MARCEL SAYOL · Ingeniero Técnico . ... Existen diferencias individuales en cuanto a la forma de...

Fundamentos y Técnicas de Análisis Bioquímico. Química Clínica. Marcel Sayol Quadres

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MARCEL SAYOL

Médico Especialista en Medicina Familiar y Comunitaria Miembro de la Sociedad Española de Medicina de Urgencias y Emergencias

Ingeniero Técnico Profesor numerario de IES

FUNDAMENTOS Y TÉCNICAS DE ANALISIS BIOQUÍMICO

QUÍMICA CLÍNICA

CICLO FORMATIVO DE GRADO SUPERIOR “LABORATORIO DE DIAGNÓSTICO CLÍNICO”

CRÉDITO 4

Año 2005

Registro General de la Propiedad Intelectual. Número de asiento registral:02/2006/4401


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9 ESTUDIO DE LA FUNCIÓN RENAL

CONTENIDOS

Fisiopatología renal Procedimientos de estudio de la función renal Medida de la concentración de sustancias eliminadas por la orina Caudal de filtración renal Sedimento urinario Cálculos urinarios Patrones de alteración de la función renal

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Describir la estructura macroscópica del riñón Describir la estructura microscópica de la nefrona Describir las funciones básicas de la nefrona Enumerar los principales procedimientos de estudio de la función renal Definir el concepto de fracción de filtración Definir el concepto de aclaramiento renal de una sustancia Describir las pruebas de concentración urinaria Definir el concepto de excreción fraccional de sodio Describir el proceso de obtención del sedimento urinario Enumerar las características esenciales del sedimento urinario Enumerar los principales tipos de cálculos renales Describir la formación de los cálculos renales y los factores implicados Describir los principales patrones de alteración de la función renal



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1. Fisiopatología renal 1.1 Macroscopía renal El aparato urinario se divide en: riñones, uréteres, vejiga y uretra.

Los riñones son dos órganos de forma oval de unos 120-300 gramos ubicados en la

región inferior del abdomen (región lumbar), en situación retroperitoneal a ambos

lados de la columna vertebral. Se sitúan según dos ejes longitudinales a lo largo del

cuerpo que convergen hacia atrás y arriba, y en el 65 % de los casos el riñón derecho

es más caudal que el izquierdo.

En el polo superior de cada riñón se sitúa la glándula suprarrenal. La cara anterior

del riñón izquierdo se relaciona con el estómago y el páncreas y en el borde interno de

cada uno de ellos se sitúa el hilio renal que es una depresión del propio órgano por

donde entran y salen del mismo, la arteria y vena renales, nervios y la pelvis renal que

se continua con el uréter. El riñón está revestido de una delgada cápsula fibrosa y

grasa llamada cápsula de Gerota

La arteria renal que entra por el hilio, aporta al riñón sustancias para ser depuradas

por éste y la vena renal, que sale por el hilio, devuelve al organismo la sangre ya

depurada. La pelvis renal recoge la orina que sale por los vértices de las papilas y en

su corto recorrido se adelgaza hasta convertirse en el uréter que impulsa la orina

hasta la vejiga urinaria. La pared del uréter tiene una capa muscular que le confiere

un cierto tono tensional a la vez que movimientos de tipo peristáltico.

La pelvis forma un cáliz alrededor de cada papila con un pedículo más o menos largo

y en cada cáliz existen esfínteres que se van abriendo y cerrando para acompasar el

flujo de orina, (figura 8.1).



299

Figura 9.1 Estructura renal (pelvis tubuliforme)

Arteria renal(rama de la aorta)

Hilio Corteza renalPirámide renal

Columna renal

Cáliz

Vena renal(rama de la cava)

Pelvis renal

UreterUreter

Pedículo

Figura 9.1

Existen diferencias individuales en cuanto a la forma de la pelvis renal, generalmente

se pueden hallar pelvis en forma ampular o en forma tubuliforme o ramificada.

A partir de los cálices comienzan las pirámides renales de Malpighi, ya dentro del

parénquima renal, que se extienden radialmente hacia la corteza y que se separan de

la pirámide vecina a través de las columnas renales.

El uréter desciende por el interior del abdomen hasta alcanzar la parte posterior de la

vejiga por donde en ella desemboca. Cuando la vejiga se llena de orina, se produce un

estímulo que promueve el acto de la micción, el cual se inicia mediante la tensión en

la musculatura que rodea a la vejiga, haciendo que el contenido fluya hacia la uretra y

eliminándose al exterior.



300

1.2 Microscopía y funcionalismo renal El examen microscópico del tejido renal revela que está constituido por unidades

fundamentales llamadas nefronas y por una red vascular que las rodea. La

interacción entre ambas estructuras permite que los riñones efectúen las funciones

que le son propias.

La nefrona está formada por glomérulos, cápsula de Bowman, túbulo contorneado

proximal, asa de Henle y túbulo contorneado distal, (figura 6.2). En los glomérulos se

inicia el proceso de filtración. Cada glomérulo consta de una red de vasos capilares en

forma de “ovillo” situados en el interior de una estructura hueca denominada cápsula

de Bowman cuyo interior luminal se denomina, a su vez, espacio de Bowman. La

sangre fluye hacia el interior de los capilares por la arteriola aferente y se aleja de

ellos por la arteriola eferente.

El glomérulo actúa como filtro que permite el paso de las moléculas de pequeño

tamaño, del agua y de los iones, y retiene a las de gran tamaño, proceso conocido con

el nombre de ultrafiltración.

El túbulo proximal se inicia a partir de la cápsula de Bowman continuándose con el

asa de Henle y el túbulo distal. En este conjunto de túbulos se llevan a cabo los

procesos de excreción y de reabsorción.

Las células que conforman el túbulo proximal son muy permeables al agua, al sodio, a

la glucosa y a otro tipo de moléculas orgánicas y esto permite que muchas de las

sustancias filtradas en el glomérulo (65 %), se reabsorban después en el túbulo

proximal *(1).

