Fisiologia 2014 Dra Piñango
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UNIVERSIDAD DE ORIENTE NUCLEO BOLIVAR ESCUELA DE CS DE LA SALUD DPTO DE FISIOLOGIA Dra. Piñango Latuff, Carmen Lucia Nefrólogo Clínico
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UNIVERSIDAD DE ORIENTENUCLEO BOLIVAR
ESCUELA DE CS DE LA SALUD DPTO DE FISIOLOGIA
Dra. Piñango Latuff, Carmen LuciaNefrólogo Clínico
1. Regulación del volumen y la osmolaridad de los líquidos corporalesmediante el control del equilibrio hidroelectrolitico.2. Mantiene homeostasis para adecuado funcionamiento celular en todos lostejidos.3. Excreción de los productos de desecho producidos por el metabolismo celular:Urea (proteínas), Ac. Úrico ( Ac. nucleicos), bilirrubina ( degradación de Hg),creatinina (metabolismo muscular) y de sustancias químicas exógenas: fármacos,pesticidas.
4. Regulación de la presión arterial, entre otros mecanismos mediante lasecreción de factores vasoactivos como la renina, implicada en la formación deAGII.
5. Regulación del equilibrio acido base, mediante la excreción de ácidos. Funciónimportante en vista de la asociación entre los procesos metabólicos delorgasnismo y su sensibilidad al pH.
J.A.F. Tresguerres.Fisiología Humana, cap 28. 4at edicion.
6. Producción hormonal: las células del intersticio medular se encargan desecreción de EPO.En TCP: se produce la 1-25 (OH) D3 por hidroxilación en el carbono 1, y ademásen el riñón se produce la activación del eje RAA.
7. Participa en el metabolismo calcio-fosforo a través de sintesis de 1,25-OH2 VitD3.
8. Mantenimiento de la glicemia en situaciones de ayuno prolongado,Gluconeogénesis a partir de aa.
J.A.F. Tresguerres.Fisiología Humana, cap 28. 4at edicion.
ww.kidneypathology.com
Pathologic Classification of Focal Segmental Glomerulosclerosis By Vivette D’Agati-Seminars in Nephrology, Vol 23, No 2 (March), 2003: pp 117-134
VARIANTE COLAPSANTE
Tejido conectivo especial que sirve como sostén del entramado vascular , por tanto, se encuentra entre dos asas capilares.
Esta constituido por células mesangialesy por una matriz mesangial .
Las células mesangiales presentan contorno irregular.
25% de celularidad del glomérulo.
No participa directamente en el proceso de FG.
Regula el flujo sanguíneo dentro del glomérulo: 1. Posee receptores para AG II.2. Capacidad contráctil. 3. Capacidad fagocitica y pinocitica para depurar el material de desecho de la MBG y del espacio subendotelial.
J.A.F. Tresguerres.Fisiología Humana, cap 28. 4at edicion.
1. Células Yuxtaglomerulares2. Macula Densa3. Celulas Mesangiales
Extraglomerulares.
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Dra. Piñango Latuff, Carmen LuciaNefrólogo Clínico
ORINA: 95% de agua,2% de sales minerales 3% de urea y ácido úrico20 g de urea/Lit.
SUSTANCIAS EN DISOLUCIÓN: nitrógeno, cloruros, cetosteroides, fósforo, amonio, creatininay ácido úrico.
Por los riñones pasan entre 1000 y 1500 mL de sangre por minuto. El riñón filtra unos 180lit/dia a través de sus capilares glomerulares.
FILTRACION GLOMERULAR: es el proceso inicial dela formación de orina. Es la consecuencia de unjuego de presiones hidrostáticas y Oncotica a lolargo de glomérulos renales.
En esencia la PEF impele agua y solutos FUERA delcapilar glomerular.
Siendo siempre mayor de CERO.
El glomérulo tiene una membrana basalsemipermeable que permite el libre pasaje de agua yelectrolitos pero es relativamente impermeable a moléculasgrandes.
En los capilares glomerulares la presión hidrostática esaproximadamente tres veces mayor que la presión en otroscapilares.
Como resultado de esta gran presión, las sustanciasson filtradas a través de la membrana semipermeable en lacápsula de Bowman a una velocidad aproximada de 130mL/min; esto es conocido como la velocidad de filtraciónglomerular (IFG).
La excreción normal de orina es alrededor de 1500 mL por día, lo cual es solamente cerca del 1% de la cantidad de
filtrado formado; por lo tanto el otro 99% debe ser reabsorbido.
Las células y proteínas plasmáticas de gran pesomolecular son incapaces de pasar a través de la membranasemipermeable. Por lo tanto el filtrado glomerular esesencialmente plasma sin las proteínas.
La IFG es un parámetro extremadamente importanteen el estudio de la fisiología renal y en la evaluación clínica dela función renal.
En una persona promedio sana, se forman por díamás de 187,000 mL de filtrado.
FILTRACION GLOMERULAR: una fracción deplasma atraviesa los capilares Glomerulares haciael TP o capsula de Bowman.
Interacción de Fuerzas de Starling que determinanel intercambio de agua y solutos entre el capilar yel intersticio.
PRESIONES HIDROSTATICAS Y ONCOTICASCAPSULA BOWMAN-CAPILAR GLOMERULAR
Formulada en 1896, por elfisiólogo británico Ernest Starling, laecuación de Starling ilustra el rol de lasfuerzas hidrostáticas y oncóticas, en elmovimiento del flujo a través de lasmembranas capilares. Permite predecir lapresión de filtración neta para undeterminado líquido en los capilares
PRESION EFECTIVA DE FILTRACION: (PEF)ES LA FUERZA NETA QUE PRODUCE EL MOVIMIENTO DE AGUA Y
SOLUTOS A TRAVES DE LA MEMBRANA GLOMERULAR.
DEPENDE DE:1. GRADIENTE DE PRESION HIDROSTATICA: que impele el agua y solutos fuera
del capilar glomerular hacia la capsula de Bowman. Es la diferencia entre la PHCG y PHCB o parte inicial del túbulo proximal.
