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Felicitas Giunchetti Ayudante de Fisiología -UA2 1 FÓRMULAS DE RENAL: CARGA EXCRETADA: CARGA FILTRADA: masa de una sustancia X que se filtra en la unidad de tiempo. CARGA EXCRETADA (excreción absoluta) masa de una sustancia X que se excerta en la unidad de tiempo. IRRIGACIÓN RENAL: FSR (flujo sanguíneo renal) : volumen de sangre que fluye a través del sist. vascular renal en la unidad de tiempo. Representa el 20% del volumen minuto cardíaco. (VM= 6 L/min.) - FSR = 1200 ml/min o 1700 l/día - FSR cortical > FSR medular Corteza: 90-95% Médula: 5 -10 % FPRT (flujo plasmático renal total): volumen de plasma que fluye a través del sist. vascular renal en la unidad de tiempo. Si el hematocrito es del 45% entonces el FPRT es el 55% del FSR. FPRT= 660 ml/min o 900 l/ día (Hto:45 %) FPRE(flujo plasmático renal efectivo): volumen de plasma que fluye a través del sist. vascular renal en la unidad de tiempo pero que irriga las regiones encargadas de la filtración glomerular, por ende es lo que llega a la corteza (donde están todos los glomérulos). El término efectivo alude a que es el flujo plasmático que va llegar a la parte funcional, que va a tener chance de ser filtrado. Hay un 10-15% del FPR que irriga zonas del riñón que no cumplen la función ni de filtrar ni de secretar sustancias como son la cápsula, la grasa perirrenal, la médula, la papila, la pelvis renal, etc. Ese flujo no es efectivo en términos de filtración (o secreción) de sustancias.(La idea sería: no depuro lo que no pasa por corteza) FPRE= 600 ml/min (aprox.) VFG (flujo de filtrado glomerular): volumen de plasma filtrado en la unidad de tiempo. ACLARACIÓN! RECUERDEN QUE EL VFG ES UN FLUJO O UNA VELOCIDAD DE FILTRADO GLOMERULAR, NUNCA PERO NUNCA JAMÁS DIGAN QUE ES UN VOLUMEN!! NUNCAAAAAAAAA. Además piensen en las unidades y se dan cuanta solos: FSR(ml/min) = FPRT 1-hto FSR(ml/min) = 660 ml/min = 1200 ml/min 1 - 0.45 FPRT = FSR x 100- Hto 100 FPRT = 1200 ml/min x 100- 45% = 66O 100 ml/min CE = CF – CR + CS CE = carga excretada CF = carga filtrada CR = carga reabsorbida CS = carga secretada PX = concentración plasmática de la sustancia x VFG = flujo de filtrado glomerular UX = concentración urinaria de la sustancia x V = flujo urinario CF = PX x VFG mg/min mg/min ml/min CE = UX x V mg/min mg/min ml/min CARGA REABSORBIDA: masa de una sustancia X que se reabsorbe en la unidad de tiempo. CR = CF - CE mg/min Felicitas Giunchetti Ayudante de Fisiología -UA2 2 125 ml/min o 180l/día. Es volumen sobre tiempo entonces no puede ser definido como un volumen. Es el volumen de plasma que se filtra a nivel glomerular en la unidad de tiempo. Y agréguenle lo de m2 de superficie corporal (125 ml/min/ m2) que lo pueden tomar. Con respecto a este tema también recuerden: esos 125 ml/min corresponden a todas las nefronas juntas (los 2 riñones).Cada nefrona sola tiene un VFG= 30 nanolitros/min.(el rango es entre 30-60 nanolts/min). (Esto lo toman) FF(fracción de filtración)= es el cociente entre el VFG y el FPRE. Me dice cuánto se filtra del total de plasma que circula por el riñón efectivamente. Si lo multiplicas por 100 el valor te da en % (qué porcentaje del plasma que llega se filtra). También pueden usar FPRT en la fórmula (qué % de todo el plasma que llega al riñón se filtra) De lo último se desprende que habitualmente se filtra el 20% del plasma que llega al riñón. PRINCIPIO DE STARLING (FUERZAS DE STARLING) El principio de Starling sirve para analizar el movimiento de líquidos a través de los capilares. De acuerdo con este principio la velocidad y dirección del movimiento de líquidos están determinadas por el equilibrio de las presiones hidrostática (Ph) y oncótica (𝜋). El principio puede expresarse con la ecuación: En CAPILAR SISTÉMICO: Q= Kf .