FISIOLOGÍA RENAL(Estructura, funciones,
compartimientos líquidos del cuerpo y hemodinámica renal)
Fabiola León VelardeDpto. de Ciencias Biológicas y
FisiológicasLaboratorio de Transporte de Oxígeno
Principales funciones renales
• Mantener la homeostasis del “medio interno”.
• Depurar la sangre de productos metabólicos endógenos y exógenos.
Otras funciones :
• Regulación del volumen circulante efectivo y de la presión arterial.
• Control de la eritropoyesis :– Intersticio peritubular proximal
• Activación de la vitamina D:– Epitelio tubular proximal
• Gluconeogénesis.
El medio interno
“La constancia del medio interno es condición de vida libre”
CLAUDE BERNARD (1813-1878)
COMPARTIMENTOS LÍQUIDOS DEL CUERPO
Agua Total 100% (40 – 42 L)
67% Fluído Intra
(28 L) Celular
Fluído Intersticial 25% (10-11 L)
Plasma 8% (2.8-3.5 L)
Fluído Extracelular = Fluído Intersticial + Plasma (13-14 L)
DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES
M = V x C Volumen = Masa administrada – Masa eliminada
Concentración Mediante una sustancia cuyo volumen de distribución sea
conocido, se puede determinar:Vol. Plasmático (azul de Evans, Alb I131, Cr51, Fe59)Vol. del líquido extracelular (inulina, manitol)Vol. del agua corporal total (antipiridina)
Líquido Intersticial = Vol. extracelular – Vol. plasmático Líquido Intracelular = Agua corporal total – Vol. extracel
Volumen sanguíneo
• Volumen de plasma = 2.8 – 3.5 L
• Hematocrito = 0.38 – 0.42
2.8 / (1 – 0.4) = 4.7 L
Volumen circulante efectivo
• Es el volumen plasmático capilar que perfunde efectivamente (y no verdaderamente o idealmente) los tejidos
• El VCE depende del estado de expansión o contracción del LEC
• El VCE depende de la masa corporal total de sodio
Presión Osmótica
• Es la presión ejercida por las partículas en solución.
• Provee el gradiente de [H2O] para la difusión de [H2O].
• P x V = R x T x m (M = C x V)P = R x T x C C, depende de g y de
g = #de partículas/mol (osm/mol)
= facilidad de un soluto para atravezar una membrana (coef. de reflexión)
=1, impermeable al soluto; =0, 100% permeable al soluto
No electrolitos
COMPOSICIÓN DEL PLASMA, mEq/l LEC, pH = 7.4 (Osm = 290 mOsm/l) LIC, pH =
7.15 H2CO3
Na+
135-145
HCO3-
24
Cl –
104-110
PO4-3 2
Mg+2
3
Ca+2
5
K+
3.5-5Ác. Org.
6
Prot –
16
H2CO3
HCO3- 8
K+
150-155
Mg+2
26
Na+
5-10 Prot –
74
Cl – 2
PO4-3
140
Cl- 2
Diferencia entre la composición del plasma y del líquido intersticial
• Presencia de proteinas (6 g/dL), principalmente como albúmina.
• Mayor carga negativa,
• Atracción de cationes– Equilibrio de Donnan: 3 a 4 mEq/l más de
cationes y algo menos de aniones en el plasma con respecto al líquido interticial.
Concentración de electrolitos en los líquidos corporales
140
0
4
0
104
0
24
0
0 180
EC
mEq/L
HCO3
Cloro
Potasio
Sodio
Concentración de electrolitos en los líquidos corporales
140
5
4
150
104
2
24
8
0 180
EC
IC
mEq/L
HCO3
Cloro
Potasio
Sodio
Hiperkalemia: [K] > 5mMHipokalemia: [K] < 3.5 mMHipernatremia: [Na] > 145 mMHiponatremia: [Na] < 135 mM "Pool" iónico total: 4 mol [Na K] para 70 Kg
25 mol (Ca ) 1 mol (Mg ).
Iones corporales
- Los iones son el 95% de los solutos en los fluidos corporales.- Todo el K+ es intercambiable.- Solo del 65 al 70% de Na+ es intercambiable.- Después del K+, el Mg ++ es el catión más importante en el L I C.- Después del Na+ el Ca ++ es el catión má importante en el L E C- Cl y HCO3
-, predominan en el L E C.- PO4, proteinas y iones orgánicos en el L I C.
