Fisiología Renal: Filtración, Reabsorción y Regulación

Fisiología Renal

Funciones del Riñón

1. Regular la osmolalidad y el volumen de los líquidos orgánicos: (mantiene el volumen celular adecuado y la volemia sistémica, controlando los niveles de agua y electrolitos).
2. El equilibrio ácido-base: (mantención del pH).
3. El equilibrio electrolítico: (Na+, K+, Cl-, HCO3-, H+, Ca++, PO4-3). Hay distintos sistemas que regulan el equilibrio ácido-base:
   1. Buffers sanguíneos: funciona más rápido.
   2. Sistema respiratorio.
   3. Sistema renal: es muy preciso en regular el buffer, pero se demora más.
4. La excreción de productos metabólicos (urea, ácido úrico y creatinina) y sustancias extrañas (fármacos, pesticidas y otros). En pacientes sistémicos con afecciones al riñón se altera la excreción del fármaco alterando su efecto.
5. La producción y secreción de hormonas (renina, calcitriol, eritropoyetina).

Características Anatómicas

• Son dos órganos compactos ubicados a ambos lados de la columna vertebral entre las vértebras T12-L3, detrás del peritoneo y adherido con tejido adiposo a la pared abdominal posterior.
• Cada riñón tiene el tamaño de un puño: mide de 10 a 12 cm de alto, 5 a 8 cm de ancho y 3 a 5 cm de espesor.
• Cada uno pesa 170 gr aproximadamente, 0.5% del peso corporal.
• Son asimétricos, hay uno más arriba que el otro.

Estructura del Riñón

La unidad básica del riñón es el nefrón. El riñón posee la corteza renal y la médula que en su extensión posee papilas renales piramidales de base externa. Hacia el centro está el nefrón con un sistema de túbulos que lleva todo lo que ha filtrado, secretado o absorbido hacia los cálices menores, cálices mayores y hacia la pelvis renal. Los túbulos transportan orina y esta llega a la vejiga a través de los uréteres y ahí es almacenada. El sistema venoso arterial está compuesto por la vena y arteria renal las cuales llegan a las arterias radiadas que son las que están en relación con los nefrones.

Hay dos tipos de nefrón, ambos se encuentran en corteza y médula:

1. Nefrón Cortical: su mayor extensión está en corteza. El asa de Henle de la cortical es más corta.
2. Nefrón Yuxtamedular: el asa de Henle se profundiza más en la médula. A nivel de la médula hay mucha concentración de solutos y mientras más profundo en la médula estemos mayor cantidad de soluto habrá lo que determina que se pueda mover desde el túbulo hacia la concentración de soluto el agua. Mientras más posibilidad hay de llegar a la profundidad de la médula mejor es el intercambio.

• El flujo sanguíneo renal es 1200 ml/ min.
• El flujo de plasma es 55% del flujo sanguíneo normal, es decir, 660 ml /min.
• 1 – 1.2 millones de nefrones por riñón. Entre los dos riñones hay hasta 2.4 millones de nefrones.
• El nefrón está compuesto por el glomérulo, los túbulos renales y una zona del aparato yuxtaglomerular que está compuesto por distintas células. Tiene una visión compacta donde el glomérulo está en relación con una porción más distal de los túbulos entre el final del asa de Henle y el inicio del túbulo distal a lo que llamamos mácula densa.
• Inicialmente está el glomérulo/corpúsculo renal y a ese nivel esta la arteriola eferente, aferente y un sistema de capilares. Posteriormente se vuelve a capilarización a través de los capilares peritubulares.

Sistema Arterial

Todo parte desde la arteria renal que se ramifica y da distintas ramas hasta llegar a la arteria radiada. Desde la arteria radiada nace la arteriola aferente, los capilares glomerulares y la arteriola eferente. La arteria radiada proviene desde la arteria renal y da origen a las arteriolas. De la arteriola aferente se obtienen los capilares glomerulares y de los capilares glomerulares la arteriola eferente y cuando esta capilariza nacen los capilares peritubulares pasando al sistema venoso.

Sistema Venoso

Las vénulas que se forman dan en la vena arcuata y ahí continua el flujo sanguíneo.

Procesos Renales

Hay distintos procesos que se dan el riñón:

1. Ultrafiltración

Es el primer proceso que ocurre en el riñón a nivel del corpúsculo renal/glomérulo. Este depende de la acción de la arteriola aferente que permite un flujo sanguíneo hacia los capilares glomerulares. Es el proceso donde se inicia la formación de la orina, el agua y los solutos que tengan bajo peso molecular salen desde los capilares glomerulares hacia la cápsula de Bowman y lo que no atraviesa son partículas de mayor tamaño como algunas células y proteínas en condiciones normales (fisiológicas). Las moléculas se mueven gracias a las fuerzas de Starling.