El asa de Henle es una estructura tubular que penetra profundamente en la médula

del riñón, se compone de una parte descendente, una horquilla y una parte

ascendente. Las células de la rama descendente son permeables al agua pero

impermeables al sodio (no permiten su salida pero sí su entrada), mientras que las



301

células de la porción ascendente son impermeables al agua pero transportan de forma

activa, sodio y cloro hacia el exterior de la luz tubular donde son recogidos por los

numerosos vasos sanguíneos que rodean el asa.

En condiciones fisiológicas, el asa de Henle recupera aproximadamente un 25 % de

sodio y cloro y un 15 % de agua, gracias a un mecanismo denominado

contracorriente, (figura 9.2).

Figura 9.2 Mecanismo de contracorriente en el asa de Henle



302

Na Na Na

Na

Na

Na

Na

Na

Na

Na

Na

Na

Na

285

300300 200

500500 400

800800 700

800 1000

500 700

400 600

300 400

285 315

12001200 1000

1000 1200

150

22 2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

H OO

smol

arid

ad in

ters

ticia

l

(mO

sm/L

)H O H O

H O

H O

H O

H O

H O

H O

H O

H O

H O

H O

H O

H O

H O

H O

Asa de Henle

Rama descendente Rama ascendente

Vaso

Na

Na

Na

Na

Na

Figura 9.2

El líquido del interior de la porción descendente del asa de Henle tiene

aproximadamente en su inicio una osmolaridad de unos 285 mOsm/L, pero a medida

que avanza hacia el interior medular va perdiendo agua y ganando sodio y en

consecuencia se hace hipertónico hasta alcanzar el valor de unos 1.200 mOsm/L. A

continuación el líquido continua por la rama ascendente, y como que ésta es

impermeable al agua y además sus células excretan activamente sodio hacia fuera, va

ganando osmolaridad de nuevo situándose, al final de su recorrido, en unos valores

inferiores que al principio (unos 150 mOsm/L), de lo que se deduce que el efecto neto

es la salida de electrolitos hacia el intersticio *(2). Esta salida de electrolitos



303

(fundamentalmente sodio), hace que el intersticio sea progresivamente más

hipertónico en dirección hacia la médula.

De esta manera, y debido a la proximidad anatómica entre ambas ramas del asa de

Henle, el sodio fluye a contracorriente desde la rama ascendente al intersticio y

desde éste a la rama descendente, creando un fuerte gradiente osmótico entre la

región cortical y la región medular.

Los vasos sanguíneos, (llamados vasos rectos) que se encuentran en las proximidades

del asa de Henle tienen un recorrido peculiar, el vaso descendente (arteriola)

continua hacia el vaso ascendente (vénula), en forma de U. En su recorrido

descendente los vasos pierden agua y ganan sodio, mientras que en su recorrido

ascendente, ganan agua y pierden sodio. El resultado de todo ello es que la sangre de

los vasos gana osmolaridad con un rendimiento neto desde unos 285 mOsm/L hasta

unos 315 mOsm/L de donde se deduce que ha habido una recuperación de sodio

desde el intersticio.

El túbulo distal, por su parte, reabsorbe la mayor parte de sodio y cloro filtrados en el

glomérulo que no ha sido reabsorbida por el túbulo proximal o por el asa de Henle.

El túbulo distal continua hacia el túbulo colector y éste hacia la pelvis renal.

Los demás procesos fisiológicos renales de describen con detalle más adelante y se

omiten otros por haber sido tratados en la unidad 6.

1.3 Patología renal

Los análisis de orina y de sangre permiten en muchos casos establecer el diagnóstico

de diversos procesos patológicos. El análisis de orina incluye: proteinuria, sedimento

urinario y cultivo de orina, además del pH, la densidad urinaria y la determinación de

numerosos solutos como por ejemplo la glucosa, los cuerpos cetónicos, la urea, la

creatinina y los electrolitos entre otros.

En la tabla 9.1 se exponen los valores normales de un análisis básico de orina:



304

TABLA 9.1

Cantidad de orina 1 L /24 horas

(< 400 mL /24h implica oliguria y

> 3 L /24h poliuria)

Densidad 1003-1035 g/L

Osmolaridad 50-1200 mOsm/L

pH 5-8

En condiciones normales, los individuos excretan por lo menos 150 mg de proteínas

cada 24 horas, la excreción de una cantidad mayor se considera siempre patológica y

se le denomina proteinuria. La proteinuria se puede detectar fácilmente mediante

el uso de tiras reactivas que se basan en un cambio de color de una determinada

sustancia cuando entra en contacto con las proteínas. El color obtenido se compara

con un color de referencia. Esta técnica permite la detección de concentraciones

urinarias de proteínas a partir de 10-20 mg/mL.

La mayor parte de las proteínas excretadas (60%) es albúmina, estando el resto

formado de otras proteínas como la IgA y la proteína de Tamm-Horsfall (ver más

adelante).

A pesar de la existencia de una excreción urinaria normal de proteínas (< 150

mg/24h), si la excreción de albúmina supera los 20 mg/minuto, se considera

patológica y se denomina microalbuminuria. La determinación de la

microalbuminuria requiere la aplicación de técnicas inmunoanalíticas o

turbidimétricas.

Cuando se detecte una proteinuria por el método de las tiras reactivas, se deberá

cuantificar la cantidad de proteínas excretadas en orina, para ello se deberá tomar

una muestra del volumen total de orina emitida por el enfermo durante 24 horas, en



305

la que se determinará la concentración de proteínas totales por medio de alguna

técnica espectrofotométrica o turbidimétrica. A continuación se multiplicará esta

concentración por el volumen de orina emitido en las 24 horas, es decir:

Proteínas en orina de 24 h = [proteínas totales en orina] x volumen de la diuresis en 24 h.

Si el resultado es menor de 1 g/24h se clasifica como proteinuria leve, si los

resultados están entre 1 y 3,5 g/24h se clasifica como proteinuria moderada y si los

resultados son mayores de 3,5 g/24h, como proteinuria intensa.