1. GRADIENTE DE PRESION ONCOTICA: retiene el agua y solutos en el interior del capilar glomerular.
Es la diferencia entre la POPCG y la POCB.
La diferencia entre ambos gradientes esla PEF. Y esta va disminuyendo conformenos acercamos al final del capilar.
Si la PEF se hace CERO, cesa la filtraciónglomerular y se dice entonces que existeequilibrio de filtración, lo cual no ocurreen el riñón humano. Donde la PEFsiempre es mayor de cero.
Por tanto se encuentra siempre endesequilibrio de filtración porque la PEF(presión efectiva de filtración es mayorde CERO) y la filtración se produciráentonces a todo lo largo del capilarglomerular.
FILTRADO GLOMERULAR
EL FG depende de la TFG de todos losglomérulos en funcionamiento y laproporción de los mismos que en realidadestán filtrando.
El FG de una nefrona depende:FLUJO SANGUINEO GLOMERULAR,la PRESION NETA DE UF a través de loscapilares glomerulares (estos dependende la resistencia de arteriolas aferentes yeferentes) y el COEF de UF.(AREA/PERMEABILIDAD).
50-100 veces mayor .
1. Alteraciones estructurales de la barrera de filtración.2. Alteraciones del área toral disponible para la filtración.
3. Las células intraglomerulares, MESANGIALES, tienen una importante capacidad contráctil que les permite aumentar o disminuir el área de filtración. Incluso abrir o cerrar capilares glomerulares.
4. Las células del mesangio tienen receptores hormonales para AGII, ADH, y prostaglandinas , lo cual implica de dichas hormonas pueden modificar el Coefde filtración.
5. Las células endoteliales, epiteliales y membrana basal también pueden influir sobre el Kf modificando el Area total de filtración y la permeabilidad al agua y solutos.
PEF: Presión Efectiva FiltraciónPcg: Presión hidrostática capilar glomerularPtp: Presión hidrostática del TPIIcg: Presión Oncotica de Capsula BowmanKf: Coe UFA: área capilar total disponible para la filtraciónP: permeabilidad de dicha área.
La TFG: es el producto del coeficiente de filtración y de la presión efectiva de filtración.
La cantidad de filtrado a nivel glomerular es muy importante, Aproximadamente 180 Lit/día en comparación con los capilares extrarrenales 20Lit/día .
La TFG es el mejor método para medir la función renal global.
El empleo de fórmulas como la derivada del estudio Modification in Diet inRenal Disease (MDRD) o la propuesta por Crockoft y Gault permiten unaaproximación a la función renal más precisa que la determinación aislada de lacreatinina sérica o del aclaramiento de creatinina, reduciendo además lascomplicaciones técnicas y molestias para el paciente con respecto alaclaramiento.
La valoración de la función renal, además de interés en la estratificación delriesgo cardiovascular y renal de los pacientes tiene importantes implicacionespara el seguimiento y tratamiento de los pacientes.
Levey AS, Greene T, Kusek JW, Beck GL, MDRD Study Group. A simplified equation to predict glomerular filtration rate fromserum creatinine.. J Am Soc Nephrol 2000; 11: 155A.
Cockcroft DW, Gault MH. Prediction of creatinine clearance from serum creatinine. Nephron 1976; 16: 31-41.
Los niveles normales de TFG varían de acuerdo con múltiples condiciones, fundamentalmente la edad, el sexo y el peso.
Las cifras normales de filtrado glomerular en individuos jóvenes está en torno a 120-130 ml/min/1,73m2SCT esta cifra desciende fisiológicamente con la edad.
Valores inferiores a 60 ml/min/1,73m2 se asocian con tasas elevadas de complicaciones asociadas a la ERC
Go AS, Chertow GM, Fan D, McCulloch CE, Hsu CY. Chronic kidney disease and the risks of death, cardiovascular events, and hospitalization. N Engl J Med 2004; 351: 1296-305.
Levey AS, Coresh J, Balk E, Kausz AT, Levin A, Steffes MW, et al. National Kidney Foundation Practice Guidelines for Chronic Kidney Di-sease: Evaluation, Classification, and Stratification. Ann Intern Med 2003; 139: 137-47.
CASO 1: FEMENINO35 años 60 KgCreatinina sérica: 0,7mgr/dl
CASO 2: FEMENINO78 años 60 KgCreatinina sérica: 0,7mgr/dl
CASO 3: FEMENINO28 años 75 KgCreatinina sérica: 1mgr/dl
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Dra. Piñango Latuff, Carmen LuciaNefrólogo Clínico
Es el aparato filtrante del glomérulo renal conUn funcionamiento particular ya que esatravesadopor grandes volúmenes de líquido y solutos,mientras que restringe el paso a lasmacromoléculas, gracias a las propiedades desu ultraestructura.
1) PRESION HIDROSTATICA GLOMERULAR
2) PRESION HIDROSTATICA TUBULAR
3) PRESIONES ONCOTICAS
PEF: Presión Efectiva FiltraciónPcg: Presión hidrostática capilar glomerularPtp: Presión hidrostática del TPIIcg: Presión Oncotica de Capsula BowmanKf: Coe UFA: área capilar total disponible para la filtraciónP: permeabilidad de dicha área.
1) PRESION HIDROSTATICA GLOMERULAR (Pcg): el principal factor que
determina la PEF es la Pcg. Cuyo valor esta relacionado con un rango de
presiones entre 90-160mmHg y no con el nivel de PASistemica.
Su valor es CONSTANTE y por tanto se dice que esta, AUTORREGULADA.
Este rango de AUTORREGULACION es el mismo en el que la TFG y el FSR
permanecen constantes.
Fuera de ese rango la AUTORREGULACION renal es INEXISTENTE. En esta caso
tanto la Presión Hidrostática del capilar glomerular , la TFG y el FSR cambian de
forma proporcional a la presión arterial.
La constancia de la Pcg se mantiene
por la resistencia que ejercen la
arteriola aferente y eferente. Al inicio y
final del glomérulo.
La resistencia de estas depende de:
1. El tono vascular intrínseco
2. El tono nervioso simpático
3. Hormonas vasoactivas locales:
3.1. intrarenales
3.2. sistemicas
Es la de mayor diámetro.