(PC - Pi) – (C - i ) RESULTADOS: Q + = Filtración neta Q - = Reabsorción neta PRESIÓN EFECTIVA DE ULTRAFILTRADO: En CAPILAR GLOMERULAR: VFG= Kf .(PCG – PCB) – (CG - CB) SE SIMPLIFICA VFG= Kf .(PCG – PCB – CG) VFG = 125 ml/min (180 l/día) RECORDAR: - Capilar sistémico: la C se mantiene constante. La PC disminuye desde el extremo arterial al venoso. - Capilar Glomerular*: la PCG se mantiene constante. La CG aumenta desde el extremo Aferente al Eferente. *La filtración se produce en el extremo Aferente. En el extremo Eferente el mov. de líquido cesa (Presión neta de filtración=0) por lo que se dice que a este nivel se alcanza el PUNTO DE EQUILIBRIO DE FILTRACIÓN. Cuando aumenta el FSR el punto de equilibrio se corre todavía más a hacia el extremo eferente (tarda más en alcanzarse) ya que la C aumenta más lentamente. -Los principales determinantes del VFG son: la PEUF (principalmente la PCG), el Kf y el FSR. FF= VFG FPRE FF= 120 ml/min = 0.2 o 20% 600 ml/min FF= VFG FPRT Q= caudal o flujo de líquido a través del capilar. Kf = coeficiente de filtración PC = presión hidrostática en el capilar Pi = presión hidrostática intersticial C = presión oncótica del plasma i = presión oncótica intersticial PEUF= presión efectiva de ultrafiltrado o presión neta de filtración PEUF = (PC - Pi) – (C - i ) VFG= flujo de filtrado glomerular. Kf = coeficiente de filtración PCG = presión hidrostática en el capilar glomerular PCB= presión hidrostática en la capsula de Bowman. CG = presión oncótica del capilar glomerular CB = presión oncótica de la capsula de Bowman. PEUF= presión efectiva de ultrafiltrado o presión neta de filtración VFG = Kf . PEUF Kf (Coeficiente de filtración): está determinado por la permeabilidad capilar (fenestraciones) y la superficie de filtración (regulable a través de la contractilidad de las células mesangiales que responden a ≠ sust.) Kf glomerular >>Kf sistémico PCB = 0 * Felicitas Giunchetti Ayudante de Fisiología -UA2 3 FACTORES QUE AFECTAN EL VFG: FACTORES QUE MODIFICAN el Kf (coeficiente de filtración): Alteraciones Fisiológicas: • CAMBIOS PCG: - PCG VFG - PCG VFG • VARIACIÓN FSR: - FSR VFG - FSR VFG •Alteraciones Patológicas o Farmacológicas: • CAMBIOS CG :(camb en el metab de ) - CG VFG - CG VFG • CAMBIOS PEB: - PEB VFG (obstrucción ducto urinario) - PEB VFG •CAMBIOS Kf - Kf VFG (fármacos vasoactivos) - Kf VFG (enf. Renal) MEDIDA DE LA FUNCIONALIDAD RENAL CLEARANCE (aclaramiento o depuración): Es el volumen de plasma que se depura totalmente de una sustancia X en una unidad de tiempo (ml/min). (volumen de plasma que queda libre de la sustancia X por minuto) Clx = Ux . VPx El clearance permite evaluar la capacidad del riñón para barrer una sustancia del plasma. Se calcula con una fórmula y para obtener los datos necesarios se le pide al paciente una muestra de sangre (obtengo la Px ) y una muestra de orina de 24 hs (obtengo el flujo urinario y la Ux ). -Se utilizan distintas sustancias dependiendo de la función renal que se desea evaluar: 1)Medida de la FILTRACIÓN glomerular = Cl Inulina ~ Cl Creatinina 2) Medida de la REABSORCIÓN tubular = Cl Glucosa 3) Medida de la SECRECIÓN tubular = CPAH 4) Medida del FPRE (flujo plasmático renal efectivo) = CPAH 1) Medida de la FILTRACIÓN glomerular = Cl Inulina ~ Cl