Capítulo 28. Reabsorción y secreción tubular renal.

En el filtrado al pasar por el sistema tubular ocurre reabsorción selectiva de determinadas sustancias. La intensidad con la que una sustancia se filtra está determinada por la siguiente fórmula:

Filtración = FG x [plasmática de sustancia]

Para una sustancia que no está unida a proteínas. Ej.: Glucosa => Plasma = 1g/L => Filtración = 180 L/día x 1g/L = 180 g/día pero recordemos que esta no se excreta por tanto se reabsorben 180 g/día. Cambios en reabsorción tubular y filtración glomerular están coordinados. Filtración no selectiva, reabsorción altamente selectiva. Glucosa 100% reabsorbida, HCO3 99.9% reabsorbido, Na 99.4% reabsorbido, Cl 99.1 % reabsorbido, K 87.8% reabsorbido, Urea 50% reabsorbido y la Creatinina no se reabsorbe. Si se regula la reabsorción se regula la excreción.

Mecanismos:

Reabsorción por el epitelio tubular al intersticio se da por transporte activo/pasivo = transcelular (por la membrana celular) o paracelular (por las uniones entre células) luego la sustancia pasa desde el intersticio a los capilares por ultrafiltración (flujo en masa) que esta mediado por fuerzas hidrostáticas y coloidosmóticas.

Transporte activo: Mover un soluto en contra de gradiente, si acoplado a hidrolisis de ATP = transporte  activo primario, si usa la gradiente de otro ion = transporte activo secundario.

Transporte transcelular (por la célula) o paracelular (por la unión intracelular). El agua en el túbulo proximal se reabsorbe vía paracelular.

Transporte activo primario: ATPasa Na-K Hidrolisis de ATP para llevar Na desde intracelular al intersticio llevando paralelamente K. El mecanismo mantiene [Na] baja y [K] alta generando carga de -70mV. El bombeo de Na basolateral favorece la difusión pasiva de Na luminalmente debido a que estos tienen carga + y el potencial es más (-) intracelularmente. Esta bomba está presente en la mayor parte del túbulo.

Reabsorción activa por la membrana tubular/Transporte activo secundario: Una sustancia que difunde por su gradiente brinda energía suficiente para transportar otra sustancia que va en contra de su gradiente, en la célula salen por la membrana basolateral por difusión facilitada.  Cotransportadores Sodio y Glucosa (SGLT): En el borde en cepillo del túbulo proximal, llevan glucosa en contra gradiente.  SGLT 2 = 90% de la glucosa, en primera parte del túbulo proximal.  SGLT 1 = 10% de la glucosa.  Para que la glucosa se difunda por la membrana basolateral se usan los GLUT: GLUT 2 = Segmento S1 del túbulo proximal.  GLUT 1 = Segmento S3 del túbulo proximal.  Actúa sinérgicamente con Na-K ATPasa (proporciona el gradiente que necesitan los SGLT). Para la glucosa el transporte activo secundario = SGLT = membrana luminal, la difusión pasiva = GLUT = membrana basolateral y el flujo en masa (intersticio -capilares).

Secreción activa hacia el túbulo: Dada por transporte activo secundario = cotransporte.  Intercambiador de sodio-hidrogeno: Entrada del Na con expulsión del H, al entrar el Na cambia el potencial = salida del H. El potencial es  restaurado por la Na-K ATPasa.

Pinocitosis: Principalmente en el túbulo proximal, para moléculas grandes = unión al borde en cepillo => invaginación, requiere energía por tanto = Transporte activo. Para transporte de proteínas.

Transporte Máximo: Limite en la intensidad para transportar una determinada sustancia= Saturación de sistemas de transporte = cantidad de soluto supera la cantidad de transportadores. Ej.: Glucosa => Casi toda reabsorbida en túbulo proximal: Transporte máximo = 375 mg/min, carga filtrada = 125 ml/min pero si aumenta la carga filtrada como en la diabetes y sobrepasa el transporte máximo se empieza a observar glucosa en orina.

Sustancias con transporte activo pero sin transporte máximo: Debido a que la intensidad del transporte está determinado por: Gradiente, permeabilidad y tiempo en el túbulo= Transporte gradiente-tiempo. Ej.: El sodio en el túbulo proximal no presenta transporte máximo, mayor capacidad que la intensidad de reabsorción neta debido a: Permeabilidad, fuerzas físicas intersticiales. Al obedecer a transporte gradiente-tiempo, mayor concentración de Na = mayor reabsorción y menor velocidad de flujo = mayor reabsorción. En el resto de porciones= Transporte máximo, alterable con aldosterona.