Es el sitio principal donde tienen lugar los
cambios de resistencia autoregulatorios.
Una CONSTRICCION de la arteriola
aferente aumenta la resistencia al flujo
sanguíneo y desciende el FSR y la Pcg.
Por ende disminuye la TFG.
La DILATACION aferente, incrementa los
3 valores: Pcg, TFG,FSR.
La CONSTRICCION eferente aumenta
la resistencia al flujo sanguíneo y disminuye
el FSR. Sin embargo se incrementa la Pcg y
la TFG.
Cuando la arteriola Eferente se dilata , la Pcg
y la TFG descienden y el FSR se incrementa.
1. Lo que determina el valor de la Pcg y TFG es el balance entre las resistencias aferente y eferente.
2. Es la suma de ambas resistencias la que regula el FSR.
Administrar dosis presoras de AGII
Disminución de FSR
TFG permanece constante
Aumento de Pcg
2). PRESION HIDROSTATICA TUBULAR:
En condiciones normales, la Ptp es relativamente constante.
Este valor se modifica por situaciones que aumenten la resistencia al flujo de orina a
lo largo de los túbulos renales.
La obstrucción intratubular o ureteral incrementara la presión tubular, lo cual produce:
DESCENSO DEL GRADIENTE DE PRESION HIDROSTATICA
DESCENSO DE LA PEF
DESCENSO DE TFG
3). PRESIONES ONCOTICAS:
El proceso de filtración glomerular proporciona un ultrafiltrado casi perfecto del
plasma. Así la concentración de proteínas del liquido tubular es mínima, y la
presión Oncotica en la capsula de Bowman prácticamente despreciable.
La fracción de filtración del plasma que penetra los capilares glomerulares es
20% y prácticamente no se filtran proteínas.
La presión Oncotica aumenta a lo largo del capilar glomerular.
2). PRESIONES ONCOTICAS:
Conforme se produce la filtración, la PEF va disminuyendo.
La presión Oncotica del capilar glomerular, que esigual a la sistémica en el inicio del capilar (sobre los 20mmHg)se incrementa hasta casi 45mmHg en la sangre que sale por el extremo Eferente glomerular.
La elevada presión Oncotica Eferente es el principal determinante de la reabsorción del filtrado en los capilares peritubulares.
2). PRESIONES ONCOTICAS: Alteraciones de la concentración de proteínas plasmáticas ejercen importantes efectos sobre la TFG.
Paciente con MM: hiperproteinemia, Presión Oncotica del capilar glomerular elevada, disminución de TFG.
Paciente con Síndrome de malnutrición: hipoproteinemia,Disminución de la presión Oncotica, hiperfiltracion.
ES UN MECANISMO NO EXCLUSIVO DEL RIÑON.
MANTENER CONSTANTE EL APORTE SANGUINEO ANTE CAMBIOS EN LA PRESION ARTERIAL.
FLUJO: PRESION/RESISTENCIA
POR TANTO; el FSR lo determina la PAS y el musculo liso arteriolar renal.
Si AUMENTA la PA 50%, entonces el FSR aumentara 50%.
La autorregulación ocurre porque el riñón realiza el ajuste necesario en su resistencia vascular conforme la PA varia desde su valor normal.
Así la presión arterial aumenta, la resistencia arteriolar renal también se incrementa hasta que el FSR queda en un valor similar al inicial.
El fenómeno autorregulatorio es
intrínseco al riñón, ya que se puede comprobar en un riñón aislado por completo
de cualquier influencia nerviosa o humoral.
El rango. Entre estos limites el FSR permanece constante. Por encima o por debajo de estos limites se modifica en
relación directa con el cambio de PA.
El fenómeno de autorregulación renal no solo afecta al FSRsino que, al estar basado en cambios de resistencia de lasarteriolas aferentes también sirve para autorregular la TFG yasí prevenir grandes cambios en la excreción de agua y solutos.
RANGO DE AUTORREGULACION: 90-160mmHg
SE ACEPTAN 2 MECANISMOS QUE CONTRIBUYEN EN UN 50% A LA AUTORREGULACION RENAL:
1. MECANISMO MIOGENICO:
Consiste en la contracción del
musculo liso de la pared vascular
en respuesta a la distensión de la
pared del vaso que ocasiona el
aumento de la Presión Arterial.
1. MECANISMO DE RETROALIMENTACION GLOMERULAR:
Se basa en la proximidad anatómica
entre la arteriola aferente y una parte
especializada del asa Henle,
CELULAS MACULA DENSA.
MECANISMO DE RETROALIMENTACION GLOMERULAR
Presión Arterial
Presión Capilar Glomerular
TFG
NaCl en macula densa
Vasoconstricción
Resistencia arteriola aferente
NaCl en macula densa
Renina
AG II
vasodilatador r
De angiotensinaen la arteriola eferente
Resistencia arteriola aferente
TFG
DEBE QUEDAR CLARO QUE: DENTRO DEL RANGO DEAUTORREGULACION
1. Los descensos de PA ocasionaran cambios en el mismo sentido en lasresistencias vasculares.2. Así, un menor estiramiento de las células musculares lisas, causa relajaciónmiogénica. Y un descenso del flujo tubular en el nivel de la MACULA DENSA,origina menor activación del mecanismo de retroalimentación tubulo-glomerular.
3. El descenso de PA produce una menor llegada de NaCl a la MACULA DENSA, loque produce una vasodilatación de la arteriola aferente y estimula a las célulasyuxtaglomerulares, produciendo RENINA y AG. Se produce una vasoconstricciónde la arteriola eferente, con lo que se impide el descenso de TFG.
MECANISMO DE RETROALIMENTACION GLOMERULAR
El mecanismo de retroalimentación tubuloglomerular no solo funciona ante
cambios de PA, sino que en situaciones en las que la TFG aumenta (ejemplo, tras
administración de fármacos vasodilatadores) o la reabsorción en el
túbulo proximal es inhibida (como al administrar acetazolamida diurético), este mecanismo es útil mediante la reducción
de la TFG para reducir el exceso de liquido tubular que de otra manera se eliminaría
en la orina.