Los glomérulos se encuentran ubicados entre dos vasos de resistencia (arteriola aferente y eferente), esta disposición permite la ultrafiltración del plasma, como son arteriolas transportan sangre oxigenada y pueden formar una válvula a diferencia del capilar que no tiene esa capacidad, se puede modular la contracción o dilatación de las arteriolas frente a lo que fluye por ellas. Durante la hipovolemia hay menor flujo sanguíneo y si en estas circunstancias se quiere mantener el flujo constante a pesar de que baja el flujo, dentro de las arteriolas se debe producir contracción, es decir, se contrae la arteriola eferente disminuyendo el flujo pasando menor cantidad de sangre, pero con la misma velocidad que si hubiera un mayor flujo sanguíneo. A este nivel los solutos no se puede variar la presión oncótica porque hay moléculas de alto peso molecular que no pasan la barrera, pero si se pueden variar otras presiones como la hidrostática a través de la contracción. El sistema renal se diferencia de los demás sistemas porque tiene dos arterias en vez de tener una arteriola, capilar y vénula.

El flujo de plasma dentro de la sangre se filtra y se busca no transmitir las alzas de la arteria renal, por ejemplo, hacia la arteriola eferente evitando una sobre dimensión de aumento en la presión hidrostática o que haya una disminución que afecte la presión coloidosmótica de las proteínas. Las proteínas tienen problemas de carga y de tamaño para filtrar. Son dos arteriolas que están participando para mantener una malla en el glomérulo en donde el flujo (sanguíneo y plasma) que pasa por ahí debe depurarse. Si este sistema a través de las presiones permite el paso de cualquier partícula o célula se puede desencadenar en un edema, desregulación de la volemia circulante total alterando la función general. Una mala función renal afecta al sistema completo.

La función del glomérulo es producir el ultrafiltrado.

Características del Glomérulo

• Composición idéntica al plasma, pero con muy baja concentración de proteínas.
• Solo pasan proteínas de bajo peso molecular.

Todo el ultrafiltrado que pasa de la sangre al glomérulo luego es devuelto a la sangre en un 99%, de acuerdo a los requerimientos fisiológicos cambia su composición, todo el ultrafiltrado después del proceso de reabsorción y lo que se puede secretar de la sangre a los túbulos y otros segmentos conforma la orina. En el glomérulo esta la cápsula de Bowman que es el tejido circundante que genera el espacio capsular, la arteriola eferente y la aferente. También encontramos los capilares glomerulares que tienen otras células que los recubren llamadas podocitos. Los podocitos tienen una prolongación que se llama pie y desde el pie nacen los pedicelos.

Barrera de Ultrafiltración

Esta compuesta por:

1. Capilar: posee un endotelio fenestrado que permiten el paso de sustancias.
2. Membrana basal.
3. Podocitos.

Se deben pasar estos tres componentes para llegar al espacio de Bowman. El capilar en un corte transversal permite ver que la barrera no deja pasar proteínas ni células de mayor tamaño a lo que permite la barrera. Se pueden observar células mesangiales que actúan como estructura de sostén para el aparato. El endotelio tiene fenestraciones que miden entre 70-100 nm por lo que cualquier sustancia de un tamaño menos a 100nm puede pasar el endotelio pero excluye proteínas debido a su carga. La membrana basal esta compuesta de tres capas filamentosas:

1. Lámina rara interna.
2. Lámina densa.
3. Lámina rara externa.

Esta excluye proteínas. Los podocitos son células epiteliales que emiten pies y posteriormente pedicelos. Dejan ranuras de filtración entre 25-40 nm que se traduce en un diafragma de 14 nm. Lo que puede atravesar la barrera debe tener un tamaño menor a 14nm. Excluye proteínas y en caso de que alcance a pasar alguna la fagocita.

También existe un proceso de autolimpieza del “filtro” y es a través de la fagocitosis que realizan los podocitos, fagocitan todo aquello que no pudo pasar para que no se formen cúmulos y no se tape el filtro. El paso de las proteínas es limitado a pesar de tener un bajo peso molecular la membrana no las deja pasar, esto es debido a las cargas que poseen en sus estructuras. El sodio, el agua o la hemoglobina deberían atravesar la barrera ya que esta permite el paso de sustancias o moléculas menores a 14mm pero no pueden atravesar la barrera debido a que es una proteína y la barrera en sus tres niveles excluyen proteínas. A pesar de que tiene un tamaño que permite el paso a través de los podocitos es expulsada. La filtrabilidad tiene que ver con que las moléculas atraviesen o no la barrera. El radio molecular nos indica el tamaño de la molécula. Si existe una molécula que es positiva a un radio de 1.8mm su filtrabilidad es completa, es decir, atraviesa la barrera completamente, lo mismo pasa con una molécula neutra como la glucosa, en cambio, las moléculas con carga negativa tienen menor porcentaje de filtrabilidad porque son repelidas por la membrana por lo que con menos de 3nm pueden atravesar la barrera pero con dificultad.