Reabsorción de H2O acoplada a reabsorción de Na: Soluto al transportarse fuera del túbulo = reducción en concentración tubular + aumento en concentración intersticial= presión osmótica. Túbulo proximal altamente permeable al H2O, poca diferencia de gradiente para otros solutos. En el túbulo proximal el flujo del H2O por las uniones estrechas, arrastra algunos iones (Na, Cl, K, Ca, Mg), cambios en la reabsorción de Na influye en reabsorción de H2O. En el asa de Henle hasta el tubo colector las uniones estrechas menor permeabilidad al H2O, mayor permeabilidad con la ADH.

Reabsorción de Cl, urea y solutos por difusión pasiva: Al reabsorber Na por el epitelio tiene iones (-) = Cl= Difusión pasiva paracelular. Acoplamiento reabsorción activa de Na con reabsorción pasiva de Cl. El Cl por transporte activo secundario= Cotransporte Na/Cl en borde luminal. Urea => Reabsorción pasiva pero en menor grado, al reabsorber el H2O la concentración aumenta = gradiente que favorece la reabsorción => Transportadores de urea. La urea solo se reabsorbe 50%. La creatinina es impermeable a la membrana tubular= No reabsorción = Excreción total.

Si la concentración plasmática de glucosa = 100mg/dl entonces carga filtrada normal.

Si la concentración de glucosa sobrepasa los 200 mg/dl se empieza a excretar una pequeña cantidad por la orina.

Reabsorción y secreción a lo largo de la nefrona  túbulo proximal

         65% del Na y H2O.

Epitelio con metabolismo alto, abundantes mitocondrias, borde en cepillo => Superficie de membrana  extensa con gran cantidad de moléculas transportadoras.

 Principalmente cotransportadores asociados al Na, contratransportadores asociados al Na (absorción de Na y secreción de otras sustancias) = Intercambiadores de Na y H, SGLT, GLUT.

Primera mitad del túbulo proximal =Cotransporte Na/glucosa o aa.

Segunda mitad del túbulo proximal = Pocos aminoácidos o glucosa para reabsorber => Cotransporte Na/Cl debido a alta concentración de Cl (140 mEq/L vs 1ra mitad túbulo = 105 mEq/L) favorece la difusión de la luz tubular al intersticio.

Cambio en concentración de solutos a lo largo del túbulo proximal: Cantidad de Na reducido pero la osmolaridad no alterada = A la vez que se reabsorbe Na también se reabsorbe H2O = concentración ± constante.  Para solutos orgánicos: Glucosa, aminoácidos y HCO3 mayor reabsorción = reducción en concentración. Creatinina: Menor difusibilidad por tanto concentración aumenta en el túbulo proximal.  Osm constante.

Secreción de ácidos y bases= Sales biliares, oxalato, urato y catecolaminas= Excreción rápida de productos de desecho además de fármacos o toxinas. Caso especial: Acido paraaminohipurico (PAH), se depura rápidamente= 90% del PAH sérico se excreta por tanto usado para calcular el flujo plasmático renal.

Asa de Henle:

3 segmentos: Descendente delgado, ascendente delgado y ascendente grueso. Las asas delgadas presentan membranas sin bordes en cepillo con pocas mitocondrias y poca actividad metabólica.

Segmento descendente delgado= Alta permeabilidad al agua y ± a solutos (Na, urea, etc.), para difusión simple de sustancias= Reabsorbe el 20% del H2O filtrada.

Segmento ascendente delgado y grueso casi impermeables al H2O= concentración de la orina.

Segmento grueso= Epitelio grueso con elevado metabolismo= reabsorción activa de Na, Cl y K (aproximadamente 25% de estos iones se reabsorben en

esta sección)= Ligado a ATPasa Na/K, el segmento fino presenta poca capacidad de reabsorción y el segmento descendente casi no absorbe estos iones.

ATPasa Na/K, baja concentración intracelular de Na, gradiente favorable para el Na.

Cotransportador 1-Na, 2-Cl, 1-K. En el asa ascendente gruesa media el movimiento de iones, actúa junto a la ATPasa Na/K aprovechando la energía potencial liberada para la reabsorción de K al intracelular.

Furosemida, ácido etacrínico y humetadina = Diuréticos de asa => Sobre el segmento grueso, inhiben el cotransportador 1-Na, 2-Cl, 1-K.

Contratransporte Na/H=Reabsorción de Na y secreción de H.

Reabsorción paracelular de Mg, Ca, Na y K debido a la carga positiva (+8mV) generada por el cotransportador 1-Na, 2-Cl, 1-K permite la difusión al intersticio.

El segmento grueso casi impermeable al H2O=Reabsorción de solutos grande= Dilución.

Túbulo distal:

  Segmento ascendente grueso => Túbulo distal.

