Fisiología renal: flujo sanguíneo renal, autorregulación y producción de orina concentrada y diluida

Flujo Sanguíneo Renal (FSR)

Los riñones reciben cerca del 25% del Gasto Cardíaco (GC).

• GC = 5 L/min
• Flujo Sanguíneo Renal (FSR) = 1,25 L/min = 1800 L/d

Medición del Flujo Sanguíneo Renal (FSR)

Primero debemos conocer el Flujo Plasmático Renal (FPR).

Principio de Fick

La cantidad de una sustancia que ingresa a un órgano es igual a la cantidad de sustancia que sale del órgano.

Aplicación al Riñón: La cantidad de una sustancia que entra en el riñón por la arteria renal es igual a la cantidad de sustancia que deja el riñón por la vena renal más la cantidad excretada por la orina.

Uso del Ácido Para-Aminohipúrico (PAH) para la Medición del FPR

El PAH (ácido para-aminohipúrico o para-aminohipurato) es un anión orgánico con características ideales para la medición del FPR:

1. No es sintetizado ni metabolizado por el riñón.
2. No altera el FPR.
3. Los riñones extraen (eliminan) gran parte del PAH de la sangre arterial renal mediante una combinación de filtración y secreción. Casi todo el PAH que entra en el riñón por la arteria renal se excreta por la orina, dejando poco en la vena renal.
4. Ningún otro órgano elimina el PAH. Por lo tanto, la concentración de PAH en la arteria renal es igual a la concentración de PAH en cualquier vena periférica.

Regulación del Flujo Sanguíneo Renal

El flujo (Q) se rige por la ley de Ohm: Q = ΔP/R

El FSR (Q) es directamente proporcional al gradiente de presión (ΔP) entre la arteria renal y la vena renal, e inversamente proporcional a la resistencia (R) vascular renal.

Factores Reguladores Extrínsecos

1. Sistema Nervioso Simpático (SNS)

   • Actúa sobre receptores α₁, más abundantes en la arteriola aferente.
   • Produce vasoconstricción de la arteriola aferente, lo que resulta en una disminución del FSR y una disminución de la VFG (Velocidad de Filtración Glomerular).

2. Angiotensina II (AII)

   • La arteriola eferente es más sensible a la AII.
   • A baja concentración: Produce vasoconstricción de la arteriola eferente, lo que resulta en una disminución del FSR y un aumento de la VFG.
   • A alta concentración: Produce vasoconstricción de la arteriola aferente y eferente, lo que resulta en una disminución del FSR y una disminución de la VFG.

3. Péptido Natriurético Auricular (PNA)

   • Produce vasodilatación de la arteriola aferente y vasoconstricción de la arteriola eferente (en menor medida), lo que resulta en un aumento del FSR y un aumento de la VFG.

4. Prostaglandinas (PGE₂, PGI₂)

   • Son de síntesis local.
   • Producen vasodilatación de la arteriola aferente y eferente.
   • Se liberan ante los mismos estímulos que activan el SNS y la AII.
   • Protegen el FSR, evitando vasoconstricción intensa, isquemia e insuficiencia renal.

Autorregulación del Flujo Sanguíneo Renal

Dentro de un rango de presiones (80-180 mmHg) se mantienen constantes el FSR y la VFG. Bajo 80 mmHg, disminuyen el FSR y la VFG. Este mecanismo es independiente del Sistema Nervioso Autónomo (SNA).

Hipótesis Miógena

• El aumento de la Presión Arterial (PA) provoca el estiramiento de los vasos sanguíneos.
• Este estiramiento induce una vasoconstricción refleja, lo que aumenta la resistencia (R) al flujo.
• Se produce la apertura de canales de Ca²⁺ activados por estiramiento.
• El aumento de la PA provoca vasoconstricción de la arteriola aferente, lo que compensa el aumento de PA y mantiene el FSR constante.

Reabsorción de Glucosa

La reabsorción de glucosa ocurre principalmente en el túbulo contorneado proximal y se realiza en dos pasos:

1. Cotransportador Na⁺-glucosa (membrana apical).
2. Difusión facilitada: GLUT1 y GLUT2 (membrana basolateral).

Este es un mecanismo saturable. Cuando la concentración de glucosa supera la capacidad de los transportadores, se alcanza el Transporte Máximo (T_m). Esto ocurre típicamente cuando la glicemia es superior a 350 mg/dL.

Producción de Orina

Producción de Orina Hiperosmótica (Concentrada)

1. Túbulo Contorneado Proximal: La osmolaridad del ultrafiltrado es igual a la de la sangre (300 mOsm/L). Ocurre reabsorción isoosmótica.
2. Rama Ascendente Gruesa del Asa de Henle: Es impermeable al agua. El cotransportador Na⁺-K⁺-2Cl^- funciona activamente, lo que resulta en la dilución del líquido tubular.
3. Túbulo Distal Inicial: Es impermeable al agua. El cotransportador Na⁺-Cl^- continúa la dilución.
4. Túbulo Distal Final: Se vuelve permeable al agua en presencia de Hormona Antidiurética (ADH), permitiendo la reabsorción de agua hasta alcanzar 300 mOsm/L.
5. Túbulo Colector: Permeable al agua en presencia de ADH. Continúa la reabsorción de agua hasta alcanzar una osmolaridad máxima de 1200 mOsm/L.

Producción de Orina Hipoosmótica (Diluida)

1. Túbulo Contorneado Proximal: Reabsorción isoosmótica (300 mOsm/L).
2. Rama Ascendente Gruesa del Asa de Henle: Impermeable al agua. El cotransportador Na⁺-K⁺-2Cl^- funciona, diluyendo el líquido tubular.
3. Túbulo Distal Inicial: Impermeable al agua. El cotransportador Na⁺-Cl^- continúa la dilución.
4. Túbulo Distal Final y Túbulo Colector: Permanecen impermeables al agua (por ausencia de ADH). No se reabsorbe agua, pero sí continúa la reabsorción de NaCl, lo que resulta en una dilución aún mayor.