función tubular y mecanismo contracorriente

D r a S i l v a n a A l c a l á .

R e s i d e n t e d e N e f r o l o g í a

A s e s o r : D r . K i n S i u

N e f r ó l o g o

C o m p l e j o H o s p i t a l a r i o U n i v e r s i t a r i o R u í z y P á e zD e p a r t a m e n t o d e M e d i c i n a

S e r v i c i o d e N e f r o l o g í a

Guyton A. Medical Physiology. Elsevier.11th ed. 2006

Proteínas de Membrana

Transporte Pasivo: siguiendogradiente electroquímico

Difusión simple: Bicapa lipídica

Difusión Facilitada: Prot/Canales

Transporte Activo: en contradel gradiente.

Primario: ATP

Secundario: gradiente E/Q deotras sustancias.

Despopoulos A. Color Atlas of Physiology. Thieme.3th ed. 2003


Guyton A. Medical Physiology. Elsevier.11th ed. 2006

Electrogénica

Despopoulos A. Color Atlas of Physiology. Thieme.3th ed. 2003Guyton A. Medical Physiology. Elsevier.11th ed. 2006

Moléculas grandes

Requiere energía

Vesículas


Jameson L. Harrison´s Nephrology and Acid Base Disorders. McGraw-Hill. 2010

Reabsorción

• Histologìa• Mitocondrias• Ribete• Laberintos

• ATPasa• Capacidad de

reabsorcion

Secreción de Cationes y Aniones Orgánicos

Berne y Levy. Fisiología Medica. 6ta ed. 2003

Reabsorción de Agua

Acuaporinas 1


Echevarria M. Acuaporinas: los canales de Agua celulares. Investigación y Ciencia. Diciembre 2006

o Secreción de Ureao No hay bomba Na/K AtPasa

Liquido Hipertónico

Impermeable al Agua

No Bomba Na/K/ATPasa

Permeable a la salida de NaCl (reabsorcion)

Permeable a la entrada de Urea

Liquido menos Hipertonico

Reabsorción de Solutos


De aquí sale liquido hipotonico

Primera Porción:

Reabsorción de Iones

5% de NaCL

Poco permeable a H2O

Poco permeable a Urea

Reabsorción de Ca+ inversamente proporcional a reabsorciòn de Na+



Reabsorbe 5% Na+ Reabs Agua: 8-16% Impermeable a úrea Principales Reabsorción Na+ Secreción de K+

Intercaladas A Secreción de H+: H+ATPasa Apical Reabsorción Bicarbonato

Intercaladas B Secreción Bicarbonato Reabsorción H+: Bomba Basal

AQP 2-3-4


Reabsorbe <10% Na+ y H2O

Permeable a la Urea Contribuye con Osm intersticial

Secreción de H+

PNA

AQP2 Apical

AQP3 y 4 Basales


Proteinas Integrales de Membrana

Peter Agre AQP 1. Novel 2003 1988-1992

Ovocitos de rana + ARN m de AQP1

Trece tipos

230-300 aminoacidos

6 alfa helices

2 tripletes Asparragina+Prolina+Alanina

Reloj de Arena

Agrupadas en tetrámeros

Generación de un gradiente osmóticomedular

Acumulación de solutos en el intersticiomedular

Concentración osmótica aumenta desde lamédula externa hasta la papila renal.

Las nefronas yuxtamedulares


CORTEZA RENAL

Asa de

Henle

Osmolaridad

mOsm/L

NaCl

NaClNaCl

NaClNaCl

ureaurea

urea

urea

urea

urea

urea

urea urea

ureaurea

urea

urea

urea

urea NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaClNaCl

NaClNaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

M

EXTERNA

M

. INTERNA

300

350

500

650

800

900

1000

1200

.

Aumento de gradiente de exterior a interior

Osmolaridad de 300 a 1200 msosm/L

Solutos contribuyentes: NaCl Urea

líquido que ingresa en el asa de Henle esisosmótico con el plasma

Antes. el intersticio medular es isosmóticocon el plasma.