• La barrera restringe el paso de las moléculas por su tamaño (peso molecular) y por su carga eléctrica.
• Por tamaño, son permeables las partículas entre 1.8 y 4.0 nm (18 a 40 Å).
• Las partículas con carga positiva son más permeables que con carga negativa.

Fuerzas de Starling

Fuerzas que rigen la ultrafiltración de plasma. Dependen de la presión hidrostática y la oncótica.

Aparato Yuxtaglomerular: Producción de Renina

Se encuentra uniendo el asa de Henle y el túbulo contorneado distal. Su estructura esta compuesta:

1. Células Yuxtaglomerulares: son células musculares lisas que son diferenciadas en la arteriola aferente y son las que producen renina. A este nivel tenemos la producción de la renina.
2. Células Mesangiales: funciona como estructura de sostén. Existen:
   1. Células mesangiales intraglomerulares: están entre los capilares.
   2. Células mesangiales extraglomerulares: están en relación a las arteriolas y al túbulo contorneado distal.
3. Células de la Mácula Densa: son células epiteliales que se encuentran al final del asa de Henle en relación al inicio del túbulo distal.

Funciones del Aparato Yuxtaglomerular

• Producción de hormonas.
• Regulación la reabsorción y secreción después del asa de Henle.

Pero las que debemos considerar son:

1. Participa en el mecanismo de autorregulación del flujo sanguíneo renal: detección de cambios en la concentración de Cl- (cloruro) en la mácula densa. El cloruro no puede transportarse por el organismo por sí solo debe estar en forma de sal como cloruro de sodio ClNa. A nivel de la mácula densa se censa el cloruro y se sabe como esta la concentración de agua y sodio. Dependiendo de lo que cense va regulando a través de señales para que la arteriola se dilate o se contraiga manejando el flujo renal y la filtrabilidad.
2. Participa en la regulación de la volemia: secreción de renina por las células granulares del aparato yuxtaglomerular. La renina actúa sobre el angiotensinógeno (proviene del hígado) lo transforma en angiotensina I la cual se activa a angiotensina II en los pulmones con la enzima conversora, la angiotensina II va a ir a la corteza renal y estimulará la síntesis de aldosterona y por otro lado es un potente vasoconstrictor. De esta forma se produce una vasoconstricción que a nivel del túbulo contorneado estimula el transporte de sodio, bicarbonato, cloruro y agua. Este mecanismo se activa cuando hay defectos en la volemia.

El manejo renal de sustancias se compone por lo que se filtra y lo que se excreta. Lo que se excreta es lo que el túbulo hace parte de la orina y sale del organismo, por otro lado, lo que reabsorbe es cuando las sustancias que fueron filtradas son devueltas a la sangre, esto a través de un sistema donde se hace pasar el contenido por los túbulos y luego a la sangre, por ejemplo, los capilares peritubulares.

• Al día se filtran 180 L de agua a nivel del riñón.
• Se excreta alrededor de 1.5 L aprox.

Por lo que a nivel renal se reabsorbe 178.5 L y el 99.2% de la cantidad de agua que ha sido filtrada en el día se reabsorbe. Lo mismo pasa con otras sustancias como el sodio, el bicarbonato y el cloruro. En el caso de la glucosa hay 800 mmol al día que son filtrados, se excreta el 0.5 y se reabsorbe 799.5 siendo la glucosa la que mas se absorbe, esto explica que no debiera haber glucosa en la orina pero en condiciones patológicas como la diabetes si la podemos encontrar en la orina debido a la elevada cantidad de glicemia. El riñón se encarga de filtrar todos estos elementos pasando el mismo volumen de sangre por el riñón 80 veces aproximadamente y esto es bueno que pase debido a que de esta forma podemos censar constantemente en que estado se encuentra nuestro organismo.

