Fisiología Renal

Funciones del riñón

Depuración plasmática Excreción de productos metabólicos de desecho Excreción de algunas sustancias ingeridas

Regulación del equilibrio hidroelectrolítico Regulando el contenido de agua: Osmolaridad Regulando el contenido de sodio: Volumen

Funciones del Riñón

Regulación de la Presión Arterial

Diuresis y Natriuresis Sistema Renina-Angiotensina

Regulación del equilibrio ácido-base Control de H+ y HCO3

-

Funciones del Riñón

Eritropoyesis

1,25-Dihidroxivitamina D3

Gluconeogénesis O

OH

OH

OHHO

CH2OH

H

H

H

H H

5

La Nefrona Estructura: Corpúsculo

Glomérulo Cápsula de Bowman

Túbulo T. Contorneado Proximal Asa de Henle T. Contorneado Distal T. Colector

AA

AE

AA

AE

La Nefrona

Aparato yuxtaglomerular

glomérulo

MECANISMOS BÁSICOS DEL RIÑÓN

Capilar peritubular

FILTRACIÓN: salida de líquido de los capilares glomerulares al túbulo renal

FILTRACIÓN

MECANISMOS BÁSICOS DEL RIÑÓN

Sustancia a eliminarSustancia que no debe ser eliminada

FILTRACIÓN: salida de líquido de los capilares glomerulares al túbulo renal

REABSORCIÓN

REABSORCIÓN: transporte de las sustancias desde el interior del túbulo hacia la sangre

MECANISMOS BÁSICOS DEL RIÑÓN

Sustancia a eliminarSustancia que no debe ser eliminada

FILTRACIÓN: salida de líquido de los capilares glomerulares al túbulo renal

REABSORCIÓN: transporte de las sustancias desde el interior del túbulo hacia la sangre

SECRECIÓN

SECRECIÓN: transporte de las sustancias desde la sangre al interior del túbulo

MECANISMOS BÁSICOS DEL RIÑÓN

Sustancia a eliminarSustancia que no debe ser eliminada

FILTRACIÓN: salida de líquido de los capilares glomerulares al túbulo renal

REABSORCIÓN: transporte de las sustancias desde el interior del túbulo hacia la sangre

SECRECIÓN: transporte de las sustancias desde la sangre al interior del túbulo

EXCRECIÓN: eliminación de las sustancias al exterior con la orina

EXCRECIÓN

MECANISMOS BÁSICOS DEL RIÑÓN

Sustancia a eliminarSustancia que no debe ser eliminada

Filtración glomerular

endotelio

Lámina basal

podocitos

Presión hidrostática capilar = 60 mmHg

Presión oncótica capilar = 25 mmHg

La presión hidrostática capilar favorece la filtración, y la presión oncótica capilar la dificulta.

Presión hidrostática en la cápsula = 15 mmHg

PEF=Phidrostática capilar-(Phidrostática cápsula+Poncótica capilar)

40 80 120 160 200 2400

PRESIÓN ARTERIAL SISTÉMICA (mmHg)

Fil

trad

o g

lom

eru

lar

(ml/

min

)

Presión arterial normal

125

El filtrado glomerular tiende a mantenerse constante

Autorregulación

Túbulo contorneado proximal

Capa simple de células cúbicas con microvellosidades (borde en cepillo). Gran superficie de intercambio.

Funciones del TCP: Reabsorción. Secreción.

Funciones del TCP

Reabsorber: 100% de glu y aa; 85-90% de HCO3

-, ac. Úrico y albúmina; 40-60% de agua, sodio, potasio, calcio, mag.,

urea. Secretar: ácidos y bases orgánicos endógenos

y exógenos. Activar la Vitamina D Síntesis de eritropoyetina

EVENTOS EN EL TÚBULO CONTORNEADO PROXIMAL

Reabsorción de Na

Cotransporte activo secundario en túbulo proximal

Asa de Henle

Rama descendente: Reabsorción de agua.

Rama ascendente Transporte activo de Na+. Impermeable al agua

Funciones del asa de Henle

Creación del gradiente osmótico medular por el mecanismo multiplicador de contracorriente.

En la rama descendente: reab. del 40% del agua filtrada

En la rama ascendente: reab. de 30-50% de Na, K, Ca y Mg filtrados y 5% de bicarbonato.

Asa de Henle

Mecanismo multiplicador de contracorriente

Vasos Rectos y Urea

Funciones del TCD

Reabsorber de 3-7% del Na, agua, Ca, bicarbonato, fósforo y Mg filtrados.

En la porción final, se produce parte de la regulación final de la excreción de K y de la acidificación de la orina por secreción de H. Regulado por ALDOSTERONA

Y parte del control final de la excreción de agua - Regulado por ADH

Canal Epitelial de Sodio (ENaC)

Está compuesto por tres subunidades (α, β y γ) y es capaz de transportar sodio a través de la membrana apical de las células tubulares distales (segmentos más distales como son el túbulo conector o el túbulo colector).