Las proteínas plasmáticas son excluidas casi en su totalidad del espacio urinario .
A pesar de que el glomérulo tiene una alta permeabilidad al agua: 180Lit/dia.
MOLECULAS DE PEQUEÑO TAMAÑO COMO: INULINA MENOR 20 A de radiomolecular son libremente filtradas.
MOLECULAS DE RADIO MAYOR 40 A, presentan permeabilidad nula.
El IFG puede determinarse inyectando inulina (no insulina) en el plasma sanguíneo.Como la inulina no es reabsorbida ni
secretada por el sistema de túbulos después de haber sido filtrada a nivel glomerular, su
ritmo de excreción es directamente proporcional al índice de filtración de agua y
solutos a través del glomérulo.
Familia de glúcidos complejos (polisacáridos), compuestos de cadenasmoleculares de fructosa. Su nombre procede de la primera planta que se aislóen 1804, el helenio (Inula helenium).
Se encuentran generalmente en las raíces, tubérculos y rizomas de ciertasplantas fanerógamas como sustancia de reserva.
SELECTIVIDAD DE TAMAÑO:Tiene que ver con la existencia de poros de dimensiones yconfiguración especificas que limitan el paso de los grandes solutos.
SELECTIVIDAD DE CARGA: (RESIDUOS DE ACIDO SIALICO)Excluye a las moléculas con carga negativa , mientras que lascargadas positivamente ven favorecido su transito.
1. La TFG desciende con la edaden individuos sanos. (disminuyeel aclaramiento).
2. Una reducción de la funciónrenal de 50% multiplicara pordos la ConcentraciónPlasmática de creatinina.
Los dos riñones de un adulto reciben un flujo sanguíneo de: 1200mL/min. Esto supone el 20% del GC.
Siendo el peso de ambos riñones (300gr), representan el 0,4%del peso corporal total, el FSR es de 4mL/min por gramo de tejido.
A la relación entre el plasma que entra en el riñón y el que es filtrado se le denomina: Fracción de Filtración (FF). Su valor normal es de alrededor de 20% y se calcula mediante :
FF(%): (TFG/FPR) x 100
Este flujo es muy elevado , si se compara con el de otros tejidosbien irrigados como: cerebro y corazón.
El consumo renal de Oxigeno por gramo de tejido es de los mayores del organismo, solo superado por el miocardio.
La mayor parte del FSR (90%), irriga la corteza renal y alrededor de 10% a la medula y solo 1-2% alcanza el tejido papilar.
Los valores máximos del FSR se alcanzan sobre los 20-30añosy descienden gradualmente hasta alcanzar 60% en personas ancianas.
Alteraciones funcionales del riñón por el envejecimientoFunción glomerular.
Siempre se ha sostenido que el índice de filtrado glomerular (IFG) comienza adeclinar a razón de 1 ml/año, llegando a un clearance de inulina de 65 ml/min a laedad de 90 años. Sin embargo, el estudio longitudinal de Baltimore sobre elenvejecimiento de 254 sujetos “normales” comprobó: una declinación media delclearance de creatinina (ClCr) de 0,75 ml/min/año; que el 36% de los individuos nomostró disminución del ClCr en relación con el envejecimiento y unos pocos sujetosmostraron un aumento del ClCr.
El ácido hipúrico (del griego hyppos,caballo ouron, orina) es un ácido orgánicoencontrado en la orina de los caballos yotros herbívoros.
Un derivado del ácido hipúrico es el ácido para-amino-hipúrico (PAH), que esusado en pruebas médicas a los riñones.
El PAH es filtrado completamente del plasma sanguíneo en los glomérulos y noson reabsorbidos por los túbulos, en una manera similar a la inulina.
La única diferencia con la inulina, es que una fracción del PAH que evita losglomérulos y entran a las células tubulares del nefrón (a través de los capilaresperitubulares) es secretado completamente.
El despeje renal del PAH es usado de este modo en el cálculo del flujo de plasmarenal (RPF).
El despeje del PAH es reflexivo sólo del RPF a porciones del riñón que estáninvolucrados con la formación de la orina, y esto desestima al valor del RPF en un10%
Una técnica usada es la determinación del aclaramiento del PHA.
El PHA se filtra en el glomérulo y cuando su concentración plasmática es baja de 1a 6mg%, se secreta en su totalidad desde los capilares peritubulares hacia la luzdel túbulo proximal.
El efecto neto es que todo el plasma que entra en los glomérulos queda porcompleto limpio de PHA.
MIDE EL FPR TOTAL.
El aclaramiento de PAH mide en realidad el FPR efectivo:
Cpah: FPRe: ( PAH o x FU)/ PAHp
Para medir el FPR total, se necesita conocer la cantidad de PAH extraídodel plasma renal. Además de los parámetros anteriores , conocer laconcentración de PAH:
FPRt: PAHo x FU /PAH arterial—PAH venoso
SE NECESITA EL VALOR DEL HTO para saber el FSR:FSR: FPR/1-HTO/100
Calculo de FPR y FSR de una persona a quien se tomo muestra de sangre y se recolecto orina en 24h, con estos datos:
PAH plasmatico: 1mg/dlPHA orina: 500mg/mlVolumen de orina 1,25ml/minHTO 45%
FPR: (100-HTO)% del FSRFPR: FSR x 1-HTO/100Cx: (Vu x Xo)/XpCx: 625ml/min: FPR
625: FSR X (1- 0,45)FSR: 625/0,55. 1136,36 ml/min
Al calcular el volumen de plasma por minuto que se ha Aclarado de esta sustancia X se obtiene FPR y FSR, porque a su
paso por el riñón el aclaramiento es total.
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DIFUSION PASIVA: participa en el transporte de solutos poco o nada ionizados.Paso de una sustancia a través de una membrana biológica, en función
del gradiente de concentración. Pasando de mayor a menor concentración.
ARRASTRE DE SOLUTOS ( arrastre por solvente): tanto los solutos iónicos como no iónicos pueden atravesar la membrana a través de los poros de agua arrastrados por ella.
TRANSPORTE PARACELULAR: el agua y los solutos se desplazan a través de los
espacios intercelulares.