Es interesante también efectuar una electroforesis para detectar los tipos diferentes

de proteínas que pudieran existir en la muestra con objeto de encaminar el

diagnóstico hacia ciertas patologías.

El análisis de urea, creatinina, ácido úrico y otras sustancias en orina son útiles

también para establecer el diagnóstico de muchas enfermedades.

2. Procedimiento de estudio de la función renal 2.1 Caudal de filtración

Los riñones reciben un 20 % del gasto cardíaco y esto significa que para una persona

adulta y sana, cada minuto pasan por los riñones unos 600 mL de plasma. La sangre

que llega a los riñones a través de la arteria renal, alcanza las nefronas y en el

glomérulo se filtra un 20 % del volumen plasmático, es decir unos 120 mL/minuto, o

lo que es lo mismo la quinta parte del flujo plasmático renal.

Se denomina fracción de filtración (FF) a la relación entre el filtrado glomerular

(FG) y el flujo plasmático renal (FPR), lo que es lo mismo:

51

==FPRFGFF



306

No todos los solutos que llegan al glomérulo se filtran, solamente lo hacen aquellos de

peso molecular bajo, y se dice que en la filtración glomerular se obtiene un filtrado

libre de macromoléculas.

El filtrado glomerular se obtiene únicamente gracias a la interacción de fuerzas

puramente físicas, fundamentalmente por la presión hidrostática transcapilar (ΔP) y

por la presión coloidosmótica transcapilar (Δπ). La primera se debe a la diferencia de

presiones hidrostáticas en el interior capilar (PC) y la que existe en el espacio de

Bowman (PB), diferencia que favorece la filtración. La segunda es la diferencia entre

la presión coloidosmótica en el interior capilar glomerular (πC) y la presión

coloidosmótica en el espacio de Bowman (πB), diferencia que se opone a la filtración,

(figura 9.3).

Figura 9.3 Fuerzas físicas que intervienen en el filtrado glomerular

Capilar glomerular

Intersticio

PC PB πC

Figura 9.3

De acuerdo con lo antedicho tendremos:



307

ΔP = PC - PB

Δπ = πC - πB

Pero como que el filtrado en condiciones normales carece de proteínas la presión

coloidosmótica en el espacio de Bowman será cero, entonces la presión neta de

ultrafiltración (Puf) será:

Puf = PC– PB - πC

Por otra parte existe un factor que también interviene en el FG, es el llamado

coeficiente de ultrafiltración (Kf). El coeficiente de ultrafiltración es función de la

superficie o área total filtrante (S) y del grado de permeabilidad hidráulica de la pared

del capilar por unida de superficie (k), es decir:

Kf = S · k

En resumen tendremos que el FG es el resultado de la presión neta de ultrafiltración

(Puf) ejercida sobre una superficie que posee unas características determinadas en

cuanto a su permeabilidad hidráulica, definidas por el coeficiente de ultrafiltración.

Con todo ello tendremos que:

FG = Puf · Kf , es decir:

FG = (PC – PB –πC) · S · k

Tal como se ha comentado, el valor de el FG en condiciones normales y de manera

más precisa, es de 120 mL/minuto por cada 1,73 m2 de superficie corporal del

individuo *(3).

Existen algunas circunstancias que pueden alterar este valor, por ejemplo la

hipotensión disminuye la PC y en consecuencia disminuye el FG, el desequilibrio

electrolítico disminuye la πC y por lo tanto disminuye también el FG. Por otra parte la

obstrucción urinaria aumenta la PB con lo cual también disminuirá el FG, la



308

insuficiencia cardíaca disminuye la FPR y por lo tanto disminuye el FG, y por último

una enfermedad renal que afecte al parénquima (enfermedad renal intrínseca)

disminuirá el coeficiente k, disminuyendo en consecuencia el FG.

El FG aumenta en la gestación debido al aumento de la FPR.

2.2 Pruebas de aclaramiento renal Las pruebas de aclaramiento o depuración nos aportan datos que sirven para evaluar

la función excretora del riñón, es decir el filtrado glomerular y la excreción y la

reabsorción tubulares Para efectuar este tipo de pruebas se utilizan sustancias de las

que se conoce su mecanismo de excreción.

El aclaramiento (crearance) de una sustancia se define como el volumen de plasma

del cual puede eliminarse totalmente determinada cantidad de sustancia a la orina

por unidad de tiempo.

De hecho, este concepto es artificial ya que el riñón extrae de cada mL de plasma, una

determinada proporción de la sustancia, y no depura completamente una parte del

plasma dejando el resto intacto.

Una mejor definición de aclaramiento es la siguiente: El aclaramiento es el volumen

de plasma que contiene la misma cantidad de sustancia que se encuentra en el

volumen de orina excretado en un minuto. Por tanto si designamos por Cx al

aclaramiento de una sustancia X, por Ox la concentración de la misma en orina, por

Px su concentración en plasma y por V el flujo o caudal de orina formada por minuto

(mL/minuto), tendremos según la definición anterior:

Cx · Px = Ox · V ; de donde se obtiene:

x

xx P

VOC

· =

Obsérvese que la fórmula expresa la relación existente entre la cantidad de sustancia

X eliminada (Ox · V) y su concentración plasmática (Px).



309

El aclaramiento siempre se expresa en mL/minuto.

El aclaramiento de inulina (polifructosa), se realiza introduciendo en el plasma

dicha sustancia a una concentración conocida, la inulina se filtra libremente en los

glomérulos y no sufre excreción ni reabsorción alguna en los túbulos renales, de

donde se deduce que el valor de su aclaramiento es igual al valor de la tasa de

filtración glomerular o filtrado glomerular (FG) que como se sabe es de 120

mL/minutos. Un resultado distinto a esta cifra indica una alteración del

funcionamiento renal. Actualmente esta prueba se utiliza tan solo en investigación ya

que la administración de inulina se realiza por perfusión intravenosa y ello conlleva

un inconveniente serio para su uso rutinario. Una alternativa a la prueba de

aclaramiento de inulina para medir el filtrado glomerular, es utilizar en su lugar el

iotalamato marcado con el isótopo 125I, con ello no es necesaria la recolección

urinaria.