Porción inicial= Mácula densa= Epitelio empaquetado, parte del complejo yuxtaglomerular= Control  de retroalimentación.

Contorneado y con características del segmento ascendente grueso, reabsorción de iones= Segmento Diluyente.

5% del NaCl se reabsorbe en 1ra parte del túbulo distal.

Cotransportador de Na/Cl (inhibido por diuréticos tiazídicos) acoplado a ATPasa Na/K, en Cl va hacia el intersticio por canales de cloro.

Porción final del túbulo distal + túbulo colector cortical

Características funcionales similares= 2 tipos celulares= Células principales (reabsorción de Na y H2O, secreción de K) + Células intercaladas (reabsorción de K y secreción de H).

Células principales: Actividad de ATPasa Na/K, concentración baja de Na intracelular = gradiente, secreción de K= Entrada de K por bomba ATPasa Na/K luego difusión por gradiente hacia el líquido tubular. Sitio de acción de “diuréticos ahorradores de K”= Espironolactona y epleronona (ambos compiten con Aldosterona inhibiendo su acción), amilorida y triamtereno (bloquean los canales de Na, reducen la cantidad de Na que se transporta).

Células intercaladas: Transportador H-ATPasa, el H de la acción de anhidrasa carbónica: H2O + CO2= H2CO3= Casi impermeables a la urea, algo de reabsorción en los tubos colectores medulares. H + HCO3 El H se secreta a la luz tubular, el HCO3 se reabsorbe = papel en regulación acido-básica, reabsorción K.

Intensidad de reabsorción de Na controlada por Aldosterona.

Transportador H-ATPasa. Permeabilidad al H2O regulada por ADH o vasopresina, alta ADH= permeabilidad al H2O. Secreta H en contra de un gran gradiente (1000:1). 

Conducto colector medular:

Reabsorción de menos del 10% de Na y H2O, lugar final de procesamiento de orina.

Epitelio cubico con superficies lisas y pocas mitocondrias.

Permeabilidad al H2O controlada por ADH.

Permeable a urea= Transportadores de urea, reabsorción = mayor Osm, contribuye a formar orina concentrada.

       Secreta H contra gradiente.

Evolución de las concentraciones a lo largo del sistema tubular

 Inulina puede usarse para medir la reabsorción tubular de H2O, debido a que no se reabsorbe ni secreta y si su concentración cambia = cambio en la cantidad de líquido tubular. INULINA TUBULAR/INULINA PLASMATICA El

cociente sube a 3 al final del túbulo proximal = 1/3 del H2O filtrada permanece en el túbulo renal y 2/3 reabsorbidos. Al final de los túbulos colectores = 125.

Regulación de reabsorción tubular

Para algunos solutos su concentración se puede regular independientemente.

Equilibrio glomerulotubular

Capacidad del túbulo de aumentar su reabsorción si mayor carga.

Reabsorción tubular absoluta = 65% del FG

Cambios causados por alteraciones en las fuerzas físicas en el túbulo y en el intersticio, evita sobrecarga en el túbulo distal al aumentar el FG. 2da línea de defensa para amortiguar cambios en el FG, junto al mecanismo de autorregulación.

Fuerzas físicas en el intersticio y capilar

         Fuerza hidrostática + coloidosmotica.

Del filtrado se reabsorbe el 99% de H2O y solutos al pasar por los túbulos= Reabsorción capilar peritubular = 124 ml/min. REABSORCION = Kf x FZ DE REABSORCION NETA Fuerza de reabsorción neta = 10 mmHg Kf = 12.4 ml/min/mmHg Por tanto= Reabsorción= 124 ml/min.

Regulación de las fuerzas físicas en el capilar peritubular

Presión hidrostática capilar peritubular determinada por Presión arterial+ resistencia en la arteriola aferente y eferente.

Mayor presión arterial= mayor presión hidrostática peritubular= menor reabsorción ± amortiguado por mecanismos de autorregulación. Mayor resistencia en la arteriola aferente o eferente = menor presión hidrostática peritubular = mayor reabsorción. Constricción en la arteriola aferente = mayor presión hidrostática capilar glomerular + menor presión hidrostática capilar peritubular.

Presión coloidosmotica: Mayor presión coloidosmotica = mayor reabsorción capilar peritubular. Presión coloidosmotica plasmática sistémica si aumenta = mayor presión coloidosmotica capilar peritubular = mayor reabsorción. Mayor fracción de filtración = mayor fracción de plasma se filtra por el glomérulo = mayor reabsorción capilar. Fracción de filtración= FG/Flujo plasmático renal Mayor fracción de filtración por aumento del FG o reducción del flujo plasmático renal. Angiotensina II= Mayor reabsorción capilar peritubular al reducir el flujo plasmático renal. Mayor Kf= mayor reabsorción, menor Kf = menor reabsorción ya que Kf representa la permeabilidad.