La barrera de permeabilidad de este tipo de transporte pasivo esta
formada por uniones estrechas formadas por proteínas estructurales
altamente organizadas que establecen puentes estructurales entre las
células adyacentes.
Sin que exista contigüidad en su citoplasma.
TRANSPORTADORES: son específicos paraciertos sustratos y tienen una cinética desaturación.A mayor sustrato mayor cantidadtransportada.ES SATURABLE, por tanto por encima de laconcentración limite de la sustancia nose transporta.
CANALES: pueden ser abiertos ocerrados. Intervienen en eltransporte de iones orgánicos. Laactividad de los canales esta reguladapor un receptor del propio canal opor cambios de3 voltaje de lamembrana celular.
GRADIENTE DE CONCENTRACION: Implicado tanto en el transporte de solutosiónicos, como no iónicos.
GRADIENTE DE POTENCIAL ELECTROQUIMICO: Implicado en el transporte desolutos iónicos.
Ambos están relacionados entre si, de manera que el establecimiento de un transporte iónico determinado por un gradiente de concentración puede
determinar un gradiente electroquímico secundario el cual permite distinguir un segundo transporte.
TRANSPORTE PASIVO:
Es aquel que tiene lugar, en favor deal menos uno de los 2 gradientes.Produciendo disipación de la energíaal llevarse a cabo el transporte.
TRANSPORTE ACTIVO:
Aquel que tienen lugar en contra degradiente. Este tipo de transporte,termodinamente desfavorable requiereenergía que se obtiene mediante lahidrolisis de enlaces ricos en ella,habitualmente procedente de ATP.
Las proteínas implicadas en el transporteactivo tienen, por lo común, activada ATPasa, y se conocen como bombas o ATPasade transporte.
Las principales bombas conocidas son lasde Na , K H ATP asa.
Es el proceso de regulación, por el que cualquier cambio en la TFG induce a un cambio proporcional en la reabsorción tubular de solutos.
La sangre que sale del glomérulo por la AE, seDistribuye por los capilares que rodean eltúbulo proximal. La presión Oncotica de lasangre que baña al TP, es muy alta.
La Presión Oncotica facilita la reabsorción delíquidos. Desde la luz del túbulo arrastrandootros solutos (ARRASTRE POR SOLVENTE) comola Urea.
BOMBA Na⁺,K ATPasa (memb basolateral): es capaz de generar un Gr electroquímico de Na⁺ dentro de la célula. Permite la entrada de Na⁺ por
el borde en cepillo, por el sistema de cotransporte de Na con glucosa, aa, ácidos orgánicos, fosforo. O de Cotransporte de Na X H.
Intercambiador Na X H (NHE3): del borde en cepillo,Transporta Na, que crea la bomba Na,K ATPasa ysecreta H a la luz tubular. Los H secretados secombinan con HCO3 filtrado en presencia de laAnhidrasa Carbónica del Túbulo:
HCO3⁻ + H⁺----- CO3H2--- CO2 + H2O
El CO2 y el H2O difunden al interior de la célula, donde en presencia de otra anhidrasa carbónica intracelular, tiene lugar la reacción contraria.
Al producirse la reabsorción de urea segenera arrastre por solvente, ya queaumenta su concentración a lo largo de laluz tubular a medida que se reabsorbeagua.
El HCO3 formado en la Célula, sale a través dela membrana basolateralPor transportadores es-pecificos para alcanzar elCapilar.
La secreción proximal de H se usa para reabsorver90% del HCO3 filtrado.
La Reabsorción de HCO3 por un lado y de H2O, arrastrada por solutosreabsorbidos, hacen que la concentración de Cl intratubular, aumentaprogresivamente.
En la parte final del TP, el Cl esta mas concentradoque en el plasma. Y el potencial de la luz tubulares electro-negativo como resultado decotransporte de Na con sustancias electroneutrascomo (glucosa, aa) a lo largo de TP.
El gr de concentracion de Cl: y el potencialelectronegativo, de la luz favorece la reabsorciónpasiva de grandes cantidades de Cl, que arrastracationes (Na, K), agua, para que se produzca lareabsorción de UREA.
REABSORCION de CL, se produce en :1. VIA PARACELULAR2. REABSORCION DEL 50-60% del Cl en el TP.
3. VIA TRANSCELULAR: El otro 40-50% del Cl: pasa a la célula portrasnportadores apicales,
Y de la célula al capilar, mediante transportadores basolaterales específicos.
EL CONJUNTO DE TP, DE LOS RIÑONES, consigue reducir la carga filtrada de :180Lit/dia de agua y electrolitos con una composición similar a la del plasma
A 60Lit/dia de liquido isosmotico, casi desprovisto de HCO3 y ausencia de glucosa, Aa, y fosfato.
REABSORCION DE AGUA: (paracelular y transcelular) Se produce a lo largo del túbulo proximal, paralela a la reabsorción de solutos. AQ1.
AMONIOGENESIS: usandoglutamina, como sustratoenergético, obtiene y excretaa la luz tubular NH3/NH4 quees necesario para contribuiren la acidificación distal.
SINTESIS DE VIT D: por la 1-α- hidroxilasatransforma el 25OHD en el metabolito activo de laVit D: 1,25(OH)2D, necesario para: absorciónintestinal de Calcio, fosforo y magnesio y en lamineralización ósea.
SECRECION DE SOLUTOS ORGANICOS: através de transportadores basolateralesde aniones y cationes orgánicos (salesbiliares, urato, sulfato y fármacos).
1. INTERCAMBIADORES Na X H (NHE) (apicales y basolaterales):
NHE3: es exclusivamente apical y especifico del riñón donde se localiza en TP y ASA Henle.
Su función es la secreción de H a la luz, intercambiando (electroneutro) Na para reabsorver HCO3.
2. COTRANSPORTADORES DE Na(Apicales):GLUCOSA: La célula proximal transporta la glucosa desde desde la luz capilar. Por medio de un transportador apical acoplado al Na, electrogénico que aprovecha el GR de Na creado por la Bomba Na para acumular glucosa en la célula proximal. La glucosa acumulada en el interior de las células sale al espacio intersticial a través de un transportador especifico GLUT.