El aclaramiento de creatinina endógena es una prueba mucho más viable ya

que solamente requiere determinar las concentraciones de creatinina en plasma y en

orina y el volumen minuto urinario. En condiciones normales el aclaramiento de

creatinina oscila entre 100 y 120 mL/minuto.

Como que la creatinina es filtrada en su mayor parte, por el glomérulo y es también

secretada por los túbulos renales, resulta una prueba muy útil para evaluar la

insuficiencia renal.

El aclaramiento de creatinina se puede calcular de forma aproximada a partir de la

concentración plasmática (Pc), de la edad, el sexo y el peso corporal de un individuo

mediante la siguiente fórmula:

)72 o 85(· · )140(

crcr P

pesoedadC −=



310

La edad se debe expresar en años, el peso en kg, la Pc en mg/dL y los factores 85 o 72

corresponden a mujeres y hombres, respectivamente.

Existe otra fórmula para el mismo cálculo que sólo utiliza la edad del individuo y la

concentración plasmática de creatinina:

crcr P

edad

C 20201698 −

−=

El aclaramiento de ácido paraminohipúrico (PAH) es útil para medir el flujo

plasmático renal (FPR), ya que es una sustancia que es filtrada y secretada por el

riñón, eliminándose en su totalidad. El inconveniente es que se debe administrar en

forma de perfusión continua intravenosa y por ello solo se utiliza para trabajos de

investigación. El aclaramiento normal de PAH es de 580 a 600 mL/minuto.

2.3 Pruebas de concentración Las pruebas de concentración sirven para explorar la capacidad renal para concentrar

la orina en unas condiciones de máxima restricción hídrica. Estas prueba son de gran

importancia para el diagnóstico de ciertas enfermedades en las que se afecta el

parénquima renal, por ejemplo la glomerulonefritis. En general las alteraciones de

estas pruebas se manifiestan muy tempranamente, permitiendo con ello, el

diagnóstico precoz.

La determinación de la densidad de la orina es una de las pruebas de este tipo. Los

valores de densidad normales se sitúan entre 1003 y 1035 g/L y dependen de la

ingesta de líquidos y del estado de hidratación. Un individuo con una enfermedad

crónica que afecte al parénquima renal, alcanzará una situación en que excretará una

orina con una densidad del orden de 1007 a 1010. Esta situación se denomina



311

isostenuria y pone de manifiesto que el funcionamiento tubular renal está muy

comprometido.

Se determina una densidad urinaria baja en casos de diabetes insípida,

glomerulonefritis y pielonefritis entre otras enfermedades. Por el contrario una

densidad urinaria alta se relaciona con casos de sudoración importante, vómitos,

fiebre y diarreas profusas, que cursan con pérdida de líquidos.

La densidad de la orina nos permite calcular la denominada moluria del modo

siguiente: el volumen eliminado de orina en 24 horas (en mL) se multiplica por la

segunda y tercera cifras decimales del valor de la densidad, separadas por una coma,

por ejemplo para un volumen de 24h. de 1500 mL y una densidad de 1,021; la

moluria sería: 2,1 x 1500 = 3150. La moluria normal varía entre 2000 y 4000 y

expresa de una forma convencional, la cantidad de solutos eliminados por la orina en

24 horas.

El contenido aproximado de solutos de la orina se puede calcular del modo siguiente:

se multiplica la segunda y la tercera cifra decimal juntas, de la densidad por el factor

2,6. Por ejemplo si la densidad urinaria vale 1,015; el contenido aproximado de

solutos será: 15 x 2,6 = 39 gramos de sustancia seca por litro de orina

aproximadamente.

La determinación de la densidad urinaria se lleva a cabo mediante el urinómetro o

mediante el refractómetro. El primero es un sencillo instrumento de la clase de los

areómetros o instrumentos capaces de medir densidades en función de la

profundidad que alcanza cuando se sumergen en un líquido.

Los areómetros son flotadores construidos de vidrio lastrados con mercurio o con

perdigones para que tengan un equilibrio estable. En la parte superior de los mismos

se sitúa una varilla graduada. El instrumento deja de hundirse cuando su peso se

iguala al peso del líquido desalojado (principio de Arquímedes).



312

Si la graduación de la varilla superior del areómetro, que se enrasa con el nivel del

líquido una vez alcanzado el equilibrio de flotación, nos da directamente el valor de la

densidad, entonces al areómetro se le denomina densímetro. Si además la escala de

densidades está graduada especialmente para densidades de orina, al densímetro se

le suele llamar urinómetro.

La distancia x desde el cero de la escala hasta el nivel de flotación para un líquido

problema (figura 9.4), se calibra de acuerdo con la siguiente ecuación:

)()(·

AB

BAxδδδ

δδδ−

−=l

Donde δ representa la densidad del líquido problema, δA y δB las densidades de dos

líquidos conocidos y ℓ la distancia entre los dos niveles de flotación de los líquidos

conocidos (A y B).



313

Figura 9.4 Densímetro

l

xB

A

M.S.

Figura 9.4



314

El densímetro se usa poco en la actualidad porque requiere un volumen bastante

grande de orina (al menos el suficiente para que se pueda sumergir el instrumento).

También requiere un factor corrector de temperatura ya que por cada 3°C por encima

de la temperatura de calibración, es necesario restar el valor 0,001 del resultado

obtenido. Del mismo modo, por cada 3°C por debajo de la temperatura de calibración

del instrumento, será necesario sumar el valor 0,001 al resultado.