La Nefrona

Las funciones renales básicas determinan la formación de la orina estas son:

1. Filtración Glomerular: ocurre en el glomérulo. Paso de agua y solutos del plasma a la cápsula de Bowman.
2. Reabsorción Tubular: en el túbulo. Paso de una sustancia (agua o soluto) desde el lumen tubular a espacio intersticial (basolateral) y a capilar peritubular.
3. Secreción Tubular: paso de una sustancia desde el espacio intersticial a lumen tubular.

Manejo renal: filtración, secreción y reabsorción.

Excreción urinaria: filtración + secreción – reabsorción.

Si se genera reabsorción tubular se produce desde el lumen tubular al intersticio y desde este a la sangre. En la secreción va en el sentido contrario desde la sangre al lumen. Los elementos que se secretan son los que se quieren excretar.

Sustancias que Componen la Orina

Sustancia A filtrada

1. Volumen de plasma depurado = volumen de plasma filtrado.
2. Cantidad excretada de orina = cantidad filtrada.

Sustancia B filtrada y secretada

1. Cantidad excretada de orina = cantidad filtrada + cantidad secretada.

Sustancia C: filtrada y absorbida

1. Cantidad excretada orina = cantidad filtrada – reabsorbida = 0. Como se reabsorbió completamente la cantidad que se excreta es 0 y no hay presencia de esta sustancia en la orina.

Clearance

Clearance representa el volumen de plasma al cual se le ha removido una cantidad de sustancia en la unidad de tiempo y que es excretada por la orina, se mide en ml/min.

Cx = (Ux × V) / Px

Cx = clearance de x; Ux = concentración urinaria de x; V = flujo urinario; Px = concentración plasmática de x.

La creatinina proviene de los músculos y es un metabolito que debe ser eliminado del organismo. La velocidad de filtración glomerual evalúa la función del glomérulo.

1) Clearance de Creatinina = VFG (Velocidad de Filtración Glomerular)

Características de la Creatinina

• Filtra libremente.
• No reabsorbida: no debería ser excretada por eso es que sirve para evaluar la función del glomérulo.
• Endógena (muscular): al ser de origen muscular genera una variación en personas que tienen una mayor masa muscular aumentando la concentración de la creatinina.
• Fácil de determinar.

Como la concentración de creatinina puede variar para evaluar VFG podemos usar una sustancia exógena llamada inulina. La inulina se obtiene de una planta y se infunde en el organismo y la persona debe estar hospitalizada al momento de evaluar su clearance de inulina siendo un proceso más costoso. El clearance de creatinina y el de insulina sirven para evaluar la VFG.

El clearance de inulina es 100-125 ml/min = VFG.

El clearance de creatinina es 92—98 ml/min, a una concentración plasmática de Cr de 1.8 mg/ml (es menos exacta pero más fácil de determinar).

2) Clearance de Para-amino Hipurato (PAH)

• Anión orgánico que es secretado por el túbulo proximal renal. Nos da cuenta de la secreción, si esta es eficiente o no.
• El PAH filtra libremente puede atravesar los capilares glomerulares y filtrar.
• El PAH que circula por capilar peritubular es secretado.
• El clearance de PAH equivale al flujo plasmático renal efectivo, es decir, la sangre que pasa por el riñón.
• El clearance de PAH equivale al 90% del FPR (flujo plasmático renal).
• Conociendo el hematocrito se puede calcular el flujo sanguíneo renal FSR.

Clearance de PAH es 625 ml/min aproximadamente. Sirve para evaluar la secreción tubular y permite calcular el FSR.

El PAH requiere transportadores para ser secretado por lo que cuando hay una concentración elevada los transportadores se saturan y no pueden dar abasto.

Clearance de PAH mide flujo plasmático renal

• Se perfunde con ácido para amino hipúrico (PAH) a una concentración de 0,1 mg/ml.
• Se mide la concentración en la orina (70mg/ml).
• Se mide el flujo urinario 1ml/min.
• Como la concentración plasmática es inferior al transporte máximo de PAH, que realizan sus transportadores en el túbulo proximal, todo el PAH es excretado por el riñón, ya que lo que no se filtra se secreta posteriormente. La consecuencia de esto es que todo el plasma que arrastra PAH es depurado y por lo tanto su clearance da cuenta del flujo plasmático renal efectivo.
• Si la concentración plasmática de PAH es mayor a 0.2 mg/ml los transportadores comienzan a saturar y el clearance de PAH comienza a disminuir.

Secreción Tubular

3) Clearance de Glucosa

Mide reabsorción. La glucosa perfunde a concentraciones crecientes y filtra proporcionalmente en los glomérulos, posteriormente es totalmente reabsorbida por el túbulo proximal, es decir, vuelve a la circulación. Sus transportadores se saturan a concentración:

• Teórica de 375 mg/ 100ml. Se considera a todos los nefrones disponibles teóricamente.
• Real de 200mg/100ml. Se considera los nefrones que realmente están funcionando.