PRESIONES DE STARLING EN EL LEC Flujo = K[(Pcap + int) – (Pint + cap)
Pcap = Presión hidrostática de los capilares
Pint = Presión hidrostática interticial
cap = Presión osmótica de los capilares
int = Presión osmótica interticialPcap
Pint int
capilares
interticio
cap
A c tivac ió n d es is tem as reg u lad ores
S im p á tico R en in a-A T-A ld os te ron a
A D H
V asocon s tric c ió n+ A h orro ren a l d e
sod io y ag u a
C on tracc ió nd e l V C E
Un hombre de 70 kg tiene una osmolaridad normal de 300 mOsmol.L-1), y una relación normal de VIC/VEC de 28/14 L de agua. Un día, sufre severas quemaduras y pierde 2.5 L de agua (no pierde solutos). A cuanto aumentará su osmolaridad ??
(300 mOsmol.L-1 * 42 L) = (x * 39.5 L)
319 mOsmol.L-1
Luego de rehidratarlo, someten al paciente a una cirugía reconstructiva. Durante la operación, continua recibiendo agua glucosada, pero pierde 900 mOsmol NaCl. Cuál sera la nueva osmolaridad?.
Casi todo el NaCl se encuentra en el VEC, el contenido normal (300* 14) = 4200 mOsmol se reduce a (4200 - 900) = 3300 mOsmol .
entonces, la nueva osmolaridad sería: 300 * (3300/4200) = 236 mOsmol kg -1,
si las células fuesen impermeables, pero las células se hinchan frente al medio hiposmótico, y la osmolaridad aumenta, pero con un VEC reducido, incluída una reducción del volumen plasmático.
FISIOPATOLOGIA DE LOS VOLUMENES Y
OSMOLARIDAD CORPORAL (A) DESHIDRATACION : ( Volumen ) (B) SOBREHIDRATACION : ( Volumen ) a) ISOSMOTICA b) HIPEROSMOTICA : c) HIPOSMOTICA :
Circulación renal
• Las arterias renales se ramifican en arterias interlobares - arteria arcuata corteza renal
• Las arterias interlobulares alimentan los capilares glomerulares– Arteriolas aferentes: hacia capilares glomerulares
(la sangre se convierte en orina)– Arteriolas eferentes
• Corteza: capilares peritubulares en glomérulos corticales
• Médula renal: capilares de los glomérulos yuxtaglomerulares
Retorno, venas interlobulares, arcuatas, interlobares
Hasta la vena renal.
Circulación renal
• Vasos preglomerulares– arteria renal - arteria interlobular
– arteria interlobar - arteria aferente
– arteria arcuata
• Vasos postglomerulares– arteria eferente
– capilares peritubulares y vasos rectos
– vena renal
Tasa de filtración glomerular
TFG = 100-125 ml/min(140-180 L/día)
FPRE = 600 ml/min
120ml/min
FF = TFG/FPRE = 0.2
Autorregulación del FSRE y la TFG
0
200
400
600
0 40 80 120 160 200
PAM renal (mmHg)
ml/m
in FSRE
TFG
Control hemodinámico intrarrenal
• Mecanismo de autorregulación:– Reflejo miogénico– “Feedback” túbulo-glomerular
• Mecanismos de regulación adicionales:– Eje renina-angiotensina-aldosterona– Control nervioso y hormonal– Función endotelial
Reflejo miogénico
La distensión de la paredvascular aferente provocala apertura mecánica decanales de calcio en lascélulas musculares de la capa media.
La nefronaFeedback TG
1. Si aumenta la TFG
2. Aumenta el flujo tubular de agua y NaCl
3. Sensor en la mácula densa y envío de mediador vasoconstrictor a la a. aferente
La nefronaFeedback TG
1. Si disminuye la TFG
2. Disminuye el flujo tubular de agua y NaCl
3. Sensor en la mácula densa y envío de mediador vasodilatador (PGI2, ON) a la a. aferente + liberación de renina (vasoconstricción eferente)
Importancia del sistema renina-angiotensina-aldosterona
• Interviene en el control de:– Hemodinámica sistémica y presión arterial– Hemodinámica intrarrenal– Balance de sodio y potasio– Balance de agua– Equilibrio ácido-básico
Vasoconstrictores renales
a. aferente a. eferenteNorepinefrina + +Angiotensina II 0, + 2 +Endotelina + +Tromboxano + +