El refractómetro es el instrumento actualmente más utilizado por su comodidad y

fiabilidad. Consiste en colocar una muestra de orina en una pequeña plataforma de

cristal sobre la cual se hace pasar un fino rayo luminoso que al atravesar la orina

sufre el fenómeno de la refracción (desviación de la dirección de la luz). A partir de

ello se determina el índice de refracción de la muestra que se compara con el del

agua. Para calibrar el instrumento se debe colocar una gota de agua destilada en la

plataforma de cristal y mediante un mando se ajusta el nivel que se observa a través

de una mirilla. Para mayor información sobre la refractometría, consúltese la unidad

8 del texto antes citado.

La determinación de la osmolaridad también se usa para evaluar la capacidad de

concentración del riñón ya que tiene menos interferencias que la determinación de la

densidad.

Actualmente se realiza una prueba especial para medir la capacidad de concentración

urinaria. Consiste en inyectar 5 unidades de vasopresina por vía subcutánea

determinando seguidamente la densidad, el resultado es normal si se alcanza una

densidad mayor de 1025.

2.4 Excreción fraccional de sodio (EFNa)

Se define por:



315

[ ] [ ][ ] [ ] 100·

//

sueroorina

sueroorina

CreatininaCreatininaNaNaEFNa =

Expresándose las concentraciones de sodio en mEq/L y las de creatinina en mg/dL.

Se trata de un índice discriminatorio para establecer el diagnóstico entre azoemia

prerrenal e insuficiencia renal aguda (IRA) (ver apartado 3.4), de acuerdo con los

siguientes resultados:

EFNa < 1 → Azoemia prerrenal

EFNa > 1 → IRA

2.5 Sedimento urinario Para la obtención del sedimento urinario es necesaria una muestra reciente de orina o

bien haberla conservado en medio ácido a 4°C. A partir de ella se centrifugan 10 mL a

2000 rpm durante 5 minutos y se desechan los 9 mL del sobrenadante. El sedimento

de un individuo sano observado al microscopio debe tener las características

siguientes:

Contener menos de 3 hematíes por campo

Contener menos de 5 leucocitos por campo

Presencia de algunos cilindros hialinos, células epiteliales y cristales

Las alteraciones de la normalidad pueden ser las siguientes:

a) Hematuria microscópica. Es la presencia de sangre en la orina reconocible por

la observación de más de 4 hematíes por campo en el sedimento urinario. Las causas

más frecuentes de hematuria en niños son las infecciones urinarias, las

glomerulonefritis y las anomalías congénitas, y en hombres mayores de 50 años son

la hipertrofia prostática, la uretritis, la litiasis y las neoplasias vesicales.

La presencia de más de 100 hematíes por campo indica hematuria macroscópica.



316

Algunos laboratorios utilizan el recuento minutado que se realiza mediante un

aparato contador. Se considera normal si el recuento es inferior a 2000 hematíes

/minuto.

b) Leucocituria. Es la presencia de más de 5 leucocitos por campo en el sedimento

urinario. La mayor parte de las veces se debe a infección (entonces se suele llamar

piuria), pero en general se debe a causas inflamatorias como por ejemplo la presencia

de más del 5 % de eosinófilos que es frecuente en la nefritis intersticial por

hipersensibilidad.

Se considera un recuento minutado normal cuando hay menos de 5000 leucocitos

/minuto.

c) Cilindros. Están formados por la precipitación en la luz tubular de las proteínas

secretadas por el túbulo renal (proteína de Tamm-Horsfall), así como por otros

elementos. Los cilindros hialinos (que deben su nombre a su aspecto traslúcido)

aparecen escasamente en la orina normal, pero los restantes cilindros se consideran

siempre patológicos.

Los cilindros grasos, llamados también cuerpos ovales, están formados por células

tubulares llenas de lípidos que a veces forman las llamadas “cruces de Malta” que se

observan con el microscopio.

Los cilindros eritrocitarios se forman por la presencia de sangre en el interior de

los túbulos renales junto a proteínas de Tomm-Horsfall. Indican hematuria en la

nefrona.

Los cilindros pigmentados oscuros son hematíes degenerados junto a grumos de

hemoglobina más proteínas de Tamm-Horsfall. También indican hematuria en la

nefrona.

Los cilindros granulosos pigmentados (color marrón turbio), y los cilindros

con células epiteliales tubulares indican daño tubular.



317

Los cilindros leucocitarios indican la existencia de nefritis intersticial,

pielonefritis, enfermedades autoinmunes o rechazo de un injerto renal.

Los cilindros céreos con pocos gránulos indican enfermedades renales crónicas.

Los cilindros gruesos indican una hipertrofia compensadora de las nefronas.

El llamado sedimento telescopado se refiere a la presencia de cilindros gruesos y

céreos más cilindros granulosos, células o hematíes. Indican procesos quiescentes

crónicos como por ejemplo el lupus eritematoso o la panarteritis nudosa.

d) Cristales. Su identificación no suele ser de gran ayuda, excepto en casos como la

presencia de cristales hexagonales de cistina que apoya el diagnóstico de cistinuria,

o en el caso de estar presentes cristales de oxalato e hipurato es indicativo de una

intoxicación por etilenglicol *(4). En el caso de presencia de abundantes cristales de

ácido úrico, siempre que este dato se acompañe de un fracaso renal agudo, es

sugerente que la causa sea debida a una nefropatía aguda por uratos.

2.6 Cálculos urinarios Los cálculos renales son estructuras sólidas que se forman en las papilas renales, que

se fragmentan en trozos más o menos pequeños y pasan posteriormente al sistema

excretor. Tienen dos partes: una estructura cristalina y una matriz orgánica.

El 70% de los casos tienen una estructura cristalina que está formada por sales de

calcio, la más frecuente es el oxalato cálcico que es una sal del ácido dicarboxílico. El

5% de los casos la estructura cristalina del cálculo está formada por ácido úrico y el

20% por estruvita que es una sal iónica constituida por magnesio, fósforo y NH4+,

que se forma por la presencia de bacterias con actividad del enzima ureasa *(5).