Líquido no cambia ni su composición ni suosmolaridad.

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaClNaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl NaCl

NaCl

NaCl

NaClInicio de la formación del gradienteosmótico medular: Cuando el líquidoemerge al segmento grueso del asa de Henle,la acción conjunta del cotransportadorNa+,K+,2Cl- y la bomba Na+-K+ ATPasacomienzan a

producir una acumulación de NaCl en elespacio intersticial.

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

300 mOsm/l

300 mOsm/l

300 mOsm/l

300 mOsm/L

Segmento grueso del asa de Henle,

NaCl sale al intersticio. Agua NO.

Osmolaridad del filtrado disminuye

Osmolaridad medular aumenta

200 mOsm/L

400 mOsm/L

Segmento delgado del asa

Salida de Agua para igualar osmolaridad

Aumento de Osm en filtrado del Asa

agua

agua

agua

agua

400 mOsm/L

300 mOsm/L

300 mOsm/L

el líquido del Asa de Henle es hiperosmolaren relación al plasma.

Segmento ascendente delgado, solutosdifundirán pasivamente al intersticiofavorecidos por su gradiente.

400 mOsm /L

Segmento ascendente grueso la bombaNa+-K+ ATPasa, el cotransportadorNa+,K+,2Cl- aumentarán la velocidad detransporte, fortaleciendo así la formacióndel gradiente osmolar.

100

150

200

450

La osmolaridad del líquido tubular en el S.G.A,Hdesciende por la salida activa de solutos y se hacehiposmolar.

En cada sección horizontal del segmentoascendente grueso se genera una diferencia deosmolaridad con el intersticio; 200 mOsm/L.

300

350

400

450

300

350

400

450

Urea difunde al intersticio a favor de sugradiente de concentración y, generalmenteeste gradiente favorece el REINGRESO enel segmento delgado ascendente del asa deHenle.

M.

EXTERNA

M. INTERNA

ASA DE HENLE

TUBO

COLECTOR

U

U

agua

U

Uagua

agua

ADH

agua

UU

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

agua

agua

U

U

U

UAcción de ADH en T.C aumenta [Urea]

U

U

U

U

U

UU

U

U

U

U

U

U

U

U

U

U

UU

U

U

U

U

UU

U

U

UU

U

U

RECIRCULACION DE LA UREA

U

U

T.P reabsorbe 40-60% la Urea

Aumento de [Urea] en Seg. Descendentepor salida de agua

Segmento ascendente: [Urea] aumentapor reingresodelgado del asa, debido alreingreso de urea (secreción de urea)

[Urea] aumenta en el T.Colector con lasalida de agua dirigida por la ADH

En la médula renal interna, la ureadifunde al intersticio siguiendo sugradiente de concentración hacia los vasosrectos y otra parte reingresa al asa deHenle.

U

El reciclaje de urea en la médula interna contribuye en un 50 % a laosmolaridad del intersticio en esta zona, el resto se debe al NaCl.

UU

U

U

U

U

NaCl

NaCl

NaClNaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

U

U

Solutos acumulados en el intersticio NO pasanrápidamente a la circulación.

Corteza

médula

Vasa recta

Tubos renales

Capilares

glomerulares

Vena y arteria

interlobar

cortocircuitos

1.- El flujo medular bajo

Vasos rectos o vasa recta,

Tienen forma de U,

penetran profundamente

Cortocircuitos

Acompañan en su recorrido a las asas de Henle ytubos colectores.

El flujo sanguíneo medular en sentidos,descendente y ascendente.

El intercambiador por contracorrientefacilita el movimiento y MINIMIZA eldesplazamiento axial.

El movimiento de las moléculas serealiza por difusión pasiva a través de lasmembranas de los vasa recta.

Un intercambiador por contracorrienterequiere que EL FLUJO ENTRE LOSCANALES ADYACENTES OCURRA ENSENTIDO OPUESTO.