Presión hidrostática y coloidosmotica en el intersticio Descenso en la reabsorción=Menor presión coloidosmotica o mayor presión hidrostática=menor captación de líquidos y solutos. Tras el paso de los solutos entrar al intersticio también lo hace el agua (efecto osmosis) =flujo en masa hacia el capilar con poca retro difusión, pero si menor reabsorción capilar = mayor presión hidrostática en el intersticio = mayor retro difusión = menor reabsorción neta. Presión arterial. Y diuresis, poco cambio en la PA = aumento en excreción de Na + H2O.

Natriuresis o diuresis por presión.

 Si la PA disminuye a menos de 75 mmHg entonces el filtrado glomerular cae=Autorregulación deteriorada.  Aumento de PA= mayor diuresis= menor % de carga filtrada que reabsorben los túbulos.  Aumento de presión hidrostática intersticial favorece retro difusión de Na = menor reabsorción de Na y H2O.  Si menos Angiotensina II = menor reabsorción de Na y menor secreción de aldosterona.

Control hormonal

Aldosterona igual es secretado por corteza suprarrenal, regula la reabsorción de Na y secreción de K sobre las  células principales del tubo colector cortical, estimula la ATPasa Na/K + mayor permeabilidad al Na luminalmente = retención renal de Na y H2O igual restaura la volemia. Estímulos: Mayor concentración extracelular de K + Angiotensina II (en depleción de Na, baja volemia o baja PA).  Enfermedad de Addison, No aldosterona = perdida acentuada de Na y acumulación de K.  Enfermedad de Conn, Exceso aldosterona= retención de Na y menos K. Regulador más importante del K.

Angiotensina II, hormona ahorradora de Na más potente. Estímulos: PA o volemia baja (hemorragia, sudoración o diarrea intensa). Ayuda a normalizar la presión arterial, 3 efectos: Mayor secreción de aldosterona (mayor reabsorción de Na). Contracción de la arteriola eferente = menor presión hidrostática capilar peritubular = mayor reabsorción tubular + menor flujo sanguíneo = mayor

fracción de filtración = mayor fuerza de reabsorción. Estimula la reabsorción de Na en túbulo proximal, asa de Henle, túbulo distal y túbulo colector= Estimula la Na/K ATPasa + mayor actividad del contratransportador Na/H (túbulo proximal).  Ayuda a mantener la reabsorción tubular de Na.

ADH, aumenta la permeabilidad del túbulo distal, túbulo colector y conducto colector = conservación de H2O. Sin ADH = baja permeabilidad de H2O = orina diluida con menor concentración. Unión a receptores V2 en ultima porción de los segmentos mencionados= + AMPc= Protein cinasa igual estimula el movimiento de acuaporina 2 (AQP-2) hacia el lado luminal = canal de  H2O para rápida difusión.  AQP-3 Y AQP-4 en el lado basolateral, independientes de ADH, vía de salida rápida para H2O. +ADH = +AQP-2 = +H2O reabsorbida.

PAN o Péptido atrial natriurético  Concentración alta = inhibición en reabsorción de Na y H2O. Inhibe la secreción de renina por tanto Angiotensina II = menor reabsorción tubular. Aumentado en insuficiencia cardiaca congestiva. Atenúa la retención de Na y H2O en insuficiencia cardiaca.

PTH o paratohormona, mayor reabsorción tubular de Ca (túbulo distal + asa de Henle), inhibe la reabsorción de fosfato (túbulo proximal) y estimula reabsorción de Mg (asa de Henle).

Sistema nervioso simpático

Activación grave= menor excreción de H2O y Na contrayendo la arteriola renal= menor FG. Estimulación = liberación de renina, Angiotensina II.

Cuantificación de la función renal

Intensidad de aclaración de una sustancia (nunca es 100%) = eficacia de excreción de esa sustancia. Ej.: Plasma con 1mg/ml de sustancia y 1mg/ml de esa sustancia se excreta entonces se aclaran de esa sustancia 1ml/min de plasma.

Aclaramiento= (Concentración urinaria x flujo de orina)/concentración plasmática

Si una sustancia se filtra libremente y no se reabsorbe o secreta, intensidad de excreción = filtración: FG x concentración plasmática= concentración urinaria x flujo de orina FG= aclaramiento. La inulina es un buen ejemplo de estas sustancias además del yotalamato radiactivo y creatinina.