Muchos cálculos tienen una parte cristalina formada por fosfato cálcico, que puede

configurarse como hidroxiapatita (calcio + fosfato + OH), o bien como brushita

(calcio + fosfato monohidrógeno). Existen también cálculos con estructura cristalina

de cistina pero son muy poco frecuentes



318

La matriz orgánica del cálculo se le suele llamar núcleo, está formada por una

mucoproteína y se dispone en forma de láminas concéntricas con estriaciones

radiales. La matriz orgánica está formada en un 60% por proteínas y en un 20% por

hidratos de carbono, el resto es agua y componentes macrocelulares como la

denominada sustancia A y la mucoproteína de Tamm-Horsfall.

La tabla 9.2 nos proporciona mayor información sobre la composición de la

estructura cristalina de los cálculos.

TABLA 9.2

Mineral Nombre químico Fórmula Whewelita Oxalato cálcico

monohidratado CaC2O4 x H2O

Wedelita Oxalato cálcico dihidratado CaC2O4 x 2H2O Apatita Fosfato tricálcico Ca3(PO4)2

Hidroxiapatita Hidroxifosfato pentacálcico Ca5(PO4)3OH Brushita Fosfato cálcico

hidrogenado CaHPO4 x 2H2O

Carbonato-apatita Fosfato cálcico básico con carbonato

Ca10(PO4 x CO3OH)6

Ácido úrico C5H4N4O3 Cistina C6H12N2O4S2

Estruvita Fosfato amónico magnésico (hexahidratado)

MgNH4PO4 x 6H2O

Los cálculos se forman por el paso de orina sobresaturada con una o con varias sales

con poder litogénico. La solubilidad de estas sales depende del pH, de la temperatura

y de la concentración de dicha sal, aunque el pH no siempre influye, por ejemplo en el

caso de la formación de cálculos de oxalato cálcico. En otros casos, el pH de la orina

es muy importante, por ejemplo la formación de cálculos de ácido úrico se ve

favorecida por un pH ácido, por el contrario un pH básico potencia la formación de

cálculos de estruvita. La formación de cálculos de cistina y de fosfato se ve

moderadamente influida por el pH.



319

La reducción del flujo urinario es otro factor que favorece la formación de cálculos ya

que promueve la cristalización.

Las pruebas de laboratorio para el estudio de los cálculos renales se basan en realizar

tres recogidas de orina de 24 horas, dos de ellas después de seguir una dieta libre, y

otra después de seguir durante 5 días una dieta que contenga 400 mg/día de calcio.

Se debe practicar también una extracción sanguínea cada vez que se recoja la orina.

En la tabla 9.3 se exponen los valores normales de los parámetros que se deben

determinar en sangre y en orina, teniendo en cuenta que los valores para el calcio y el

fósforo son muy variables dependiendo de la dieta.

TABLA 9.3

Valores normales Parámetro a analizar

(mg/24h) Mujer Hombre Calcio 250 300

Ácido úrico 750 800 Fósforo 1300 900 Oxalato 40 40 Citrato 300-900 300-900

Cistina (análisis cualitativo)

Negativo Negativo

3. Patrones de alteración de la función renal 3.1 Introducción

El laboratorio desempeña un papel muy importante para ayudar al médico a

establecer el diagnóstico, el tratamiento y el pronóstico de las enfermedades renales.

La enfermedad vascular es una de las más frecuentes del riñón debida a las

anormalidades existentes sobretodo de las arterias, que se evidencian por dificultades

en el flujo normal de sangre o incluso por una oclusión total, dando como resultado

una mala irrigación del parénquima renal. Las principales causas incluyen la

arteriosclerosis, la trombosis, la embolia y la vasculitis. Las principales alteraciones

bioquímicas son la pérdida de la capacidad de concentración, la proteinuria leve y las



320

anormalidades en el sedimento, en cambio la filtración glomerular se suele conservar

y en algunos casos se reduce muy poco.

Las glomerulonefritis son afectaciones inflamatorias del glomérulo que acaban

por producir una reducción del flujo sanguíneo del sistema capilar de las nefronas.

En casos avanzados se producen también lesiones estructurales en los túbulos, vasos

y tejido intersticial. La glomerulonefritis crónica es la causa más frecuente de

insuficiencia renal crónica y requiere diálisis o en casos más graves trasplante renal.

Las glomerulonefritis casi siempre están causadas por factores inmunológicos y se

caracterizan por la presencia de hematuria, proteinuria, oliguria y azotemia. Dentro

de los síntomas clínicos destacan el edema y la hipertensión arterial.

3.2 Síndrome nefrótico

Se define por cuatro parámetros:

Excreción de más de 3,5 gramos de proteínas en orina de 24 horas por cada 1,73

m2 de superficie corporal, (casi toda a expensas de la albúmina).

Hipoalbuminemia (< 2,5 g/dL)

Hiperlipidemia y lipiduria (colesterol sérico mayor de 350 mg/dL)

Edema

También se observa un déficit de factores de la coagulación IX, XI y XII, anemia

resistente al tratamiento con hierro y un aclaramiento de creatinina normal, salvo

casos de gran deterioro renal.

Las causas más frecuentes de síndrome nefrótico son las glomerulonefritis, la

nefropatía diabética, la amiloidosis, el lupus eritematoso, la administración de

algunos fármacos, infecciones como la hepatitis B y la sífilis, nefropatias hereditarias

y neoplasias.



321

3.3 Síndrome nefrítico

El síndrome nefrítico es un proceso inflamatorio transitorio en el que existe daño de

la pared glomerular, suficiente como para permitir que los hematíes y las proteínas

escapen al espacio urinario y aparezcan en la orina. El síndrome nefrítico se define

por la presencia de cuatro factores:

Hematuria macroscópica o microscópica, con eritrocitos dismórficos y cilindros

eritrocíticos

Proteinuria

Insuficiencia renal

Clínicamente se manifiesta por una disminución aguda del filtrado glomerular, una

insuficiencia renal progresiva y una retención de agua y sodio que puede causar

hipertensión arterial, congestión vascular pulmonar y edema facial y periférico.