2. COTRANSPORTADORES DE Na(Apicales):
FOSFATO: es transportado a nivelapical por un transportador2Na⁺:Pi, el cual es electroneutro,ya que el PO4H⁻ es transportadomas que el PO4H2 ⁻. Saleal igual que la glucosa a nivelbasolateral a favor de Gr, a travésde uniportadores o delintercambiador iónico.
AMINOACIDOS: 3 cotransportadores apicales con Na.aa neutrosacidicosbasicos
AMINOACIDOS: 3 cotransportadores apicales con Na:
aa neutrosacidicosbasicos
3. La bomba Na, k-ATPasa(BASOLATERAL): cataliza untransporte activo yelectrogénico.
Esta constituida por 3subunidades α, β y δ.Transporta 3Na X 2K ( saca 3Nade la célula a la vez que mete2K) y otra de consumoenergético 3Na/1ATP.
Para que la bomba puedamantener en movimiento eltransporte de Na desde la luz deltúbulo al capilar, es necesarioque los 3 Na, que salen por elborde basolateral, entren a lacélula por el borde apicalmientras que deben salir los 2Kque entran por el bordebasolateral, sino se acumulan eimpiden el funcionamiento de labomba.
4. TRANSPORTADORES DE HCO3⁻ BASOLATERALES: EL PASO DE HCO3 DESDE LA CELULA HACIA EL CAPILAR TIENE LUGAR A TRAVES DE 2 SISTEMAS DE TRANSPORTE:
3(HCO3⁻):Na⁺ aunque transporta Na⁺, el resultado eléctrico de transporte es el bombeo de 2 cargas negativas, por lo que es capaz de funcionar a favor de GR, sacando Na ⁺ de la célula sin consumir energía. Mantiene el pH celular próximo al valor plasmático. Es independiente del Cl⁻, electrogenico y requiere Na⁺ para su funcionamiento
4. TRANSPORTADORES DE HCO3⁻ BASOLATERALES: EL PASO DE HCO3 DESDELA CELULA HACIA EL CAPILAR TIENE LUGAR A TRAVES DE 2 SISTEMAS DETRANSPORTE:
3(HCO3⁻):Na⁺ aunque transporta Na⁺, el resultado eléctrico de transporte esel bombeo de 2 cargas negativas, por lo que es capaz de funcionar a favor deGR, sacando Na ⁺ de la célula sin consumir energía. Mantiene el pH celularpróximo al valor plasmático. Es independiente del Cl⁻, electrogenico y requiereNa⁺ para su funcionamiento
Cl ⁻ X HCO3 ⁻: colabora con el transporte de salida de HCO3 de la célula, yoptimiza la reabsorción de HCO3 ⁻.
• Esta formada por un segmentodescendente y otro ascendente.
• Epitelio plano simple. Con pocasmicrovellosidades y escaso numero demitocondrias.
RAMA DESCENDENTE DELGADA:pars gruesapars delgada
RAMA ASCENDENTE:Las células epiteliales vuelven a ser
cubicas, interdigitadas, numerosas
mitocondrias, microvellosidades cortas.
• En esta parte de la nefrona se reabsorbe el 25% del NaCl filtrado, y los iones K⁺, Cl ⁻ y HCO3 ⁻. La mayor parte de esa reabsorción se lleva a cabo en el segmento grueso ascendente.
• El segmento delgado descendente tiene menor capacidad de reabsorción y no se reabsorbe una cantidad significativa de solutos. Pero se reabsorbe el 15% del agua filtrada.
• El segmento ascendente es impermeable al agua.
EN ESTE SEGMENTO DE LA NEFRONA NO EXISTE PRACTICAMENTE SECRECION DE SUSTANCIAS, PERO CON LA UREA SE PRODUCE UN FENOMENO
FISIOLOGICO PARTICULAR.
En el túbulo recto proximal y la RDD la UREA se secreta.
Esta UREA NO procede del plasma peritubular, si no de los conductos colectores papilares.
A medida que la Urea difunde fuera de los CCpal liquido intersticial su concentración se eleva.
Y origina un gradiente
La dependencia de la reabsorción de Na delfuncionamiento de la ATPasa supone un gastoenergético considerable y la necesidad deadecuar el consumo de O2 al trabajo detransporte activo, realizado por este segmento.
MEDULA EXTERNA: 40mmHg PO2PAPILA: 10-20mmHg
Para que el Riñón tenga la posibilidad de excretar Orina Diluida (menor osmolaridad que la del plasma )
Orina Concentrada (mayor osmolaridad que la del plasma)Es necesario que en algún punto de la NEFRONA los solutos se separen del
agua.
Este proceso se inicia en el Asa de Henle mediante el : MECANISMO CONTRACORRIENTE.
La diferencia de permeabilidad y la característica del transporte en los
diferentes segmentos del ASA de HENLE, juega un papel fundamental
en esta capacidad del Riñon.
1. Cotransportador apical Na, K, 2Cl.:
Es electroneutro, sensible a la furosemida. Requiere de modo ABSOLUTO la presencia de los 3 iones para funcionar.
Salida de Cl al espacio intersticial a través de transporte pasivo y de otros sistema de transporte específicos.
2. Intercambiador NHE3 apical:
Reabsorción de HCO3 (tp)
3. INTERCAMBIADOR APICAL K X NH4:
AMONIOGENESIS, permitiendo el paso de NH4⁺/NH3 hacia el intersticio, el cual pasara al interior del tubulo colector actuando como SISTEMA AMORTIGUADOR.
Transporte transcecular de NH4⁺: Cotransportador Na ⁺ K ⁺ 2Cl⁻, el NH4 ⁺sustituye al K
4. Cotransportador basolateral K :Cl
5. Cotransportador basolateral ClxHCO3
6. Bomba Na:K:ATPasaEs la fuerza motora para la entrada de Sodio en la celula por la membrana apical.
Control de la osmolalidad de los líquidos del cuerpo y volumen. En RM de Berna , Levin HR [ eds ] : Fisiología , 4 ª ed . St. Louis, Mosby , 1998,
pp 715-743 .)