Creatinina, producto final del metabolismo muscular, eliminación casi completa, evaluación del FG sin embargo no es un marcador perfecto (cantidad de creatinina excretada supera ligeramente a la cantidad filtrada). Si el FG reducido al 50% súbitamente, filtración y excreción transitoria de ½ de creatinina= acumulación sérica= mayor concentración que aumenta hasta que se recupere el FG. Si el FG reducido al 75% (1/4), Aumenta 4 veces.

Aclaramiento del PAH: Teóricamente si una sustancia se aclara completamente, Aclaramiento = flujo plasmático renal total. FPR = (concentración urinaria x flujo de orina)/concentración plasmática=aclaramiento FG= 20% del flujo plasmático renal => La sustancia que se aclare completamente no solo debe filtrarse sino también secretarse. PAH, Aclara al 90% = aproximación del flujo plasmático renal, cociente de extracción renal = 90%. Si concentración plasmática = 0.01mg/ml, concentración urinaria = 5.85mg/ml y flujo urinario = 1ml/min => FRP = 585 ml/min. Pero como el cociente de extracción renal = 90% => 585/0.9 = 650ml/min.

Flujo plasmático renal (FPR)=Aclaramiento cociente/ extracción Cociente de extracción: Cociente de extracción= (Concentración en la arteria renal y vena renal)/concentración en la arteria renal. Flujo sanguíneo de los riñones: Si hematocrito = 0.45 y flujo plasmático renal = 650ml/min => Flujo sanguíneo renal = 1.182 ml/min.

Flujo sanguíneo renal= flujo plasmático renal/ (1-hematocrito)

Fracción de filtración: Fracción de plasma que se filtra. Fracción de filtración= FG/FPR fracción de filtración= 125/650 = 0.19.

Reabsorción/Secreción tubular del aclaramiento renal: Si excreción de sustancia (Concentración urinaria x flujo de orina), Filtrado (FG x concentración plasmática), reabsorción. Si excreción de sustancia, filtrado, secreción.

Carga de Na filtrado, FG x Concentración plasmática => 100ml/min x 140uEq/ml = 14000uEq/min. Excreción urinaria de Na, Concentración urinaria x Flujo de orina, 70uEq/ml x 1ml/min= 70uEq/min. Reabsorción tubular de Na= Filtración–Excreción= 14000 uEq/min – 70 uEq/min = 13930 uEq/min.  Aclaramiento de sustancia igual a insulina igual a solo aclaración. Solo filtración.  Aclaramiento de sustancia menor que insulina igual a reabsorción.  Aclaramiento de sustancia mayor que insulina y secreción.

Capítulo 31. Regulación acidobásica

Múltiples mecanismos de amortiguación acidobásica en la sangre, las células y los pulmones son también esenciales para el mantenimiento de las concentraciones normales de H+ tanto en el líquido extracelular como en el intracelular.

La concentración de H+ está regulada de una forma precisa.

Como la concentración de H+ influye en casi todos los sistemas enzimáticos del organismo, es esencial que está regulada de forma precisa. Los cambios en la concentración del hidrogeno alteran casi todas las células y las funciones del organismo.

Las variaciones normales de la concentración de hidrogeno en el líquido extracelular son solo de una millonésima en relación con las variaciones normales que pueden experimentar la concentración del ion sodio.

Ácidos y bases: su definición y significado.

Un ion hidrogeno es un solo protón libre liberado de un átomo de hidrogeno. Las moléculas que contienen átomos de hidrogeno que pueden liberar iones hidrogeno en una solución reciben el nombre de ácidos.

Una base es un ion o una molécula que puede aceptar un H+.

Un álcali es una molécula formada por la combinación de uno o más metales alcalinos con ion muy básico como el ion hidroxilo. El termino alcalosis se refiere a una extracción excesiva de H+ de los líquidos orgánicos, en contraposición a su adición excesiva, situación que recibe el nombre de acidosis.

Los ácidos débiles tienen menos tendencia a disociar sus iones y, por tanto, liberan hidrogeno con menos fuerza. Un ejemplo de esto es H2CO3. Una base fuerte es la que reacciona de forma rápida y potente con hidrogeno y, por tanto, lo elimina con rapidez de una solución. Un ejemplo típico es OH-. Una base débil típica es HCO-3.

La concentración  de iones hidrogeno en la sangre se mantiene normalmente dentro de unos límites muy estrechos, alrededor de su valor normal de 0,00004 mEq/l. Las variaciones normales son solo de unos 3 a 5 nEq/l, pero en condiciones extremas, la concentración de hidrogeno puede variar desde tan solo 10nEq/l a cifras tan altas como 160 nEq/l, sin que ello determine la muerte.

