renal fisio log i a 2013
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Fisiología, renalTRANSCRIPT
1
RENAL
Oscar Araneda Valenzuela
Función Renal
&XPSOH�XQ�URO�IXQGDPHQWDO�HQ�OD�H[FUHFLyQ�GH� SURGXFWRV� GH� GHVHFKR� GH� OD� VDQJUH���������VXVW�� 2UJiQLFDV� H� LQRUJiQLFDV��� PDQ�WHQLHQGR� FRQVWDQWH� OD� FRPSRVLFLyQ� GHO�/(&�
Funciones del Riñón
• Eliminación de productos del catabolismo. • Volumen y osmolaridad del L.E.C.• Equilibrio iónico.• Equilibrio ácido-base.• Función endocrina.• Regulación de la presión arterial.• Función metabólica.
El nefrón es la unidad básicadel riñón (1x106).
Cada nefrón esta formado de un ovillo capilar o Glomérulo (5), que se enrolla en la Cápsula de Bowman. Esta se continúa con el Túbulo contorneado proximal (4), Asa de Henle (7) y Túbulo contorneado distal(1). Finalmente termina a nivel de los túbulos colectores.
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2
Podocito
Endotelio Fenestraciones
Membrana Basal
Los proteoglicanos (heparán sulfato) se encuentran cargados negativamente lo que genera la exclusión a la filtración a las sustancias que tienen esta carga.
Membrana Glomerular I����� ����� ������������ ������� �����
:a) Capa endotelial del capilar glomerularb) Membrana basalc) Capa de células epiteliales (podocitos).
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• Alta permeabilidad ( 100 a 500 veces) , ya que existenfenestraciones endoteliales y poros en las células epiteliales.
• La membrana basal esta cargada negativamente por lo cual ejerce efectos electrostáticos (repele proteínas).
Membrana Glomerular IIUna vez que pasa la sangre a través de la membrana glomerular se forma un ultrafiltrado dado por las características de la membrana:
a) Excluye por tamaño; células sanguíneas. b) No deja pasar a sustancias de gran peso molecular
ni con carga negativa (proteínas plasmáticas).b) Deja el paso libre para iones.
20 24 28 32 36 40 44
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Radio molecular efectivo, A
Acl
aram
ient
ofr
acci
onal
Relación entre el flujo distal al nefrón versus el VGF en modelo de nefrón aislado.
Aniónico
Neutro
Catiónico
3
Depuración o Aclaramiento Plasmático
Los procesos mediante los que el plasma elimina los productos de desecho del plasma son:
1.- Filtración Glomerular habitualmente 1/5 del plasma que pasa a través de del glomérulo.
2.-Reabsorción desde la luz tubular a los vasos peritubulares de las sustancias útiles para el organismo (iones y agua) y eliminación de los desechos metabólicos.
3.- Secreción de productos no filtrables desde los vasos peritubulares al lumen tubular.
Filtración Reabsorción Secreción
Depuración o Aclaramiento Plasmático
AguaGlucosa Urea
Inulina PAH
0 ml/min 1 ml/min 75 ml/min
125 ml/min 700 ml/min
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Clearence Renal
³(V�HO�YROXPHQ�GH�SODVPD�SRU�XQLGDG�GH�WLHPSR�TXH�TXHGD�OLEUH�GH�XQD�VXVWDQFLD��SRU�HIHFWR�GHO�ULxyQ´
C x = U x . VP x
(2)
C x . P x = U x . V
I@J K�L M K N O P L Q R KS�T P U V-W N Q L P
I@J K�L M K N O P L Q R KX O Q K�P O Q P
Y�T Z [ JX O Q K�P O Q J
Y�T Z [ JS!T P U V-W N Q L J
(1).
.