Las causas más frecuentes de síndrome nefrítico son algunas glomerulonefritis,

sobretodo las de origen infeccioso y muchas afecciones de tipo autoinmune.

3.4 Insuficiencia renal aguda

Dentro del concepto de insuficiencia renal aguda (IRA) se incluye un grupo muy

amplio de alteraciones renales que se asocian con un estado en el que el riñón no es

capaz de asumir del todo sus funciones. El deterioro rápido de la función renal suele

ser suficiente para dar lugar a la acumulación de productos del catabolismo

nitrogenado, además de una incapacidad renal para llevar a cabo la homeostasis.

La IRA se manifiesta con oligoanuria o a veces con diuresis conservada e

hiperazoemia.

La primera evidencia de IRA se obtiene por el laboratorio mediante la determinación

del FG durante varios días. Si éste se encuentra reducido es indicativo de IRA. La IRA

puede desencadenar un fracaso renal agudo que se define en el laboratorio por dos



322

parámetros: creatininemia superior a 0,5 mg/dL/día durante días y uremia superior

a 20 mg/dL/día.

Hay que tener en cuenta que un 5% de todos los enfermos hospitalizados por IRA

desarrollan fracaso renal agudo y su causa más frecuente es la isquemia renal.

Es importante el cálculo de la excreción fraccional de sodio (EFNa) (ver apartado

2.4), así como otros parámetros analíticos que se exponen en la tabla 9.4.

Existen tres grupos etiológicos de IRA:

a) Causa prerrenal. Ocurre cuando el FG está disminuido debido a una perfusión

sanguínea deficiente o bien a una vasoconstricción intensa de causa extrarrenal.

En este estado, el riñón reacciona evitando la pérdida de agua y sodio para

preservar el volumen extracelular y asegurar la perfusión de los órganos vitales.

TABLA 9.4

Parámetro analítico IRA

prerrenal

IRA tubular

Osmolaridad urinaria (mOsm/L) > 500 < 350

Osmolaridad urinaria/plasmática > 1,3 < 1,05

Urea urinaria/plasmática > 8 < 3

Creatinina urinaria/plasmática > 40 < 20

Sodio urinario (mEq/L) < 20 > 40

EFNa < 1 > 1

b) Este estado se caracteriza por oliguria con orina concentrada, osmolaridad alta y

sodio bajo en orina y la relación BUN/Creatinina crece de manera

desproporcionada. Sin embargo es una situación reversible si las causas

desaparecen. Las causas más frecuentes son: las hemorragias, los vómitos, las

diarreas, la hipoalbuminemia, la insuficiencia cardíaca etc.



323

c) Causa renal. Ocurre cuando se produce un daño en el parénquima en diferentes

estructuras anatómicas como el glomérulo, túbulos, intersticio y vasos. Las causas

más importantes son las glomerulonefritis, las alteraciones hemodinámicas y las

afectaciones vasculares. El túbulo es la estructura parenquimatosa que con más

frecuencia sufre lesión. Las causas más frecuentes son de carácter isquémico o de

carácter nefrotóxico. Dentro de las segundas existen muchas sustancias que

pueden dañar al túbulo, entre las más frecuentes cabe destacar a los antibióticos

(sobretodo los de tipo aminoglucosídico), los contrastes radiológicos, los

analgésicos, los anestésicos, los quimioterápicos, los metales pesados, los

fungicidas, los pesticidas, la Amanita phalloides, las anilinas, el veneno de

serpiente, los disolventes orgánicos etc.

d) Causa post-renal. El mecanismo de producción de este tipo de IRA es por una

obstrucción en las vías urinarias. La obstrucción produce un aumento de presión

en la orina que se transmite retrógradamente afectando el funcionalismo del

filtrado glomerular. Las causas más frecuentes son la litiasis renal bilateral,

coágulos de sangre, acumulaciones de hongos, cálculos vesicales, carcinomas etc.

3.5 Trasplantes renales

El trasplante renal ofrece una alternativa al paciente que se encuentra en una etapa

final de una enfermedad, respecto de la diálisis. El laboratorio cumple un papel muy

importante en el control de los pacientes trasplantados con el objetivo de detectar un

posible rechazo, infecciones virales u otras situaciones. Las determinaciones que se

deben hacer son: BUN, aclaramiento de creatinina, niveles de β2-microglobulina y

niveles de ciclosporina, que es un fármaco que se usa para inhibir el rechazo pero que

tiene varios efectos secundarios.

__________________________________________________________



324

APÉNDICE

*(1) En condiciones normales toda la glucosa filtrada y todos los aminoácidos

filtrados se reabsorben en el túbulo proximal. La reabsorción de glucosa, sin

embargo, tiene un límite y en aquellos casos (diabetes mellitus) en los que existe una

glucemia muy alta, y por lo tanto una filtración glomerular también alta, no toda la

glucosa podrá ser reabsorbida por el túbulo proximal, el resto se eliminará por la

orina.

*(2) El intersticio es el espacio que hay entre las células y por lo tanto fuera de ellas.

En nuestro caso significa el espacio que hay fuera del asa de Henle, fuera de los

túbulos y fuera de los vasos.

*(3) Para calcular la superficie corporal se puede utilizar la fórmula de Dubois:

S = 0,007184 · P0,425 · H0,725 Siendo S la superficie corporal, P el peso en kg y H la

altura en centímetros.

*(4) El etilenglicol es una sustancia componente de los líquidos anticongelantes

utilizados en los automóviles. Es relativamente frecuente la intoxicación por este

producto en los niños.