El pH normal de la sangre arterial es de 7,4, mientras que el pH de la sangre venosa y de los líquidos intersticiales es de alrededor de 7,35 debido a la mayor cantidad de dióxido de carbono liberada por los tejidos para formar H2CO3 en estos líquidos. El pH intracelular suele ser algo inferior al del plasma porque el metabolismo de las células produce ácidos. Según los tipos de células, el pH del líquido intracelular oscila entre 6 y 7,4. El pH de la orina puede oscilar entre 4,5 y 8 dependiendo del estado acidobásico del líquido extracelular.

Defensas frente a los cambios en la concentración de H+: amortiguadores, pulmones y riñones

Existen tres sistemas primarios que regulan la concentración de hidrogeno en los líquidos orgánicos para evitar tanto la acidosis como la alcalosis: 1)los sistemas de amortiguación acidobásicos químicos de los líquidos orgánicos, que se combinan de forma inmediata con un ácido o con una base para evitar cambios excesivos en la concentración de Hidrogeno; 2) el centro respiratorio, que regula la eliminación de CO2 del líquido extracelular, y 3) los riñones, que pueden excretar una orina tanto acido como alcalina, lo que permite normaliza la concentración de hidrogeno en el líquido extracelular en casos de acidosis o alcalosis. La segunda línea de defensa impide que la concentración de H cambie demasiado hasta que comienza a funcionar la tercera línea de defensa de respuesta más lenta.

Amortiguación de H+ en los líquidos corporales

Un amortiguador es cualquier sustancia capaz de unirse de manera reversible al hidrógeno.

La importancia de los amortiguadores de los líquidos orgánicos salta la vista si se considera la baja concentración de hidrógeno presente en los líquidos orgánicos y la cantidad relativamente grande de ácidos que el organismo produce cada día.

El sistema amortiguador del bicarbonato

El sistema amortiguador del bicarbonato consiste en una solución acuosa con dos componentes: 1) un ácido débil y 2) una sal bicarbonato.

El sistema amortiguador del bicarbonato es el amortiguador extracelular más importante. En primer lugar, el pH del líquido extracelular es de alrededor de7,4 mientras que la pK del sistema amortiguador del bicarbonato es de 6,1, lo que

significa que la cantidad de HCO3- del sistema es unas 20 veces mayor que la de CO3. Por este motivo, el sistema opera en la parte de la curva de amortiguación en la que la pendiente es poco marcada y la potencia es escasa a pesar de estas características, el sistema de bicarbonato es el amortiguador extracelular más potente del organismo.

Sistema amortiguador del fosfato

Aunque el sistema amortiguador del fosfato y no es importante, amortiguador del líquido extracelular, interviene activamente en la amortiguación del líquido de los tubos renales y de los líquidos intracelulares.

En contraste con su función secundaria como amortiguador extracelular, el amortiguador del fosfato es especialmente importante en los líquidos tubulares de los riñones por dos razones: 1) El fosfato suele concentrarse mucho en los túbulos, donde incrementar la potencia de amortiguación del sistema de fosfato, y 2) El pH del líquido tubular suele ser considerablemente menor que el líquido extracelular, lo que aproxima más aún los márgenes de operación del amortiguador a la pK del sistema.

El sistema amortiguador del fosfato es también importante para la amortiguación de los líquidos intracelulares, porque la concentración de fosfato en estos líquidos es muy superior a la que existe en los líquidos extracelulares.

Las proteínas son amortiguadores intracelulares importantes

Las proteínas son uno de los amortiguadores más importante en el organismo gracias a sus elevadas concentraciones, sobre todo en el interior de las células.

El pH de las células, aunque ligeramente inferior al del líquido extracelular, sufre cambios aproximadamente en proporción a los cambios del pH del líquido extracelular. Además de la elevada concentración de proteínas en las células, otro factor que contribuye a su potencia de amortiguación es el hecho de que las pK de muchos de los sistemas proteicos son muy cercanas al pH intracelular.

La segunda línea de defensa frente a los trastornos del equilibrio acidobásico es el control que serse los pulmones sobre el dióxido de carbono del líquido extracelular.

Los procesos metabólicos intracelulares dan lugar a una producción continua de dióxido de carbono y. Una vez formado, este se difunde de las células hacia los líquidos intersticiales y a la sangre, la cual no transporta hasta los pulmones

donde se difunde a los alveolos, por último, pasan a la atmósfera mediante la ventilación pulmonar. La cantidad de dióxido de carbono disuelto normalmente los líquidos extracelulares es de alrededor de 1,2 mol/l, lo que corresponde a una Pco2 de 40 mmHg.

La ventilación alveolar no sólo influye la concentración de hidrógeno a través de los cambios de la Pco2 de los líquidos orgánicos, sino que la concentración de hidrógeno influye en la ventilación alveolar.