Control de la osmolalidad de los líquidos del cuerpo y volumen. En RM de Berna , Levin HR [ eds ] : Fisiología , 4 ª ed . St. Louis, Mosby , 1998,
pp 715-743 .)
La Excreción de una orina diluida, es necesaria cuando el ingreso de liquidoes mayor que las perdidas y se produce mediante la reabsorción de solutos,
sin la reabsorción de agua.
ESTE PROCESO REQUIERE:1. Niveles de ADH mínimos o próximos a
CERO.2. El liquido que llega al túbulo distal será
HIPOOSMOTICO y así se encuentra en este3. Segmento tubular y en el TC pars cortical.PORQUE???
PORQUE AMBOS SEGMENTOS REABSORVEN ACTIVAMENTE Na⁺ SIN AGUA, EN AUSENCIA DE ADH.
EN AUSENCIA DE ADH:La osmolaridad del liquido tubularEn estos segmentos disminuye aun mas, produciendo un liquido hipoosmotico respecto al plasma:
50-100mosm/L
EN CONDICIONES EN QUE LA ADH, NO ESTA PRESENTEEL VOLUMEN DE ORINA FORMADO ES ALTO (18Lt)
CON UNA OSMOLARIDAD QUE PUEDE SER TAN BAJA COMO 50mosm/L
Cuando aumentan las perdidas de agua corporal o
De las necesidades hídricas del organismo,
Los riñones reabsorben tanta agua como sea posible
Y forman orina concentrada, manteniendo una excreción normal de solutos, para
restablecer el balance hídrico.
LOS RIÑONES PRODUCIRAN ORINAHIPEROSMOTICA SOLO EN PRESENCIA DEADH:1. Permite la reabsorción de agua en los
segmentos del túbulo colector.
2. En su ausencia se peoducira una orina
hipoosmotica.
EN PRESENCIA DE ADH, SE
PRODUCE UN VOLUMEN
PEQUEÑO DE ORINA CON
OSMOLARIDAD ELEVADA.
Son un componente integralen el mantenimiento del gradiente Osmótico intramedular .
La capacidad de Intercambio de contracorriente depende del flujo sanguíneo de estos capilares.
DIURESIS OSMOTICA:Aumento de Volumen urinarioDescenso de Osmolaridad en parte interna de la medula.Aumenta la eliminación de renal de Solutos.
Sangre entra a Vasos Rectos: 300mosm/lY a medida que circula en direccióndescendente a la medula interna. Seincorporan solutos desde el intersticio, yel agua a través de difusión pasiva va alintersticio , porque sus membranascontienen QP1.
A medida que la sangre asciende a lamedula se encuentra con un intersticioMenos concentrado, asi los solutosdifunden al intersticio y el agua a losvasos. OSMOLARIDAD 325mosm/L.
VALORACION DE LA CAPACIDAD DE LOS RIÑONES PARA CONCENTRAR Y DILUIR LA ORINA:
Aclaramiento de Agua Libre: (CH2O)
Es el agua que se elimina en la orina libre de solutos y se genera enaquellos segmentos del túbulo renal RAAH y TD, donde la permeabilidad delos solutos es muy superior a la del agua.
Considerando que los ajustes que dependen de la ADH, en la nefrona Distalcondicionan la cantidad final de agua libre determinada en orina.
VALORACION DE LA CAPACIDAD DE LOS RIÑONES PARA CONCENTRAR Y DILUIR LA ORINA:
Aclaramiento de Agua Libre: (CH2O)Aclaramiento Osmolar: (Cosm): la cantidad de solutos eliminados por elRiñon. Independientemente que excrete una orina diluida o concentrada.
Cosm: Uosm x V/PosmV: volumen de orinaUosm: osmolaridad urinariaPosm: osmolaridad plasmatica.
CH2O: V- C osmV(1 – U osm/ Posm)
POSITIVO: ORINA DILUIDANEGATIVO: ORINA CONCENTRADA
RAMA DESCENDENTE:Es permeable a agua y electrolitosSu contenido esta en equilibrio con el intersticio que lo rodea.
RAMA ASCENDENTE:Impermeable al aguaCapaz de Reabsorver Na, K, Cl, Mg y HCO3 que haya escapado del TP.
LAS 2 DIFERENCIAS EN EL TRANSPORTE DE Na ENTRE EL TP Y AH:
1. La reabsorcion de Na depende totalmente de la actividad de la Bombade Na, K, ATPasa.
2. La reabsorcion se realiza sin movimiento paralelo de agua, porque lamembrana apical es impermeable al agua en la RAMA ASCENDENTE.
Su papel fundamental es lareabsorción de Na, Cl y Calcio noacompañado de Reabsorción deagua ya que es IMPERMEABLE a esta.
En este segmento sereabsorve 8% del Ca²⁺ filtrado, quees regulado por la PTH, por tanto susniveles determinaran la cantidad deCa que se excretara en orina.
A mayor carga, mayor reabsorción
A menor carga, menor reabsorción.
TRANSPORTE ACTIVO BASOLATERAL,realizado por la Bomba Na ⁺,K ⁺ ATPasaque genera un gradiente para entrada deNa⁺ a la célula desde la luz tubular. Y laentrada de Na⁺ esta acoplada a la salida deCa ²⁺ (3Na x 1Ca).
APICAL: transportador Na ⁺ : Cl⁻ y un transportador de Ca ²⁺ activado por PTH.
Si hay exceso de NaCl en la luz, la entrada apical de Na ⁺ reduce el intercambio basolateral de Na ⁺ x Ca ²⁺ .
DISMINUYE EL TRANSPORTE TRANSEPITELIAL DE Ca ²⁺
En un punto de su recorrido CORTICAL,el TD se acerca a su propio Glomérulo yentra en contacto con su polo vascularen MACULA DENSA.
Estas células detectan cambios encomposición del liquido tubular (NaCl enluz tubular) y responde n al modificar eltono arterial AFERENTE y EFERENTE
(MECANISMO DE RETROALIMENTACIONTUBULOGLOMERULAR)
En condiciones basales:Las nefronas de ASA LARGA, reabsorbenmas NaCl, que las nefronas corticales..
