistencia vascular T. = Suma de resistencia de segmentos. Arterias , arteriolas, capil.



CONTROL

HORMONAL

ADRENALINA Y NORADRENALINA

Contraen art. Af, y ef,. ↓F.G Ejercen acción renal en casos

extremos como hemorragias.

ENDOTELINA Liberado de endotelio

lesionado Vasoconstricción ↓F.G



CONTROL

HORMONAL

ANGIOTENSINA II

Vasoconstricción art. Eferente

Su aumento en casos de ↓T.A o volumenAumenta P. Hidrostática glomerular, ↑F.GInduce reabsorción de Na Y H2O Tubular

Recupera volemia y t.a


CONTROL

HORMONAL

OXIDO NITRICO Deriv. del endotelio

→vasodilatación renal →excreción normal de Na Y H2O

PROSTAGLANDINAS Y BRADICININAS

Vasodilatadores renales, ayudan a↓ efecto vasoconstrictor d angiotensina II.


AUTORREGULACION

Aunque los cambios en la T.A ejercen cierta influencia sobre el FSR, los riñones tienen mecanismos para mantener el FSR y FG relativamente constantes, por AUTOREGULACION

Si ↑T.A →↑tono arteriolar aferente previene que la T.A sea transmitida al glomérulo permitiendo que la TFG permanezcan sin cambios

Si ↓T.A, →Dilatación arteriola aferente protegerá inicialmente tanto la FG como el flujo plasmático renal

COMPLEJO YUXTAGLOMERULAR Las cel. macula densa perciben

cambio en el volumen que llega al túbulo distal

↑reabsorción de Na y Clrama asc. asa de henle ↓ resistencia art. aferentes

→↑P. hidrostática glomerular y mejora F.G

↑liberación de renina angiotensina II

→Vasoconstricción ef. ↑Presion Hidrostática mejora F.G

REABSORCION Y SECRECION TUBULAR

El filtrado glomerular es de 180 L día y la reabsorción tubular de 178.5 L día, lo que deja 1.5 L día de liquido que se excreta en la orina

Excreción urinaria=

Filtración glomerular

- Reabsorcion tubular

+Secreción tubular

REABSORCION TUBULAR

Soluto de luz tubular a espacio intersticial renal y capilar.

Transcelular Paracelular Pasivo Activo primario uso de

energía Activo secundario

gradientes electroQcos.

REABSORCION TUBULAR

transporte de sustancias en contra de un gradiente de concentración, para lo cual se requiere un gasto

energético = ATP

Bomba Na-K-ATPasa

paso de stos desde un medio poco concentrado a

un medio muy concentrado

T. ACTIVO PRIMARIO

REABSORCION TUBULAR

Es el transporte de sustancias que

normalmente no atraviesan la

membrana celular

Requieren de energía que genera el gradiente de

concentración Na.

Glucosa. aminoácidos

T. ACTIVO SECUNDARI

O

Mecanismo pasivo que significa paso de agua desde una zona de baja concentración de solutos A una de alta concentración de stos

OSMOSIS

REABSORCION TUBULAR

DIFUSIONPaso de Sto. de sitio de >r a <r concentración sin

gasto de E. PINOCITOCIS: Paso de

proteinas x invaginaciónmbrana citoplasmáticaVesícula se desdobla en

aáPasa a liquido intersticial

luego a capilar

CONTRATRANSPORTE: Paso transmembrana de una molécula en dirección opuesta en relación con el movimiento del sodio

TUBULO PROXIMAL

compuesto por un epitelio de tipo cuboideo simple con citoplasma granuloso

Borde en cepillo mbrana luminal

co-transporte de a’a y glucosa con Na

Resto de Na mecanismo de contra-transporte con H.

TUBULO PROXIMAL

En la primera mitad del túbulo proximal , el sodio se reabsorbe mediante con transporte junto a la glucosa, los a’a y otros solutos el Cl disminuye de 140 a 105 por el cootransporte

Segunda mitad se reabsorbe Na y Cl., [CL ] se aumenta con respecto a la de 1ra porción y se facilita la difusión Paracelular a liq intersticial renal

Na ↓ en tb proximal pero difunde igual de H2O, osmolaridad se mantiene

TUBULO PROXIMAL

Bicarbonato, glucosa y a’a concentración : reabsorción

> H20

Na, Cl reabsorción =

H20

Creatinina, urea

Reabsorcion nula

TUBULO PROXIMAL

La reabsorción de solutos crea un gradiente osmótico hace que H2O sea reabsorbida eficazmente a través de canales Acuaporinas 1 (ADH induce acuaporinas 2 en t. colector)

SECRECION

• Acidos y bases: sales biliares, oxalato, urato y catecolaminas

• Secreción de fármacos y toxinas

ASA DE HENLE

TRES PORCIONES

Seg. fino descendente

Seg. fino ascendenteSeg. grueso ascendente

FINA DESCENDENTE: Reabs De H2O,

20%

Baja actividad metabólica

ASA DE HENLE

Rama ascendente gruesa

Epitelio grueso.

25% reabsorción de stos

Presencia de bomba Na-K ATPasa: mantiene niveles de Na intracel bajas

Excreta hidrogeniones

Cootransportador 1Na-2Cl-1K : ingresa Na y K a la cel.