4
0 20 40 60 80 100 1200
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Cre
atin
ina
Pla
smát
ica
(mg/
dl)
Clearance de Creatinina (m l/m in)
Filtración Glomerular I\�]_^�` a!bc^�bede` f g h#i�a�` j�]lkef m�nob�h p�f i�h�q r s�tvu
•Es la cantidad de filtrado glomerular que se forma en los nefrones de ambos riñones. Para una persona normal 125ml/minuto, lo que se traduce en la filtración diaria de 180 Litros al día.deh#ia!a�` j�]w^�bxde` f g h#ia�` j�]
•Es la proporción del flujo sanguíneo renal que se convierte en filtrado glomerular. Flujo normal .......650ml/minIFG.......................125ml/min normalmente es 20%
En la filtración glomerular participan:
a) Presión intracapilar que induce la filtración.
b) Presión de la cápsula de Bowman opuesta a la filtración.
c) Presión oncótica de las proteínas del Plasma se opone a la filtración
d) Presión de las proteínas dentro de la C. B.
Filtración Glomerular II
0
3�)� �3*�� 32*�� 3&y{z | } ~ � ����~ � � z �#� ~ � �y{z | } ~ � ���l� �#��| z ��� �#zy{z | } ~ � �v�l��� � � ~ � ���l� �#��| z ��� �#z
y{z | } ~ � �v���#��} ��� �_��� ����� �
Filtración Glomerular III
Filtración Glomerular IVs-���� ����!�������c�w���� � � �!�� o�!¡@r s�to¢
a) ↑ del flujo sanguíneo renal: ↑ de la presión Intraglomerular↑ IFG.
b) Contracción de la Arteriola Eferente: ↑ de la presiónIntraglomerular ↑ IFG.
c) Contracción de la Arteriola Aferente: ↓ el flujo sanguíneoIntraglomerular ↓IFG.
Arteriola Aferente Arteriola Eferente
Resistencia renal
Flujo plasmático renal
TGF
5
Arteriola Aferente Arteriola Eferente
Resistencia renal
Flujo plasmático renal
TGF
Regulación de la resistencia arteriolar
• Estimulación del simpático: generan vasoconstricción arteriolar.
• Efecto de hormonas
EpinefrinaNorepinefrinaAdenosinaAngiotensina II
Prostaglandinas (PGE2)Prostacilcina (PGI2)
Vasoconstrictoras Vasodilatadoras
0 100 200
£�¤ ¥#¦ §�¨ ©�ª!«�¥!¬ ª! §�® ª!©�¤
¯-°-£
Fluj
o (m
l/min
uto)
Presión Arterial (mm Hg)
Autorregulación del Flujo Renal I
El flujo sanguíneo renal y el índice de filtración Glomerular son en su mayor parte regulados por mecanismos locales.
Presión Arterial Tensión de pared Arteriolas
Vasoconstricción AA
FPR y TGF autorregulado
Estimulación canales de Ca++ tipo L
6
Autorregulación del Flujo Renal II
•El Aparato yuxtaglomerular se conforma producto de la cercanía existente entre la porción inicial del túbulo distal y las arteriolas aferente y eferente.
•En el túbulo distal existe la no±a�p�f i
^b�]@²�ique tienen capacidad de sensar
cambios de la conc. electrolítica
•Los vasos sanguíneos tienen células ricas en reina, denominadas
a�³�f p�f i!²´ p!µ�g i#¶_f m�n�b�h p�f i�h#b#² .
Autorregulación del Flujo Renal III· b!a�i�]¸` ²#nom!²
a) Ante caídas de la filtración glomerural, se genera una mayor reabsorción de Na + y Cl- en el túbulo proximal y se sensanmenos iones en la mácula densa, esto genera una ¹ �������@º » ��� ���º ¼�����½» �¾�#� ���º �» �¾� ���� ����� �À¿Á» �¾�!�����#����Â������ �Ã�@Â��{����� �Ä��!»��»  Å��#���Æ�ÂÇ �����-¿w» �-������� ���º ���#���� ���� ���º ¼��v���»�È É�Ê
.
b) Las células yuxtaglomerulares también desencadenan la liberación de renina y activación del sistema de RAA.
