Fisiología renal

Riñón

Unidad anatómica y funcional = nefrón

Organización funcional del riñón• Corteza-médula• Nefrones con glomérulos en la corteza externa tienen

asas de Henle más cortas• Nefrones con glomérulos en la corteza interna tienen

asas de Henle más largas que penetran en la médula (yuxtaglomerulares)

• 7/8 de nefrones son corticales• 1/8 son yuxtaglomerulares• En la médula se encuentran las asas de Henle largas y

las porciones terminales de los tubos colectores• El resto de las estructuras del nefrón se encuentran en

la corteza

Funciones del nefrón

• Filtra

• Reabsorbe

• Secreta

Hemodinámica del nefrón

• Circuito en serie (2 arteriolas y 2 lechos vasculares conectados en serie)

• El flujo es igual en todos los puntos de un circuito en serie

• La R total es la suma de las Rs individuales

• Conectar resistencias en serie resulta en un sistema de alta resistencia

Si R2 aumenta=• El flujo disminuirá en igual grado a través de

R1, R2 y R3• La presión hacia abajo (Pb) disminuirá• La presión hacia arriba (Pa) aumentará

• Los capilares de filtración del glomérulo están conectados en un sistema en serie de alta presión

• La reabsorción por los capilares peritubulares es de baja presión

Consecuencias de la constricción/dilatación de las arteriolas aferente/eferente

Presión de la cápsula renal

Presión peritubular Flujo plasmático del nefrón

Constricción eferente

Dilatación eferente

Constricción aferente

Dilatación aferente

Filtración glomerular

• Tasa de FG: es la velocidad o tasa con que el plasma es filtrado hacia la cápsula de Bowman

• Unidades: volumen filtrado/ unidad de tiempo ej.: mL/min o L/día

Factores que afectan la filtración

• P hidrostática de los capilares glomerulares

• P oncótica del plasma

• P hidrostática de la cápsula de Bowman

• P oncótica de la cápsula de Bowman

Factores que afectan la filtración

• P hidrostática de los capilares glomerulares: promueve filtración, es el principal factor de FR

• P oncótica del plasma: se opone a la filtración, aumenta a lo largo del capilar glomerular a medida que aumenta la concentración proteica como resultado de la filtración

• P hidrostática de la cápsula de Bowman: se opone, normalmente no tiene relevancia pero si cuando hay una obstrucción (falla post-renal)

• P oncótica de la cápsula de Bowman: su valor se considera 0 ya que muy poca o nada de proteína filtra normalmente

Filtración glomerular

Valores Normales

PBC = 10 mmHg PGC = 45 mmHg

πBC = 0 mmHg πGC = 24 mmHg

Presión neta de filtración= PGC – πGC- PBC = 45 – 27 – 10 = 8 mm Hg

Materiales filtrados

• Electrolitos (Na, Cl; K, CO3H-)• Productos de desecho metabólico (urea,

creat)• Metabolitos (glucosa, AAs, ácidos org (c. cet)• Inulina, PAH• Proteínas-péptidos de bajo peso (insulina, Mb)

No filtran libremente

• Albúmina y otras proteínas(Los capilares son muy permeables pero poseen

carga negativa en la membrana que impide la filtración de porteínas)

• Sustancias liposolubles transportadas por prot(BR, T4, hormonas liposolubles)

Ultrafiltrado

• El líq que en la cápsula de Bowman es un ultrafiltrado del plasma (= composición excepto proteínas)

• 300 mOsm• Si una sustancia filtra libremente su

concentración en plasma y cáp Bowman serán iguales

Factores que afectan la tasa de filtración glomerular y la fracción de filtración

• FF = 20% de una sust que filtra libremente GFR= 120 mL/min

RPF(flujo renal)= 600 mL/min

• El principal factor que afecta la tasa de filtración glomerular es la presión capilar

(excepto en casos patológicos con cambio alteración de la concentración proteica y P oncótica)

• Si se enlentece el flujo aumenta la FF

Constricción Aferente

Constricción Eferente

P de FiltraciónGlom

TFG

Flujo plasm renal

FF

Estímulo simpático

• Vasoconstricción• TFG• FF

Angiotensina II

• Constricción mayor arteriola eferente• Preserva la P capilar glomerular conforme

disminuye el flujo plasmático renal

Reabsorción tubularmecanismos activos

Sistema de trasporte máximo (TM)

• Utiliza transportadores (carriers) fácilmente saturables

• Alta afinidad del transportador por el sustrato• Escasa retrodifusiónEj.: reabsorción tubular proximal de glucosa

Toda la carga es reabsorbida hasta que se saturan los transportadores, luego el exceso es excretado