Esto tiene que ver en como se comportan los nefrones. Esta diferencia se debe a que existe una gran heterogeneidad de los nefrones, no todos se comportan del mismo modo frente a las alzas de glicemia. Si la concentración de la glucosa se eleva siendo mayor a 180mg/100ml en sangre venosa o mayor a 200mg/100ml en sangre arterial la glucosa comenzará a ser excretada por la orina (glucosuria) porque los transportadores se saturan, y toda la glucosa que se filtró no vuelve al flujo sanguíneo.

En la depuración de inulina, de la glucosa y del PAH, a diversas concentraciones plasmáticas de cada sustancia en el hombre

• La inulina es constante alrededor de 100 a 125 ml/min.
• No debería aparecer concentración de glucosa cuando estoy alrededor de los 200mg/100ml pero si esta concentración aumenta se pierde glucosa.
• En el caso de PAH la concentración es mucho menor.
• Conclusión: cuando se saturan los transportadores los clearance tienden a disminuir. Se pueden saturar los transportadores y los clearance darán cuenta de las distintas funciones a nivel del riñón:
  • Inulina: evalúa ultrafiltración.
  • PAH: secreción.
  • Glucosa: reabsorción.

El Flujo Sanguíneo Renal

• Determina la tasa o velocidad de filtración glomerular (VFG).
• Modifica la razón de solutos y agua que sido reabsorbida a nivel del túbulo proximal.
• Participa en la concentración y dilución de la orina.
• Libera O2, nutrientes y hormonas a las células del nefrón.
• Extrae CO2, fluidos reabsorbidos y solutos que regresan a la circulación.

Cálculo de FSR a partir de Clearance de PAH

• El flujo plasmático renal efectivo (FPRE) = clearance de PAH.
• El clearance de PAH subestima al flujo plasmático renal total en un 10% (esto tiene que ver con la irrigación que se dice que tiene el riñón pero no toda la sangre que pasa por el riñón va a ser filtrada ya que hay una parte de este flujo que es destinada a la nutrición del tejido como tal) por tanto: FSR (flujo sanguíneo renal).

Función Renal

Características del Epitelio de Transporte (las células son polarizadas)

• Membrana basal, basolateral o serosal.
• Membrana apical, mucosal o luminal.
• Separación anatómica a nivel de las tight junctions.
• Dejan pasar sustancias.
• Las uniones estrechas rodean a la célula formando anillo y zona de contacto con células vecinas.
• Las membranas basolateral y apical difieren en su composición lipídica y de transportadores.
• La bomba de sodio se ubica en la región basolateral, y en general se utiliza para identificarla.
• Tienen distintos tipos de transportadores.

Transporte Epitelial

Son transportes transcelulares. Para que el sodio traspase necesita a nivel paracelular una bomba sodio-potasio ATPasa, el sodio permite que se mueva agua lo que permite que por gradiente se mueva agua también. También podemos encontrar a nivel de la membrana basal transportadores de glucosa y de aminoácidos.

Manejo Renal de Sodio y Agua

Del 100% que se filtra a nivel del glomérulo el 66% se reabsorbe a nivel del túbulo contorneado proximal, siendo este el regulador inicial de la reabsorción. A nivel del asa de Henle se diferencia la función en:

• Asa descendente: solo permeable al agua y se regula alrededor del 20% del agua.
• Asa ascendente: regula concentración de sodio gracias a las bombas.

Al final del asa de Henle se encuentra la mácula densa donde se censa el cloruro (Cl-). Lo que se absorbe en el túbulo distal o el colector depende de la acción de las hormonas antidiurética para el agua y para el sodio la aldosterona. El mayor porcentaje de reabsorción se da a nivel del túbulo contorneado proximal.

En cada riñón hay 1.000.000 a 1.200.000 nefrones por lo que entre los dos riñones hay hasta 2.400.000.

Funciones del Túbulo Proximal

Al inicio del túbulo contorneado proximal: VFG = 100 ml/min; concentración 290 mOsm/L.

Al final del túbulo contorneado proximal: VFG = 35ml/min; concentración 290 mmosm/L. La velocidad disminuye y la concentración se mantiene constante.

• A nivel de este túbulo se reabsorbe 2/3 del sodio y agua filtrado.
• El ultrafiltrado glomerular se produce a velocidad constante (100-120 ml/min).
• En el túbulo proximal se reabsorbe 65% de filtrado.
• Reabsorción es isosmótica.
• Epitelio de leaky.
• Se reabsorbe totalmente la glucosa.
• Túbulo proximal secreta metabolitos y degrada proteínas captadas en el ultrafiltrado.