Por tanto:la concentración de NaCl en el fluidotubular a nivel de MACULA , será masbajo en las nefronas yuxtamedulares, queen las corticales.
TUBULO DISTAL (posterior a macula densa)El Segmento ConectorTúbulo Colector Cortical
FUNCIONES:1. Absorción de Na⁺: contribuye a
ajustar la concentración de Na⁺ final, en la orina.
2. Secreción de K ⁺ : para mantener el balance de K ingerido y eliminado por la orina.
3. Secreción de H⁺ y formación HCO3⁻:
Obtiene CO2 y H2O (capilar peritubular)Forma dentro de la célula en presencia de AC: HCO3⁻ e H⁺ .
EL TUBULO COLECTOR CORTICAL, EL ASA HENLE ASCENDETE y TUBULO
DISTAL SON IMPERMEABLES AL AGUA.
LA ALDOSTERONA REGULA EL SISTEMA DE TRANSPORTE DEL TUBULO COLECTOR CORTICAL:1. Se insertan canales de Na y K en la membrana apical,2. Aumenta la permeabilidad al Na de las uniones estrechas del epitelio.3. Aumenta la sintesis de nuevas bombas Na,K-ATPasa y de bombas de protones (H ATPasa)Apicales.
LA ALDOSTERONA REGULA EL SISTEMA DE TRANSPORTE DEL TUBULO COLECTOR CORTICAL:1. Se insertan canales de Na y K en la membrana apical,2. Aumenta la permeabilidad al Na de las uniones estrechas del epitelio.3. Aumenta la síntesis de nuevas bombas Na,K-ATPasa y de bombas de protones (H ATPasa)Apicales.
Las células PRINCIPALES:
1. Contienen canales de Na⁺ y K⁺.2. Secretan K ⁺y absorben Na⁺.
CELULAS INTERCALADAS: contienen bombas de protones y los transportadores de HCO3⁻.
Se encarga de formar HCO3 ⁻ y enviarlo al torrente circulatorio (AC celular).
El HCO3 ⁻ : es transportado fuera de la célula, por el polo basolateral.
El H⁺: es secretado a la luz a través de laBomba H ⁺ apical, para ser amortiguado como amonio (NH4⁺) y acidez titulable.
Composición de orina TC:Agua, cloro, sodio.pH: próximo a 7OSMOLARIDAD: inferior a plasmática
Los canales de Na de las células principales y el aumento de permeabilidad de Na⁺ en las uniones estrechas permiten la reabsorción preferencial deNa ⁺.
Se crea un GR electroneg apical, yaQue la permeabilidad al Cl es menor que al Na⁺.
El potencial electronegativo favorece laSecreción de K por la célula PRINCIPAL y de H ⁺ por la INTERCALADA..
Los ANIONES NO REABSORVIBLES (Citrato, bicarbonato, cetoacidos), presentes en la luz, no difunden con el Na⁺.
Y generan una diferencia de potencial que:1. Disminuye la reabsorción de
Na⁺2. Promueve la secreción de K⁺ e
H⁺.
TRANSPORTADORES:
1. Canal apical de Na⁺: ADH y Aldosteronaestimulan su actividad. El ON y PNA la INHIBEN.
2. Canal apical de K⁺: su actividad aumentaCon mayor contenido de potasio en dieta y segúnconcentración extracelular de K ⁺. Y se activa por La ALDOSTERONA.
3. Bombas apicales de H⁺:
TRANSPORTADORES:3. Bombas apicales de H⁺:
H⁺ ATPasa: mantiene el pH intracelular.
K ⁺,H ⁺, ATPasa: participa en la acidificación de la orina. Es ACTIVADA por laALDOSTERONA.
CELULAS INTERCALADAS TIPO A:Bomba de H, en la luz tubular
CELULAS INTERCALADAS TIPO B:Bomba de H, orientadas al capilar.
TRANSPORTADORES:4. BOMBA Na,K ATPasa basolateral:a. Intercambio Na/Kb. Secreción de H (cel intercaladas Tipo A del colector cortical y túbulo colector medular).c. Secreción de HCO3 en trastorno AB (celulasintercaladas tipo B del Tubulo Colector cortical.
5. INTERCAMBIADOR APICAL Na X H y CL X HCO3: a. Completa el transporte H hacia o desde
la luz tubular.b. Están reguladas por HCO3 sérico.
LAS CELULAS PRINCIPALES: son Sustituidas por células secretoras de H⁺ .
La permeabilidad al agua depende de la ADH, a través de las AQ.
La permeabilidad al AGUA a diferencia del resto del TC, en la porción papilar esta presente, en conjunto con permeabilidad a la UREA. Sin influencia de ADH.
La reabsorción en este punto sigue el principio de CARGA.
1. Mantener Bajo el pH urinario. A través de una mínima secreción de H⁺ cuando se eleva el pH.
2. Aumentar la Osmolaridad intersticial a nivel de la papila: por medio del paso de UREA desde la orina al intersticio alcanzando 600mosm/L.
3. Eliminan una orina diluida o concentrada con el objeto de alcanzar el balance hídrico: Sus células aumentan su permeabilidad al AGUA con la presencia de ADH.
PERDIDA DE AGUA:
1. Se estimula la ADH2. Expresan poros de AQ2 en TC3. La orina DILUIDA a su paso por
el túbulo colector pierde AGUA al ser reabsorvida por el intersticio HIPEROSMOTICO.
4. Se produce DIURESIS ESCASA y CONCENTRADA.
HIPERHIDRATACION:
1. Se INHIBE la ADH2. No se Expresan poros de AQ2
en TC.3. La orina DILUIDA a su paso por
el túbulo colector , se elimina tal cual ingreso al mismo.
4. Se produce DIURESIS ELEVADA y ORINAS DILUIDAS.
1. CANALES DE AQ2 APICAL2. BOMBAS DE H apicales e
intercambiadores Na x H y HCO3 x Cl basolaterales.
3. TRANSPORTADORES APICALES DE UREA:
UT1 : cinetica saturableUT2: funciona como canal y es sensible a ADH, que estimula su apertura.
4. BOMBA DE Na,K-ATPasaBASOLATERAL: pobre expresion.