ASA DE HENLE

Cootransportador, Na, 2Cl,K una ligera retro difusión de iones potasio a la luz, lleva carga positiva de unos + 8 mv en la luz tubular.

Facilita la difusión paracel.

Mg, Ca, Na, K.

NEFRONA DISTAL

Consta de 4 segmentos El túbulo distal El segmento

conector El túbulo colector

cortical Túbulo colector

medular

TUBULO C. DISTAL

TUBULO

DISTAL

La porción inicial del T. distal forma parte del complejo yuxtaglomerular control de retroalimentación del FG y FSR

reabsorbe Na,Cl,5%, K pero es casi totalmente impermeable al agua y ala urea. Diluye la orina

Tiene Cootransportador Na-2Cl,K, bomba Na-K, ATPasa y canales de Cl

TUBULO DISTAL Y COLECTOR

Porción terminal t. distal y t. colector = características

La reabsorción H2O controlado por la concentración de ADH

Na entra en cel. x canales especiales.

Cel intercaladas secretan iones hidrogeno 1:1 reabsorben HCO3 y K

TUBULO COLECTOR MEDULAR EXT

Celulas t. colector medular papel en concentración urinaria, es impermeable H20 en condición basal

En presencia de ADH la permeabilidad ↑H20 X inserción d canales acuaporina 2 en la membrana luminal

TUBULO COLECTOR MEDULAR INT.

Hay cel. principales e intercaladas

contribuyen a la Reabsorcion de Na y concentración de orina, desempeñan un papel de menor importancia en la acidificación de la orina

PELVIS RENAL URETERES Y VEJIGA

Pelvis moderadamente permeable a urea y H2O

Cambio en orina 7-15% en uréter y vejiga.

GLOMERULO Y T. PROXIMAL

Forma ultrafiltrado del plasma

R. 65-70% H2O,Cl, Na,

Reabsorbe 90% HCO3

Ppal. sitio de producción de amonio

Reabsorbe > glucosa y a’a filtrados

R. K, fosfato, Ca, mg, urea y ac. Urico

Secreta anio. y cat. orgánicos incluidos en fármacos

ASA DE HENLE Y T. DISTAL

R. 15-25% Cl, Na

Multiplicador contracorriente de r. Cl, NaPpal. sitio regulación de excreción Mg.• T. Distal

R. Pequeña parte de Na filtrado

Regulación activa de Ca.

TUBULO COLECTOR CORTICAL

Cel. Ppales reabsorben Na, Cl secretan K

Cel. Intercaladas secretan H, r. K,

secretan HCO3, En alc. metabólica

R. H2O en presencia de ADH

TUBULO COLECTOR MEDULAR

Localización de modificación final de la orinaR. H2O y urea, según ADH presente. Concentración de orina.

R. Cl, Na, < 1 mEq/L urinario

S.H, NH3; mofidicar pH urinario

Equilibra K, x Secreción o reabsorción

CONTROL HORMONAL DE REABSORCION TUBULAR: Aldosterona

Secretada en corteza

suprarrenal. Estimulada

por ↑K, ↓volumen

Acción: cel. Ppales de T.colector cortical

Estimula bomba Na-K ATP asa en m. basolat. Del túbulo

Aumenta la permeabilidad del Na del lado luminal

Angiotensina II

Estimula secreción de aldosterona →↑Reabs Na

Vasoc. Art eferente

La angiotensina II, estimula directamente la Reabs. de Na. en los túbulos proximales, las asas de henle, los t. distales y colectores

↑ Reabsorcion tub. Neta

↑ F.G ↑P. oncótica capil.

Peritub. ↑Reabsorcion de Na

ADH

Efecto renal , aumentar Reabs, de agua. T. colector

Receptores V1: vasoconstric Receptores V2: Rta anti

diurética Activada por

hiperosmolaridad plasmatica y ↓volumen

Canal acuaporina 2. Citosol se desplaza y fusiona con mbrana luminal: paso de H2O

H. PARATIROIDEA

La hormona PTH es un polipétido secretado en la paratiroides como respuesta al descenso de la concentración plasmatica del calcio ionizado

La PTH aumenta la concentración plasmatica de calcio de tres formas diferentes En presencia de cantidades permisivas de

vitamina D estimula la Reabsorcion ósea, lo que causa la liberación de fosfato cálcico

Potencia la absorción intestinal de calcio y fosfato, favoreciendo la formación intrarenal de calcitriol (el ppal. metabolito activo de la vitamina d)

Aumenta la reabsorción renal de calcio

PEPETIDO NATRIURETICO A.

Reduce la reabsorción de agua

y sodio

Celulas especificas de las aurículas.

Distención x expansión del

plasma, secretan un ppetido llamado

Peptido Natriuretico auricular

Este Peptido inhibe a su vez la

reabsorción de Na y H2O en los túbulos renales, colectores

ERITROPOYETINA

Glucoproteina estimulo fundamental para la eritropoyesis, →diferenciación terminal de las unidades formadores de colonias eritroides →normoblastos →eritrocitos

Se produce en riñón e Hígado (menos del 10%)

La principal fuente para la síntesis renal de EPO Fibroblastos intersticiales, papel importante también las celulas tubulares proximales

La disminución del aporte de oxigeno, x anemia o hipoxemia es el ppal. estimulo para la liberación de eritropoyetina

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