Control por retroalimentación de la concentración de hidrógeno a través del aparato respiratorio. Como el aumento de la concentración de hidrógeno estimulan la respiración y el aumento de la ventilación alveolar reduce la concentración de hidrógeno, el aparato respiratorio actuar como un tipo regulador por retroalimentación negativa de la concentración de hidrógeno.

Cuando algunas alteraciones ajenas al aparato respiratorio alteran el pH, el control respiratorio no puede normalizar del todo la concentración de hidrógeno. Normalmente, el mecanismo respiratorio de control de la concentración de hidrógeno tiene una eficacia aproximada del 50 y 70%, lo que corresponde a una ganancia por retroalimentación de uno a tres.

Control renal del equilibrio acidobásico

Los riñones controlan el equilibrio ácido máximo excretando orina ácida o mágica. La excreción de orina ácida reduce la cantidad de ácido en el líquido extracelular, mientras que la excreción de orina básica eliminar bases de este líquido extracelular.

El mecanismo global en los riñones excretan orina ácida o básica es el siguiente. Hacia los túbulos se filtran continuamente en grandes cantidades HCO3-, Y si pasan a la orina se extraen bases de la sangre. Las células epiteliales de los túbulos también secretan hacia las luces tubulares grandes cantidades de hidrógeno, lo que elimina a sido de la sangre. El organismo produce unos 80 mEq diarias de ácidos no volátiles que proceden fundamentalmente del metabolismo de las proteínas, estos así no reciben el nombre de no volátiles.

La secreción de iones hidrógeno y la reabsorción de HCO3 tiene lugar en casi todas las porciones de los túbulos, salvo en las ramas finas ascendentes y descendentes de las asas de Henle.

Alrededor del 80-90% de la reabsorción de HCO3 se produce en los túbulos proximales, de forma que la cantidad de HCO3 que fluye hacia los túbulos renales y colectores es pequeña.

Combinación del exceso de H con los amortiguadores de fosfato y amoniaco en el túbulo nuevo (HCO3)

Cuando se secreta más H al líquido tubular de HCO3 se ha filtrado, solo una parte del exceso de H puede excretarse en la forma iónica por la orina. Esto se debe a que el pH mínimo de la orina es de alrededor de 4,5, lo que corresponde a una concentración de H de 10-4. MEq/l o 0,03 mEq.

La excreción de grandes cantidades de iones de hidrogeno por la orina se logra fundamentalmente combinando el H con los amortiguadores presentes en el líquido tubular. Cuando los H se titulan con bicarbonato en el líquido tubular, se produce una reabsorción de un HCO3 por cada H secretado, sin embargo, cuando existe un exceso de H en el líquido tubular, se combina con otros amortiguadores distintos al del HCO3. Por lo tanto cuando hay un exceso de H en el líquido extracelular, los riñones no solo reabsorben todo el HCO3 filtrado, sino que también generan nuevo HCO3 ayudando así a reponer el que se ha perdido a causa de la acidosis  del líquido extracelular.

El sistema amortiguador de fosfato está compuesto de HPO4 y H2PO4. Ambos se concentran en el líquido tubular gracias a que el agua normalmente se reabsorbe en mayor medida que el fosfato en los túbulos renales. En condiciones normales, la orina es ligeramente acida, con un pH cercano a la pK del sistema amortiguador del fosfato. El proceso de secreción de H a los túbulo es igual. Mientras exista un exceso de HCO3 en el líquido tubular la mayor parte del H secretado se combinara con el HCO3. Cada que se secrete un H en la luz tubular y se combine con un amortiguador distinto del HCO3 el efecto neto es la adición de un nuevo HCO3 a la sangre. Este proceso constituye uno de los mecanismos por el cual los riñones pueden reponer los depósitos de HCO3 del líquido extracelular.

Los iones amonio se sintetizan a partir de la glutamina que procede sobre todo del metabolismo de los aminoácidos en el hígado. La glutamina que llega a los riñones es transportada a las células epiteliales de los túbulos proximales, la rama ascendente gruesa del asa de Henle y los túbulos distales.

La excreción de bicarbonato se calcula como la diuresis multiplicada por la concentración de HCO3 en la orina. La cantidad de HCO3 nuevo añadido a la sangre en cualquier momento dado, es igual a la cantidad de H secretados que acaban siendo amortiguados en las luces tubulares por un sistema distinto al del bicarbonato. Por tanto la cantidad de HCO3 añadida a la sangre se calcula

midiendo la excreción de NH4. La cantidad de ácido titulable se mide titulando la orina con una base fuerte como NaOH hasta un pH de 7,4 que es el pH normal del plasma y filtrado glomerular. Los estímulos más importantes para estimular la secreción de H en los túbulos en la acidosis son el aumento de Pco2 del líquido extracelular en la acidosis respiratoria y el aumento de la concentración de H del líquido extracelular  en acidosis respiratoria o metabólica.