Manejo Renal de Sodio: Ingesta 200mEq/día

El mayor porcentaje de reabsorción, es decir, 2/3 será en el túbulo contorneado proximal. A nivel del asa de Henle un 25% y a nivel del túbulo distal o conector se tiene la regulación final obteniendo una reabsorción del 99%. Esto dependerá de los requerimientos del organismo.

• A este nivel hay un cotransporte sodio-fosfato, transportador sodio-glucosa y un antiporte de sodio-H+. Por lo que a este nivel reabsorbemos sodio y para que pueda volver al intersticio se necesitará en total:
• SGLT1 Y SGLT2: contransportadores sodio-glucosa apicales.
• Napill: cotransportador sodio-fosfato apical.
• NHE3: intercambiador sodio-protón apical. Regula el equilibrio ácido-base.
• Bomba Na-K-Atpasa.
• Transportadores de glucosa: GLUT 1 y GLUT 2.

Reabsorción de NaCl en TP (Túbulo Proximal)

• Depende de la bomba sodio-potasio basolateral y de los mecanismos de transportes apicales.
• El cloruro sigue la ruta paracelular.
• El agua se mueve por vía transcelular y paracelular.
• El fluido reabsorbido pasa al capilar peritubular por las fuerzas de Starling.

Función del Asa de Henle

De una concentración idéntica al principio se sigue concentrando en el cayado del asa de Henle.

• La rama descendente es exclusivamente permeable en agua a través de aquaporinas.
• La rama ascendente es impermeable al agua.
• La porción gruesa ascendente bombea NaCl al intersticio.
• Al subir se reabsorbe NaCl (20-25% de la carga filtrada).
• Al final del asa de Henle queda 10% de la carga filtrada de NaCl.
• Transporte de NaCl es inhibido por diuréticos (fármacos) de Asa:
  • Furosemida.
  • Bumetanida.
  • Ácido etacrínico.
  • Torasemida.

Estos son usados en enfermedades como hipertensión, su acción es inhibir los transportadores de NaCl a nivel del asa de Henle inhibiendo el transporte de cloruro de sodio permitiendo que se excrete junto con agua.