Renina.....Angiotensinógeno....Angiotensina I.......Angiotensina II
La Angiotensina II es un potente vasoconstrictor principalmente de la
i�h g b�h ` m�f ieË�Ì�b�h b�]¸g bcon lo que se restituye el IFG.
Mecanismos de autoregulación II Formación de la Orina͸Î�Ï�Ð�Î�Ñ�Ò ÓvÔ@Î�ÑÕ�Ö
%Túbulo Proximal ��
Asa de Henle ��Túbulo distal ��
Túbulo colector ���Orina final ���
El agua es filtrada libremente en el glomérulo, para ser reabsorbidopor la vía paracelular por el efecto osmótico de la reabsorción de sales ( principalmente el el segmento proximal) y a pesar de ser de poca magnitud en el túbulo colector mediado por ADH.
ATP×-© +
×-© +
Ø�Ù
Ø�ÙATP
×-© +
H2O
H2O
×-© +
°�¤ ¥!Ú §�¨ ©
×-© +
-70mV
Lumentubular
VasosPeritubulares
×-© +
Û�Ü�Ý ª!§�Þ�Ú Ý ß §�¨
à�Ù
Túbulo Proximal•Es el sitio por excelencia de reabsorción de la mayoría de las sustancias que se filtraron y deben ser devueltas a la sangre. Para esto existe una gran superficie de absorción (borde en cepillo), gran cantidad de mitocondrias y una vía paracelular relativamente permeable al paso de iones y agua.
•Se reabsorbe una gran cantidad de Na+ (55%) mediado por la gradiente producida por la Na+/K+ ATPasa.
•Aprovechándose del gradiente de Na+ se reabsorben vía cotransportadores la mayoría de la glucosa y los aminoácidos.
7~EXOR�3UR[LPDO�
Sodio
Agua
AA
Glucosa
7
•Por la vía paracelular existe también transporte de Na+ y H2O por efecto osmótico. Esto implica que el líquido reabsorbido a este nivel es isoosmótico ya que se reabsorben tanto agua como sales.
• A este nivel además se reabsorbe Cl- y 85 % de Bicarbonato. Además de urato, sulfato, fosfato que lo hacen por transporte activo
•A su vez mediante contratransporte se secretan H+ a la luz tubular, lo que participa en el proceso inicial de acidificación de la orina.
7~EXOR�3UR[LPDO�
Glucosa
Sodio
Agua
AA
Ø�á
×-© +
-70mV
Lumentubular
VasosPeritubulares
H2O
Asa de Henle
ATP×-© +
H2O
â�ã_¤ äØ�Ù
×-© +
$VD�GH�+HQOH
• Posee un segmento inicial (delgado) con células bajas con poca capacidad de transporte (sin borde en cepillo), sin embargo es una región
n�p ´æå b�h nob!i�ç�f bæi�fèi ¶_p¸i ´h#b�f i�g ` é!i�nob�]¸g b å b�h nob!i�ç�f b�i+` m�]¸b#²Na + , Cl-
y urea que atraviesan por difusión.
•Esto hace que exista un gran aumento de la concentración osmolar intraluminal generada por la reabsorción de agua.Agua
Agua
• En el ²�b ¶¸n�b�]¸g m�¶_h p�b#²�ml^b�f�ê{²�i
, el epitelio vuelve a ser alto, pero con una menor capacidad de transporte que el proximal, sin embargo se lleva a cabo un importante transporte activo de Na + , K+ y Cl- . Posee uniones estrechas muy cerradas, esto lo hace n�p ´ ` n å b�h n�b!iç�f bci�f�i#¶_p¸i .
• Esto genera que este lugar sea propicio para que los iones se reabsorban y el agua se queda en el túbulo, provocando la dilución del líquido tubular y la generación de un intersticio hiperosmolar.