Esto se obtiene con la forma en U de losvasa recta

mOsm/l

350

450

600

900

12001000

mOsm/l

solutos

Al descender tiende a equilibrarse con elintersticio de osmolaridad creciente (300 - 1200mOsm/l).

El agua sale desde los capilares hacia elintersticio, y los solutos concentrados en elintersticio difunden hacia los capilares.

agua

Debido a la velocidad del flujo sanguíneo NOse logra un equilibrio total con el intersticio.

300 La sangre que ingresa a las vasa recta esisosmolar con el plasma (300 mOsm/l).

.

Al ascendente, el líquido se encuentra en formaprogresiva con un intersticio más diluido, una vezmás tiende a ocurrir un equilibrio: el agua entra alcapilar y los solutos salen.

Sin embargo NO se completa el equilibrio y lasangre que emerge de la rama ascendente del capilares algo hiperosmótica, y su volumen esmoderadamente mayor

Se arrastra una pequeña proporción de solutos yde agua, pero se garantiza el gradiente osmolar.

mOsm/l

300

500

600

900

1200

solutos

agua

300

1000

350

TUBO DISTAL

TUBO

COL

E

CTOR

mOsm/l

300

400

450

500

700

900

1000

300

350

450

500

700

900

1000

100

200

250

500

700

900

1000

NaCL NaCL NaCL

el líquido que ingresa al túbulodistal es hiposmótico

La osmolaridad del líquidodisminuye aún más en este recorridopor Salida de NaCL por aldosterona

90 8060

En ausencia de la hormonaantidiurética, el tubo colector esimpermeable al agua

Osmolaridad del líquido tubularno cambia durante el recorrido, y seexcreta una orina diluida.

H2O

60

60

60

60

orina60

Mol/L

1200

.

.

mOsm/L

350

500

650

800

900

1000

1200

300

350

500

650

800

900

1000

150

300

450

800

900

1000

TUBO

COL

E

CTOR

NaCLNaCL

NaCL

100

90

80 Cuando aumenta la osmolaridad delplasma o disminuye la volemia, se liberala ADH,

Aumenta la permeabilidad al agua enel tubo colector mediada por ADH

El líquido hiposmótico que ingresa altubo colector, a medida que desciendetiende a equilibrarse con la médula por lasalida de agua.

HAD

agua

agua

agua

agua

500

650

800

900

1000

1200

1200

Osmolaridad de la orina 1200

mOsm/l.

HAD

AQP 3

membrana basal

AC

ATP

V2

AMPc

Luz del tubo colector

Gs

capilar

Fosforilación de lasAQP2

PKA

membrana apical

Canales Renales de Urea

Condicionan Permeabilidad de los tùbulos para el paso de la úrea

UT-A, Túbulos colectores medulares y asa de henle descendente

UT-B, Membrana de Eritrocito y rama descendente de vasa recta

Inhibidores de Canales de urea: PU-14

En ausencia de canales, úrea se vuelve un potente agente diurético osmòtico.

Acuaretico: no altera excreción de electrolitos

Rol Terapéutico: Hiponatremia

ICC, Cirrosis, SSIADH

Inconsistencias entre los osmolitosmedidos y supredicción con modelos matematicos aplicadossegún el mecanismo contracorriente convencional.

Acumulación de osmolito extra? Intervención de lacontracción muscular de la pared pelvica? Secreciónde solutos en el asa de henle?

Arquitectura Funcional Tridimensional

Disposición Organizada de componente Tubular y Vascular

Médula Externa:

• Las asas Descendente rodeanpaquetes vasculares y TubulosColectores.

• Asa de Henle Ascendente Gruesadistantes de paquetes vasculares

intercambio contracorriente maseficiente, reciclaje y acumulación deurea en la medula interna;

Médula Interna

La asa ascendente y Vasa rectaascendente se ubican cercanosa los grupos de conductoscolectores

Las asas descendente y Vasarectas descendentes se Ubicanpor fuera de estas

Este Arreglo es mas efectivopara prevenir el lavado desolutos.

función tubular y mecanismo contracorriente

Health & Medicine