Mecanismo de Transporte de NaCl

Si hablamos a nivel de la macula densa se evaluan los efectos de la angiotensina II, la aldosterona y vasopresina que regulan cuanto sodio y cuanta agua se va a reabsorver. → Alrededor del 5% de la carga que ha sido filtrada de cloruro de sodio se reabsorve a nivel del tubulo distal. Si la velocidad sigue disminuyendo va a ser menos → Si partimos de 150 mmosm/L de concenrracion al final esta puede ser menor o mantenerse dependiendo si las hormonas cumplen su efecto o no. → Si hay accion de la aldosterona se reabsorve el cloruro de sodio y secrecion de potasio → Si estimula la ADH/ vasopresina tendremos reabsorcion de agua. A este nivel también hay un efecto farmacologico a traves de las tiazidas que inhiben el transporte de NaCl. Considerando estos efectos para regular la presion arterial podemos usar la tiazida o un diuretico de asa ¿ cual tendria mayor efecto en magnitud para regular la presion arterial? Si el paciente se encuentra con un cuadro de hipertension no tan agudo podemos empezar el tratamiento con tiazidas pero si de lo contrario, es una hupertension muy avanzada debemos acudir a los diureticos de asa ya que tienen mayor efecto en la reabsorcion teniendo un mayor efecto en la regulacion de la presion arterial. Tubulo colector El tubulo colector también sufre el efecto de las hormonas afectando su absorcion y secrecion. La velocidad disminuye y cuando termina la seccion del tubulo colector y se une con otros tubulos la concentracion aumenta formando la orina definitiva que esta mucho mas concentrada. Fisiología tercera parcial CR 16 funciones → la regulacion final de la reabsorcion de sodio → Las células principales son responsables del manejo Na-k I. Transportadores a nivel del tubulo colector II. Enac: es para sodio y sensible a la aldoesterona. Se expresa con aldoesterona en el medio III. Bomba sodio- potasio en la parte basolateral que da el gradiente IV. Canal de potasio: basolateral A este nivel la aldoesterona se une al receptor de la célula generando la expresion del canal enac a nivel de la mebrana luminal del tubulo permitiendo la absorcion de sodio. Si no hay presencia de vasopresina/aldoesterona no habra absorcion del sodio y la aborscion final sera variable dependiendo de esto Papel del riñón en la homeostasis de sodio y agua Cuando hay una hemorragia baja la volemia y disminuye la presion arterial media y este estimulo va a nivel SNC estimulando el centro de la sed, también tendra un efecto en el riñón haciendo que secrete renina( se secreta en las células yuxtaglomerulares en el aparato yuxtaglomerual), la renina actua sobre el ansiotensinogeno I (viene del higado y circula en la sangre), el angiotensinogeno pasa a angiotensina I y esta se activa a angiotensina II y actua sobre la glandula adrenal para que secrete aldoesterona, la aldoesterona a nivel renal actua en tubulo distal o conector insertando los canalas y generando la reabsorcion de sodio disminuyendo la expresion urinaria de sodio y de esta forma la volemia aumenta. Balance de sodio Este balance de sodio permite mantener la volemia y por consiguiente el gasto cardiaco y la presion arterial en niveles adecuados para el organismo. Existen censores de volumenes: - Baja presion: atrios o la vasculatura pulmonar - Alta presion: seno carotideo, cayado aortico y el aparato yuxtaglomerular Censan cambios de presion y evaluan si activar o no la secrecion. Los efectores son: - Sistema angiotensina-aldoesterona: favorece la reabsorcion de sodio - Actividad de los nervios simpaticos a traves de la activacion del centro vasomotor que regula la presion: tendremos actividad en los nervios simpaticos ( AA:TP, AYG), actividad del aparato yuxtaglomerular y presion perfusion en arteriola aferente. - Peptido natriuretico atrial (ANP) : excresion de Na+ (natriuresis). Censa altas de presion. Fisiología tercera parcial CR 17 La secrecion de renina en las células yuxtaglomerulares tienen efecto de vasoconstriccion a nivel de las arteriolas, la produccion de la angiotensina II genera también una fuerte vasoconstriccion y produce a nivel de: - Cerebro: sed - Musculo liso vascular: vasoconstriccion - Corteza adrenal: secrecion de aldoesterona Cuando ocurre una hipovolemia aguda y es censada por los baroreceptores y a nivel de los receptores estos descargan y actuan sobre el sistema nervioso autonomo en el centro vasomotor y aumentan las catecolaminas y actuan sobre las células yuxtaglomerulares esto generara la secrecion de renina aumentando la reabsorcion de sodio. Balance de agua → El agua corresponde al 60% del peso corporal → El Liquido extraceclular y el liquido intracelular estan en equilibrio osmotico → el ingreso de agua es oral y metabolico. Las vias de perdida son variables → el riñón es el principal regulador de balance de agua → Cambios de osmolaridad plasmatica y cambios de volemia > 10% modulan la reabsorcion de agua → Los aumentos de perdida de agua no siempre pueden ser compensados por el riñón, se requiere aumentar la ingesta → El control de balance de agua y de sodio son independientes: existen transportadores para sodio y transportadores para agua → La ingesta de liquidos exogena nos aporta 3 L aproximadamente ( agua, alimentos y agua endogena producto del metabolismo) y la via de excrecion 2,75L ( sudoracion, respiracion, orina y heces). Esto varia dependiendo del organismo, la salud del paciente o el clima. Balance de agua y adaptacion renal → Alteracion del balance de agua se traducen en alteraciones de la osmolaridad plasmatica → Frente a balance de agua negativo, el riñón produce orina en bajo volumen