La reducción del volumen del líquido extracelular estimula la reabsorción de sodio en los túbulos renales  y aumenta la secreción de H y reabsorción de HCO3 a través de múltiples mecanismos como aumento de concentración de angiotensina II que estimula directamente la secreción del intercambio Na H en los túbulos renales y el aumento de concentraciones de aldosterona que estimula la secreción de H por las células intercaladas de los túbulos colectores corticales.

Capítulo 32. Nefropatías y diuréticos.

LOS DIURETICOS Y SU MECANISMO DE ACCION.

Los diuréticos aumentan la excreción urinaria de solutos tales como el sodio y cloro, además del volumen de orina. El uso clínico más común de los diuréticos es reducir el volumen extracelular en enfermedades relacionadas con edema e hipertensión.

Estos pueden aumentar la diuresis hasta mas de 20 veces en unos minutos después de su administración sin embargo este desaparece en unos días debido a la activación de otros mecanismos compensadores iniciados por la reducción de liquido extracelular. Una reducción de liquido extracelular puede disminuir la presión arterial y la filtración glomerular y aumenta la secreción de renina y angiotensina II. Muchos de los diuréticos disponible para uso clínico tiene diferentes mecanismos de acción y, por tanto inhiben la reabsorción tubular en diferentes lugares a lo largo de la nefrona.

NEFROPATIAS

Las nefropatías pueden dividirse en dos categorías: 1) lesión renal aguda 2) nefropatía crónica.

1) lesión renal aguda es cuando los riñones dejan de trabajar completo o casi completo bruscamente, pudiendo recuperarse.

2) nefropatía crónica es la perdida progresiva de las funciones de las nefronas que reduce gradualmente la función de los riñones.

Las enfermedades renales se encuentran entre las más importantes causas de muerte muchos países del mundo.

LESION RENAL AGUDA

Hay tres categorías de lesión renal aguda (LRA):

La LRA prerrenal se debe a una reducción del flujo sanguíneo y puede ser causa de una insuficiencia cardiaca que reduce el gasto cardiaco y la presión arterial. Cuando el flujo sanguíneo disminuye hasta un 20% estamos hablando

de una hipoxia y si esto no se corrige esto puede evolucionar a LRA intrarrenal.

La LRA intrarrenal de debe anomalías dentro del riñón. La glomerulonefritis aguda es un tipo de LRA intrarrenal que provoca la inflamación de los glomérulos y este puede continuar a una nefropatía crónica progresiva.

La LRA postrenal se debe a una obstrucción del sistema colector entre los cálices y la salida de la vejiga.

Nefropatía crónica se asocia cuando las nefronas funcionales se reducen hasta un 70% menos de lo normal. La nefropatía crónica al igual que LRA pueden aparecer por un transtorno de los vasos sanguíneos, los glomérulos, los túbulos, el intersticio renal y vía urinaria inferior.

La nefropatía crónica inicia un círculo vicioso que lleva a una nefropatía terminal.

Algunas de las causas generales de la nefropatía crónica son:

Lesión de los vasos renales: algunas de las causas de las lesiones vasculares son la ateroesclerosis (arterias renales grandes), la hiperplasia fibromuscular (varias arterias grandes) y nefroesclerosis (lesiones escleróticas).

Lesión de los glomérulos: un ejemplo es la glomerulitis crónica que produce la inflamación y lesión de las asas capilares de los glomérulos renales.

Lesión de intersticio renal: las enfermedades primarias o secundarias del intersticio renal de denominan nefritis intersticial que puede deberse a lesiones vasculares, glomerulares o túbulos que destruyeron nefronas individuales.

FUNCION DE LA NEFRONA EN NEFROPATIA CRONICA:

Sea cual sea el número de nefronas funcionales, los riñones deben excretar el mismo volumen de orina para mantener el equilibrio de los líquidos. Por tanto la perdida de nefronas funcionales que exige que las nefronas supervivientes excreten más agua y solutos para evitar la acumulación de sustancias.

EFECTOS DE LA INSUFICIENCIA RENAL EN LOS LIQUIDOS CORPORALES: UREMIA

Los efectos de la insuficiencia de líquidos dependen de la ingestión de líquidos y alimentos y el grado de deterioro renal.

Algunos de los efectos que desarrolla:

-Se retine agua y se crea un edema-Aumento de urea en el líquido extracelular y de nitrógeno no proteico.-Se produce acidosis cuando los riñones pierden su función y el ácido se acumula en los riñones.-Se desarrolla anemia en los riñones -Se produce osteomalacia en la insuficiencia renal prolongada.