• TM es la tasa de reabsorción máxima de Glc

• TM es índice del nº de carriers y nefrones funcionantes

• Umbral: concentración plasmática de Glc con la cual comienza a aparecer Glc en orina

Reabsorción tubularmecanismos activos

Sistema gradiente-tiempo• Los transportadores (carriers) no son

saturables• Baja afinidad del transportador por el sustrato• Alta retrodifusiónEj.: reabsorción tubular proximal de Sodio

Se reabvsorbe un porcentaje (%) constante de sodio (66%, 2/3) Es el principal proceso metabólico del riñón (consumo de O2)

Secreción tubular• Transporte máximo• PAH• Desde capilares peritubulares al túbulo

proximal

Efectos netos de reabsorción y secreción

• Sin modificación: tasa filtración = tasa excreción inulina, manitol

• Reabsorción: filtración mayor que excreción glucosa, Na+, urea

• Secreción: filtración menor que excreción PAH, creatinina

Clearence o depuración

• Se refiere a un volumen teórico de plasma del cual se extrae una sustancia en un período de tiempo ( mL/min, L/día )

Concentración plasmática moléculas/Litro

Tasa de excreción moléculas/minuto

Volumen depurado L/min

4 4 1

4 2 0,5

2 2 1

• Las sustancias que no aparecen en la orina tienen clearence de 0.

Clearence

Inulina

• Cl de inulina = TFG

Filtra pero no se secreta ni reabsorbe

En la práctica se utiliza el de creatinina (su producción es relativamente constante y no hay necesidad de administrar ninguna sustancia, su valor es ligeramente mayor al de la TFG debido a su secreción activa)

Cl de PAH

• Refleja el Flujo plasmático renal(cuando los carriers no están saturados)

Clearence de agua libre

• Si la Osm de la orina es 300 mOsm el ClH2O es cero

• Orina hipotónica = ClH2O (+)

• Orina hipertónica= ClH2O (-)

Transporte Regional

Túbulo proximal

• Ultrafiltrado isotónico con el plasma (= excepto proteinas)

• 2/3 del Na+ filtrado se reabsorbe en TP por transporte activo

• H2O, K+ y Cl- siguen al Na+• Al final del tub prox la Osm es la misma pero la

cantidad sólo 1/3 de la filtrada• TODOS los HdeC, proteínas, péptidos, AAs, cuerpos

cetónicos son reabsorbidos por transporte activo 2rio (conectado a reabsorción Na+) (=clearence: 0)

• 80-90% del HCO3- se reabsorbe aquí (el resto más adelante)

• La bomba Na+/K+ ATPasa es responsable de todo el porceso activo de reabsorción (proceso con mayor consumo energético del nefrón)

Asa de Henle

• Líquido isotónico• Sólo 1/3 del contenido original• Actúa por el mecanismo de contracorriente

(crea un gradiente osmolar en el intesticio medular) Puede alcanzar 1200 mOsm en extremo del intersticio medular permitiendo obtener orina concentrada

• El flujo a través del AdeH es lento

Asa de Henle

• Porción descendente permeable al agua

• Porción ascendente impermeable al agua

Asa de Henle

• Porción descendente permeable al agua: el agua difunde hacia el intersticio aumentando la osmolaridad del ultrafiltrado hacia la el extremo de la porción descendente (puede llegar a 1200 mOsm)

• Porción ascendente impermeable al agua: ClNa es bombeado hacia fuera desde el túbulo hacia el intersticio en la porción ascendente disminuye la Osm tubular y resulta un líquido hipotónico al final del asa (segmento diluyente)

Tubo colector

• Sin HAD (vasopresina) es completamente impermeable al agua, de modo que el líquido diluído que sale del AdeH se convierte en= orina hipotónica

• HAD aumenta la permeabilidad al agua permitiendo la reabsorción pasiva de agua y algo de urea. Aumenta así la Osm del líquido pero nunca excederá la del intesticio medular = orina hipertónica

Túbulo distal y tubo colector• Los procesos en este sector determinan las carácterísticas

finales de la orina (concentrada o diluída)• HAD controla la reabsorción de agua y urea• Aldosterona la reabsorción de Na+ y secreción de K+• Aquí se produce también la acidificación de la orina por

secreción de H+

Secreción de H+ y acidificación de la orina

Fosfato (monohidrógeno)= amortigua aprox 33% del H+ secretado

• 1ra línea buffer• Acidez titulable

Amonio 66% • 2da línea buffer• Acidez no titulable

Por cada H+ secretado se absorbe 1 HCO3- (ganancia neta)

Dinámica de potasio LIC LEC

Hiperkalemia en acidosis

Hipokalemia en alcalosis

Trastornos del equilibrio ácido-base