Fisiología Renal y Circulatoria: Regulación de Fluidos y Presión Arterial

Pérdidas Diarias de Agua y Compartimentos Hídricos

Las pérdidas insensibles de agua incluyen la evaporación respiratoria y la difusión a través de la piel. Otras vías de pérdida son el sudor (durante el ejercicio y con la temperatura elevada), las heces y la orina.

El agua corporal se distribuye en dos compartimentos principales:

• Líquido Extracelular: Aproximadamente el 60% del agua corporal total.
• Líquido Intracelular: Aproximadamente el 40% del agua corporal total.

Funciones Renales Esenciales

Los riñones desempeñan múltiples funciones vitales para mantener la homeostasis del organismo:

• Excreción de productos metabólicos de desecho, sustancias químicas extrañas, fármacos y metabolitos de hormonas.
• Regulación del equilibrio hídrico y electrolítico para mantener la homeostasis, controlando la excreción de agua y electrolitos.

Regulación de la Presión Arterial

• A largo plazo: Al regular la excreción de cantidades variables de sodio y agua.
• A corto plazo: Mediante la secreción de sustancias vasoactivas (como la renina) que forman productos vasoactivos (como la angiotensina II).

Regulación del Equilibrio Ácido-Básico

Se logra mediante la excreción de ácidos y la regulación de la reserva de sustancias amortiguadoras en los líquidos corporales.

Regulación de la Producción de Eritrocitos

Mediante la eritropoyetina, una hormona que estimula la producción de hematíes (glóbulos rojos).

Formación de la Orina: Proceso Clave

La excreción urinaria se define por la siguiente ecuación: Excreción Urinaria = Filtración - Reabsorción + Secreción.

Filtración Glomerular

Es el proceso de filtración desde los capilares glomerulares hacia la cápsula de Bowman. El líquido filtrado carece prácticamente de proteínas. Las sales y moléculas orgánicas presentan una concentración similar en el líquido filtrado y en el plasma.

Tasa de Filtración Glomerular (TFG)

Es mayor que en otros capilares debido a una mayor presión hidrostática y un mayor coeficiente de filtración capilar. Aproximadamente el 20% del plasma que pasa por el riñón se filtra en los capilares glomerulares.

Presión de Filtración Neta

Es la suma de las fuerzas hidrostáticas y coloidosmóticas que favorecen o se opponen a la filtración a través de los capilares glomerulares.

Fuerzas que Influyen en la Presión de Filtrado

1. Presión Hidrostática Glomerular (interior capilar): Favorece la filtración.
2. Presión Hidrostática de la Cápsula de Bowman (fuera de los capilares): Se opone a la filtración.
3. Presión Coloidosmótica de las Proteínas Plasmáticas Capilares: Se opone a la filtración.
4. Presión Coloidosmótica de las Proteínas en la Cápsula de Bowman: Favorece la filtración (normalmente insignificante debido a la ausencia de proteínas).

Anatomía y Funciones Generales de los Riñones

Los riñones son órganos abdominales retroperitoneales, ubicados aproximadamente entre las vértebras T11 y L3. Cada riñón está dividido en corteza y médula, y contiene aproximadamente 1.25 millones de nefronas. La médula forma entre 8 y 15 pirámides.

Además de las funciones ya mencionadas, los riñones regulan muchos otros aspectos:

• La osmolalidad y el volumen de los líquidos orgánicos.
• El equilibrio electrolítico.
• El equilibrio ácido-básico.
• La excreción de productos metabólicos y sustancias extrañas.
• La producción y secreción de hormonas.

Procesamiento Tubular Renal

Reabsorción Tubular Proximal

El 65% de la carga de Na+ y de agua, y un porcentaje menor del Cl- filtrado, se reabsorben en el túbulo proximal antes de que el filtrado llegue al asa de Henle.

Secreción de Ácidos y Bases Orgánicas

El túbulo proximal es responsable de la secreción de sustancias orgánicas como sales biliares, oxalato, urato, catecolaminas, fármacos y productos tóxicos.

Transporte de Agua y Solutos en el Asa de Henle

Parte Descendente Delgada

Es muy permeable al agua y moderadamente permeable a los solutos (urea y Na+). Alrededor del 20% del agua filtrada se reabsorbe en el asa de Henle, siendo la mayor parte en este segmento.

Rama Ascendente Gruesa

Es impermeable al agua y reabsorbe activamente Na+, Cl- y K+. Alrededor del 25% de la carga filtrada de Na+, Cl- y K+ se reabsorbe en el asa de Henle, especialmente en este segmento. También se reabsorben Ca2+, bicarbonato y Mg2+.

Rama Ascendente Delgada

Tiene una capacidad de reabsorción mucho menor que la rama ascendente gruesa.

Túbulo Distal y Conducto Colector

En la segunda mitad del túbulo distal y el conducto colector, encontramos:

• Células Principales: Encargadas de la reabsorción de Na+ y la secreción de K+ (mediante la bomba Na+/K+).
• Células Intercaladas: Secretan intensamente iones H+ (mediante la ATPasa de H+).

Características Funcionales de estos Segmentos Finales

• Son impermeables a la urea.
• La tasa de reabsorción de Na+ está controlada por la aldosterona.
• Las células intercaladas secretan intensamente iones H+.
• La permeabilidad al agua en estos segmentos está controlada por la ADH (Hormona Antidiurética).

Conducto Colector Medular

• Su permeabilidad al agua está regulada por la ADH.
• Es permeable a la urea.
• Secreta iones H+.

Función Circulatoria: Principios Fundamentales

El sistema circulatorio opera bajo principios clave:

1. El flujo sanguíneo a todos los tejidos del cuerpo está casi siempre controlado de forma precisa en relación con las necesidades de los tejidos.
2. El gasto cardíaco está controlado principalmente por la suma de todos los flujos tisulares locales.
3. La presión arterial está controlada de forma independiente por el control del flujo sanguíneo local o por el control del gasto cardíaco.

Área de Sección Transversal

Una característica importante del sistema arterial humano es la forma en que se va bifurcando. La suma del área de sección transversal de las ramas será mayor que el área de sección del tronco original.

Velocidad de la Corriente Sanguínea

En un conducto que contiene un segmento ancho y otro estrecho, las velocidades del líquido en los dos segmentos son inversamente proporcionales a sus superficies transversales.

Flujo Sanguíneo

Es la cantidad de sangre que pasa por un punto determinado en la circulación en un período dado.