con osmolaridad, mayor que la del plasma → Frente a balance de agua positivo, el riñón produce orina de baja osmolaridad en alto volumen → Cambios en la concentracion de sodio plasmatica no implican alteraciones en el balance de agua → La excrecion final de agua es regulada por la hormona antidiuretica/ vasopresina/ ADH. → Frente a la accion de la ADH ocurre una reabsorcion de agua a nivel del tubulo contorneado distal y el colector. A partir de 300 mmosm se llega a una concentracion de 800mosm con una estimulacion promedio de la ADH. Fisiología tercera parcial CR 18 → Las encargadas del transporte de agua son las aquaporinas ( AQPs), canales de agua, las cuales también se encuentran en el asa descendente de henle. Reabsorcion de agua libre renal En el asa descendente de henle encontramos AQPs tipo I y en el tubulo contorneado distal y colector tendremos AQPs tipo II, con la accion de la ADH se expresan en la membrana permitiendo que desde el tubulo se reabsorva mayor cantidad de agua. La hormona vasopresina actua a nivel de las células del tubulo en el receptor V2 generando fosforilacion de proteinas que van a redundar en que se generen las AQPs las cuales estaran en vesiculas pero cuando se de la orden se expresaran en la membrana luminal. Las AQPs tipo II permiten el paso desde el tubulo hacia la sangre. Todas se rigen por la accion de la ADH Manejo renal de agua: libre acceso al agua: Si hay una mayor estimulacion de ADH dismininuye hay una menor excrecion de agua aumentando la reabsorcion de esta obteniendo una reabsorcion del 99.9%. Manejo renal de agua : diuresis acuosa: el volumen sera menor porque hubo una reabsorcion de agua, la concentracion de la orina sera mucho mayor con un menor volumen 1200mOsm. Equilibrio acido-base Homeostasis acido-base y regulacion del pH son criticos para la fisiologia normal, metabolismo y funcion celular. Buffers intra y extracelular son los mecanismos mas inmediatos de defensa frente a cambios en pH sistémico. El mas importante es el sistema buffer HCO3-/CO2. Ecuacion de henderson-hasselbach ???????? = 6.1 + log ???????????? − 3 0.03 ???? ????????????2 El pH depende del bicarbonato y la presion parcial de CO2 Sistemas que regulan pH → Sistemas de amortiguacion acido-basica de los liquidos organicos: se combinan inmediatamente con acido o base para evitar cambios excesivos de h+(protones) → Centro respiratorio: regula eliminacion de CO2 del liquido extracelular → Riñón: excreta orina acida o alcalina Regulacion del pH a nivel renal Fisiología tercera parcial CR 19 Riñón regula la (H+) en el liquido extracelular mediante tres mecanismos basicos: 1. Secrecion de H+ 2. Reabsorcion de HCO-3 filtrados. El bicarbonato filtra libremente en el riñón y el mayor porcentaje de reabsorcion se da el en el tubulo contorneado proximal alrededor del 80% y mas adelante se reabsorve el resto. Si hay una acidez muy se reabsorve mayor cantidad de bicarbonato. 3. Produccion de nuevos HCO3: se utiliza frente a cargas muy acidas para alcalinizar el medio. ????????2 + ????2???? ⟺ (???? +) + ???????????? − 3 → Esta reaccion se carga mas a un lado o a otro dependiendo de la concentracion de protones. → El Co2 arterial es regulado por la ventilacion alveolar → HCO3- plasmatico es regulado por el manejo acido-base renal. El riñón reabsorbe, produce y en algunos casos excreta HCO-3 → El CO2 que obtenemos a este nivel reacciona con el agua forma el acido carbonico y se disocia transportando el CO2 en forma de bicarbonato. Control renal del bicarbonato El bicarbonato filtra completamente, 100% del bicarbonato que es filtrado el 80% se reabsorve a nivel del tubulo contorneado proximal, a nivel de asa de henle tenemos alrededor del 15% de esta reabsorcion. En los tubulos conectores tenemos el 5%, normalmente deberiamos tener una excrecion de 0% ya que todo se debe recuperar pero si es necesario también se puede eliminar. La célula del tubulo proximal secretara un proton y este al ser liberado reacciona con el bicarbonato, gracias a que a este nivel tenemos anhidrasas carbonicas tipo IV, reacciona y genera CO2 y agua. Estos al ser volatiles pueden ingresar a la célula nuevamente y reaccionara con el agua a traves de otra anhidrasa carbonica que hace que la reaccion se realice en sentido inverso y dentro de la célula se produce nuevamente bicarbonato y es devuelto a la sangre eliminando los protones disminuyendo la  carga base. Fisiología tercera parcial CR 20 Excrecion de acido Excrecion de amonio representa uno de los mayores mecanismos (2/3 aproximadamente) mediante el cual el riñón excreta acido. El resto depende de la titulacion de ácidos por parte de los buffers urinarios, se excreta un proton en conjunto con un buffer (amonio). Cuando ingresa glutamina a la célula esta genera distintos procesos que derivan a la formacion de bicarbonato nuevo. Se usa este mecanismo cuando poseo mucha acidez. Puede darse en el organismo en condiciones relativamente normales aumentos de la carga acida(acidosis) ya sea metabolica o respiratoria y el riñón se debe adaptar a estar circunstancias. → Frente a aumentos de carga ácida el riñón puede adaptarse mediante el incremento de la excreción de ácidos (excreción NH4+ o ácidos titulados), manteniendo homeostasis y pH. → Cargas alcalinas no son resultados fisiológicos normales, puede resultar de incrementos en la ventilación que disminuyen la pCO2 y llevan a alcalosis respiratoria, o de excreción excesiva de ácidos urinarios u otros ácidos (ej. ácido gástrico por vómito) que lleva a alcalosis metabólica, a lo que el riñón responde con un incremento en la excreción de HCO3 -.