$VD�GH�+HQOH
SodioPotasio
Cloruro
Urea
Lumentubular
VasosPeritubulares
×-© +
Ø�á
ATP
×-© +
×-© +
-70mV
Ø�ÙÛ ¤ ß §�¨ ë ® §�ª!©
à�á
H2O
AQP2
ADH
AQP3AQP4
H2O
ATP
Túbulo Distal y Colector
8
×-© +
â�Ø�á
ì�×-© +
Lumen Tubular Capilar Peritubular
Túbulo Colector Cortical
ATP
Ø +
ã_¤ -
- +
ã�í ¤ ¥!¤ ©-î@® Ý ª!Ú Ý ï ©�¤
Aldosterona
Lumen Tubular Capilar Peritubular
Túbulo Colector Cortical
Ø +
ã�í ¤ ¥!¤ ©-ð ª�ë ® Ú ©#¤ © ß ©
ATPà +
ATPATP
à�ã�ñ-ò ä
ã_¤ -
à +
à2O
àO- + CO2
K+
Na+
Cl-
NH4+
Efecto de la aldosterona sobre la excreción de electrolitos en la orina
•Normalmente este segmento es impermeable al agua, sin embargo, la permeabilidad es dependiente de la acción de la ADH. Esta hormona regula la formación de agua libre a través de la inserción de canales de agua AQP2 en la membrana apical.
•En presencia de ADH se reabsorbe inicialmente el agua en el distal, concentrando una gran cantidad de urea. Los túbulos colectores medulares son permeables a la urea promoviendo su difusión al intersticio.
7~EXOR�GLVWDO�\�FROHFWRU�
Agua
Û-ó à
Agua
Urea
Urea
•Es el sitio de acción de la êôf ^m!²�g b�h#m�]¸i
, esta hormona regula la excreción de K+
del organismo, a través de su efecto sobre bombas Na+/K+ ATPasa de la membrana basolateral.
•Una vez que aumenta la concentración de Potasio intracelular este pasa a través de canales presentes en la membrana apical para ser excretados por la orina.
7~EXOR�GLVWDO�\�FROHFWRU�
Sodio• En este punto se regula en forma última
la acidez de la orina, ya que existen las células pardas o intercalares, las que poseen una gran cantidad de bombas excretoras de protones en forma activa que incluso trabajan en contra de grandes gradientes de concentración.
7~EXOR�GLVWDO�\�FROHFWRU�
H+
9
Méd
ula
Cor
teza
Urea
õ�ö ÷ ø!ùõ�ö ÷ ø#ú
Urea
0100200300
600
900
1200
û ü ý þ ÿ ��� � ø�� ��� ��� � � ö � � � ý���ÿ � � � � ö � � � ý�#ý � � � � ý ü�� ü ÿ �
0.2 ml
20 ml
300
300
12001200
600600
100
600
100
300 300
Méd
ula
Cor
teza
NaClH2O
H2O
NaCl
1200
NaCl
H2ONaClUrea
Formación de orina concentrada
600
1200
300
300
50600
70
400
100
400
100
300
Méd
ula
Cor
teza
NaClH2O
H2O
NaCl
600
NaCl
NaCl
Formación de orina diluída
400
600
DeprivaciónH20
Aumenta OsmolalidadPlasmática
Estimulación de Osmorreceptores
Liberación de ADH
Aumento ADHPlasmática
SedRetención renal
de H2O
Antidiuresis
Ingreso deH20
DisminuyeOsmolalidadPlasmatica
Inhibición de Osmorrecptores
Bloqueo de ADH
Disminución ADHPlasmática
Excreción Renalde H2O
Diuresis
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#%$ &(' ) * + , -.'
0/�1
Ejercicio Actividad Muscular
Sudoración Exhalación
Osmolaridad
VolumenPlasmático
ADHReabsorción
de H20
Osmolaridad
VolumenPlasmático
Hormona Antidiurética