La actividad de este canal es crítica en el control del balance de sodio, la volemia y la presión arterial. Se activa en la etapa temprana de acción de aldosterona, junto con algunos canales de sodio. En la etapa tardía se activan y expresa un mayor número de canales de sodio. La actividad de ENaC es la etapa limitante en la reabsorción de sodio en estos segmentos tubulares de manera que numerosos estímulos actúan modulando su actividad.

A nivel del riñón la aldosterona estimula los niveles de expresión de ENaC (fase tardía del modelo de acción) pero es capaz además de modular las características catalíticas de las subunidades β y γ (por ejemplo estimulando la expresión de proteasas tipo CAP168).

Funciones del TC

Reabsorción de 5% de bicarbonato y 1% de Na. Se produce la regulación final de la excreción de K y la acidificación de la orina por secreción de H. Regulado por ALDOSTERONA

Control final de la excreción de agua Regulado por ADH

Túbulo Contorneado Distal y Túbulo Colector

Modelo de acción genómica de aldosterona

Efectores finales de acción de aldosterona en la reabsorción de Na y secreción de KSgk: kinasa inducida por glucocorticoides; CHIF, factor inducido por hormonas Corticosteroides; Kisten Ras (Ki-Ras)

Hsp, heat shock protein; MR,mineralocorticoid receptor; GR, glucocorticoid receptor; SRE, steroid response element; 11-HSD2, 11-B-hydroxysteroid dehydrogenase type 2; ENaC, canal epitelial de sodio

La aldosterona –naturaleza liposoluble, difunde a través de la membrana plasmática de las células diana. En ausencia de hormona, el receptor MR se encuentra localizado mayoritariamente en el citoplasma, formando un complejo con proteínas de choque térmico hsp90, hsp70 y otras proteinas (conformación inactiva de MR en citoplasma). La interacción de MR con el ligando produce un cambio conformacional que lo libera de las proteínas asociadas. El complejo hormona receptor es translocado al núcleo través de poros nucleares -intervienen ciertas proteínas como la importina α, la β o proteínas G monoméricas acopladas a la hidrólisis de GTP- donde podrá actuar a modo de factor de transcripción. Una vez en el núcleo, los receptores MR (acoplados al ligando) dimerizan entre si reconociendo las secuencias nucleotídicas GRE presentes en las regiones promotoras de los genes dianas.

Mecanismos moleculares implicados en los efectos no clásicos (no genómicos) de aldosterona

Son mecanismos rápidos (segundos a pocos minutos) que serían independientes del MR, ya que serían insensibles al efecto de antagonistas de dicho receptor.

Acciones de aldosterona serían transmitidas via receptores de membrana específicos.

Aldosterona modularía a través de estas vías la concentración intracelular de segundos mensajeros como el diacilglicerol (DAG), el AMPc, el calcio intracelular, el pH intracelular o el inositol–1,4,5-trifosfato (IP3). Entre otros mecanismos.

Finalmente hay aumento de la corriente de sodio por estímulo de los transportadores preexistentes en la célula.

Túbulo Contorneado Medular

Control de la Presión Arterial

También secreción de renina es estimulada por Barorreceptores intrarrenales en arteriola aferente, a nivel de cél. yuxtaglomerulares. Un aumento de Presión distiende la pared arteriolar: barorreceptores inhibidos.

Si concentración NaCl que llega a mácula densa disminuye: se libera renina.

Sistema Renina –Angiotensina- Aldosterona

Ang II Acción vasoconstrictora poderosa. Las céls músc. liso en los vasos sanguíneos presentan receptores AT1, que estimulan la producción de IP3 intracelular, luego salida de calcio del retículo sarcoplásmico y contracción celular: por ello, la AngII tiene un potente efecto vasoconstrictor.

A nivel vascular renal Ang II reduce el flujo sanguíneo al glomérulo mediante la vasoconstricción de la arteriola aferente.

Aumenta tono arteriola eferente, disminuye flujo sanguíneo en médula, disminuye lavado de solutos en médula, aumenta osmolalidad de médula renal. Se favorece retención de líquido.

Angiotensina II

ADH o Vasopresina

Acciones de la enzima convertidora de angiotensina ECA

Angiotensinógeno

Secreción de aldosteronaRetención de Na

Angiotensina I (I) Oxido nitricoSíntesis de Prostaglandinas

Vasoconstrición.

Angiotensina II (A)

Renina.

Kininógeno

Bradikinina (A)

Bradikinina 1-7 (I)

Kalicreina

Excreción de NaVasodilatación

ECA Cininasas

Catepsinatoninas.

Cimasas

Pétidos Natriuréticos

BIBLIOGRAFIA Tratado de Fisiología Medica. Guyton y Hall.11 ed.

Fisiología. Un enfoque integrado. Silvertorn. 4ed.

Fisiología Animal. Hill, Wyse, Anderson. 2004.

NEFROLOGÍA. Volumen 26. Número 3. 2006

Upregulation of the Renin-Angiotensin-Aldosterone-Ouabain System in the Brain Is the Core Mechanism in the Genesis of All Types of Hyper tension. Hakuo TakahashiHindawi Publishing Corporation International Journal of Hypertension Volume 2012, Review Article

ALDOSTERONE. Rachell E. Booth, John P. Johnson and James D. Stockand

Figuras obtenidas de distintas paginas web sobre Fisiología.

GRACIAS