*(5) Los cálculos de estruvita solo se forman cuando la orina está infectada por

gérmenes ureolíticos, sobretodo por bacterias de la especie Proteus. El enzima ureasa

de estas bacterias hidroliza la urea convirtiéndola en iones amonio y bicarbonato que

hacen que el pH se vuelva más alcalino. La alcalinidad favorece la formación de iones

amonio, fosfato y magnesio que forman la estruvita. Estos cálculos, típicamente

tienen la misma forma que los lugares anatómicos donde se produjeron, es decir, una

forma ramificada semejante a la pelvis renal y a los cálices renales. Se denomina

estructura coraliforme.



325

ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN

PRUEBA OBJETIVA DE SELECCIÓN ALTERNATIVA MÚLTIPLE

Solo es válida una de las cuatro respuestas de cada pregunta.

1) Una de las siguientes estructuras no interviene en la reabsorción de electrolitos

por el mecanismo de contracorriente:

a) porción ascendente del asa de Henle

b) vasos rectos

c) túbulo colector

d) porción descendente del asa de Henle

2) La oliguria se define por una de las siguientes opciones:

a) cantidad de orina superior a 3 L/24 h

b) cantidad de orina inferior a 800 mL/24 h

c) cantidad de orina inferior a 1L/24 h

d) Cantidad de orina inferior a 400 mL/24 h

3) Una de los siguientes valores define una proteinuria intensa:

a) > 1 g/24 h

b) > 3,5 g/24 h

c) > 3,5 mg/ 24 h

d) > 3,5 mg/dL

4) El valor normal del filtrado glomerular coincide más aproximadamente con uno

de los siguientes valores:

a) 600 mL/minuto

b) 20 mL/minuto

c) 120 mL/minuto



326

d) 1/5 parte del gasto cardíaco

5) El aclaramiento renal normal de ácido paraminohipúrico (PAH) coincide más

aproximadamente con uno de los siguientes valores:

a) 600 mL/minuto

b) 20 mL/minuto

c) 120 mL/minuto

d) 400 mL/minuto

6) La prueba de capacidad de concentración urinaria se inicia con la administración

por vía subcutánea de una de las siguientes sustancias:

a) inulina

b) ADH

c) PAH

d) TSH

7) Uno de los siguientes factores no es esencial para el diagnóstico de síndrome

nefrótico:

a) hipercolesterolemia

b) edemas

c) aclaramiento de creatinina

d) lipiduria

8) Uno de los siguientes parámetros analíticos no es imprescindible para la

diferenciación entre insuficiencia renal prerrenal e insuficiencia renal tubular

(parenquimatosa):

a) natremia

b) EFNa

c) osmolaridad plasmática

d) proteinuria



327

9) Uno de los siguientes parámetros analíticos es menos útil para el seguimiento de

un trasplante renal:

a) concentración plasmática de ciclosporina

b) BUN

c) aclaramiento de creatinina

d) albuminuria

10) Uno de los siguientes tipos de cilindros es normal que se observe en un

sedimento urinario, siempre que no sea en grandes cantidades:

a) cilindros eritrocitarios

b) cilindros granulosos pigmentados

c) cilindros hialinos

d) cilindros céreos

__________________________________________________________

PROBLEMAS

1) Se recogen 1200 mL de orina de 24 horas y se determina la concentración de

creatinina dando el valor de 116 mg/dL. Se toma una muestra de sangre, al mismo

individuo, y se determina la creatininemia dando el valor de 1,1 mg/dL. A partir

de estos datos calcúlese el aclaramiento de creatinina.

2) Calcular el aclaramiento de creatinina teórico para una mujer de 25 años de edad

y de 62 kg de peso. La creatininemia es de 0,7 mg/dL.

3) Calcular aproximadamente el aclaramiento de creatinina para un individuo de 40

años de edad con una creatininemia de 0,8 mg/dL.

4) Un urinómetro se calibra mediante dos líquidos conocidos. Por una parte agua

destilada y por otra una solución salina al 7% de densidad 1,051. Entre las marcas

de ambas densidades median 5 divisiones. Se desea saber qué densidad le

corresponde la división número 3 de la escala.



328

5) Calcular la excreción fraccional de sodio de acuerdo con los siguientes datos:

Sodio en suero: 135 mEq/L; Sodio en orina: 62 mEq/L; Creatinina en suero: 0,5

mg/dL; Creatinina en orina: 83 mg/dL.

6) Calcular la superficie corporal de un individuo de 86 kg de peso y de 1,78 m de

estatura.

CRITERIOS Y ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

Describir la estructura de los cálices, pelvis renal y uréter Describir la estructura de la nefrona Describir el mecanismo de contracorriente Definir los conceptos de proteinuria y microalbuminuria Enumerar las técnicas empleadas para la determinación de la microalbuminuria Describir las fuerzas físicas que entran en juego en el filtrado glomerular Definir el concepto de aclaramiento renal de una sustancia Describir las pruebas de concentración urinaria y las diferentes técnicas para

llevarlas a cabo Definir la utilidad de la excreción fraccional de sodio Enumerar los distintos tipos de cilindros y cristales que pueden observarse en un

sedimento urinario Enumerar las clases de cálculos renales más frecuentes Definir el patrón analítico del síndrome nefrótico

PROPUESTA DE ACTIVIDAD DE REFUERZO

Contestar detalladamente a las siguientes preguntas:

¿Cómo se llama la cápsula fibrosa y grasa que rodea el riñón? ¿Dónde comienzan las pirámides renales de Malpighi? ¿Cuál es el valor máximo de osmolaridad que se alcanza en la horquilla del asa de

Henle? ¿Cómo se detecta de forma rápida y sencilla una proteinuria? ¿Qué tipo de prueba es más útil para medir el valor del filtrado glomerular? ¿Cómo se define una leucocituria? ¿De dónde procede la proteína de Tamm-Horsfall? ¿Cuál es la clase de cálculos urinarios más frecuentes? ¿Cuál es la composición de los cálculos de estruvita? ¿Qué cuatro factores definen el síndrome nefrítico?

¿Preguntas?: [email protected]


mailto:[email protected]

MARCEL SAYOL · Ingeniero Técnico . ... Existen diferencias individuales en cuanto a la forma de...

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