Creatinina CF = CE PIn . VFG = UIn . V La inulina (Cl In) es una sustancia exógena con la característica de que solo se FILTRA (no se reabsorbe ni se secreta) con lo cual lo que se filtra es lo que finalmente se excreta en orina. De este modo la carga filtrada es igual a la carga es excretada (CF = CE). En la práctica clínica no se usa la inulina sino una sustancia endógena: la Creatinina (Cl Cr) formada durante el metabolismo muscular, como producto de la degradación de la creatina fosfato. La Creatinina se FILTRA y una Kf Kf - ADH - Angiotensina II - Noradrenalina - PAF - Tromboxano A2 - Endotelina - PTH - FNA - Acetilcolina - Prostaglandinas Ea- I2 - Dopamina - Histamina - Bradiquinina Clx = clearance de la sustancia X Ux = concentración urinaria de X V = flujo urinario Px = concentración plasmática de X CF= carga filtrada CE= carga excretada ClIn = clearance de inulina UIn= concentración urinaria de inulina V = flujo urinario PIn = concentración plasmática de inulina VFG (ml/min) = UIn . V = ClIn Pin Felicitas Giunchetti Ayudante de Fisiología -UA2 4 mínima cantidad se secreta (solo representa un 10-15% de lo filtrado). Como aproximación, entonces, se toma a la creatinina como una sustancia que solamente se filtra, como la inulina. 2) Medida de la REABSORCIÓN tubular = Cl Glucosa Para una sustancia que se FILTRA y luego se REABSORBE la carga excretada es menor que la carga filtrada ya que una parte de lo filtrado vuelve a la circulación por reabsorción por el epitelio tubular desde la luz hacia los capilares peritubulares. Si x se Reabsorbe: A su vez, el volumen de plasma depurado de esa sustancia es menor que el de una sustancia que solo se filtra ya que, como se dijo, parte de ella vuelve nuevamente a la circulación (al plasma). En otras palabras el clearance de una sustancia que se filtra y luego se reabsorbe es menor que el clearance de inulina. Los mecanismos implicados en la reabsorción tubular pueden clasificarse en ACTIVOS o PASIVO. Dentro de los mecanismos activos encontramos la reabsorción de glucosa, que se realiza contra su gradiente de concentración y con gasto de energía. Se trata de un transporte limitado por Tm, es decir, la velocidad de reabsorción tienen un límite por encima del cual el sistema se satura. La velocidad máxima que puede lograrse se conoce como Transporte Tubular máximo (Tm o Tmáx.) El Tm es la cantidad (mg) máxima de glucosa reabsorbida por minuto en los túbulos renales (túbulo contoneado proximal). En otras palabras, es la velocidad máxima que puede lograse en el trasporte de glucosa. -Cuando la CF de glucosa NO satura el sistema: En este caso la reabsorción de glucosa es completa. Es decir, así como se filtra se reabsorbe. Esto significa que todo lo filtrado vuelve a la circulación por medio de los capilares peritubulares y entonces si se recupera toda la glucosa no depuro el plasma de glucosa. De esto se desprende que en este caso el clearance es cero y la carga excretada también. Esto es lo que ocurre en condiciones normales: la glucosa NO aparece en orina (Uglu= 0) - -Cuando la CF de glucosa SATURA el sistema: En este caso se alcanza la velocidad máxima de transporte (Tm = 375 mg/min). Llegado a este punto, aumentos en la concentración plasmática de glucosa (Pglu) no se traducirán en aumentos en la reabsorción de la misma, sino que en un aumento de su excreción (CE> 0 ) . Es decir que cuando la Pglu llega a valores que saturan al sistema de VFG = UIn . V ~ UCr . V (ml/min) Pin PCr VFG = Cl Inulina = Cl Creatinina = 125 ml/min CE = CF - CR TP CE < CF Clx < VGF Clx < Cin Tm glucosa = 375 mg/min CF < Tm CE = 0 CF = CR TP CE = 0 Cl Glucosa = UGlu . V PGlu Cl Glucosa = 0 Cl Glucosa < Cin CF > Tm CE > 0 U glu= 0 Felicitas Giunchetti Ayudante de Fisiología -UA2 5 trasporte tubular el exceso de glucosa no podrá ser reabsorbido y aparecerá en orina(GLUCOSURIA). A esa Pglu capaz de saturar el sistema se la denomina UMBRAL RENAL para la glucosa. Esto ocurre en situaciones patológicas como por ejemplo: en el paciente diabético no controlado, que cursa con niveles altísimos de glucosa plasmática. - Umbral Renal (PthG): Pglu (concentración plasmática de glucosa) a la cual la glucosa comienza a aparecer en la orina. (Umbral teórico= 300 mg/dl y umbral real= 200 a 250 mg/dl).Representa aquella Pglu a la cual la CF satura exactamente el sistema de transporte y eso ocurre cuando CFglu = Tmglu. Umbral Renal Una vez que se excede el umbral renal para la glucosa y comienza a haber glucosuria, la depuración de glucosa AUMENTA, es decir, la glucosa que no se reabsorbe no vuelve a la circulación con lo cual existe depuración plasmática de glucosa. El clearance de glucosa es mayor a cero. 3) Medida de la SECRECIÓN tubular = Cl PAH En este caso se usa una sustancia que además de FILTRARSE se SECRETA como el PAH (paraaminohipurato) que es secreta hacia la luz tubular por las células del túbulo contorneado proximal mediante un sistema de transporte limitado por Tm (saturable).La carga secretada (CS) puede calcularse como la diferencia entre la CE y la CF: A su vez esta fórmula demuestra que la CE > CF. Esto se debe a que tengo dos maneras de depurar el PAH del plasma: mediante el filtrado glomerular y la secreción tubular. En consecuencia se puede afirmar que se depura mayor volumen de plasma de PAH que lo que se depura con una sust. que solo se filtra como la inulina (ClPAH > Clin). Por otro lado, al igual que lo que ocurre con la glucosa, con la única diferencia que acá hablamos de secreción no reabsorción, si aumenta la concentración de PAH plasmática aumenta la CEPAH pero hasta cierto límite, luego del cual el transportador se satura y secreta PAH a su velocidad máxima (Tm PAH = 80 mg/min). Una vez alcanzado el Tm la CS se mantiene constante. 4) Medida del FPRE (flujo plasmático renal efectivo) = Cl PAH Entrada = Salida (Arteria renal) (Vena renal + Uréter) Part. PAH . FPRT = 0 + UPAH . V FPRT (flujo plasmático renal TOTAL): si todo el PAH desapareciera de la vena renal el ClPAH mediría el FPRT. Pero esto no ocurre debido a que hay una pequeña cantidad de PAH que escapa a la secreción tubular y aparece en la vena renal. Esto se debe a que no toda la sangre que llega al riñón entra en contacto con los túbulos proximales, donde se secreta el PAH, parte va a la capsula renal, medula, papila, etc. FPRE (Flujo plasmático renal efectivo): Como existeun 5-10% del FPRT que no circula por los capilares peritubulares existe un % de PAH que no se secreta (la concentración en vena renal ≠ 0). La cifra obtenida al realizar PThG x VFG = Tm glu CF = Tm PThG = Tm Glu VFG Cl Glucosa ≠ 0 CS = CE - CF CE > CF ClPAH >VFG ClPAH > Cl in FPRT (ml/min) = UPAH . V = ~ ClPAH PPAH Pvenosa PAH ~ 0 Felicitas Giunchetti Ayudante de Fisiología -UA2 6 una prueba de clearance plasmático de PAH es de 600 ml/min y como corresponde solamente al plasma que a perfundido el tejido tubular secretor se lo denomina Flujo plasmático renal efectivo (FPRE) Por lo tanto el ClPAH mide el FPR efectivo (FPRE). Igualmente en la práctica clínica los valores de FPRE obtenidos del ClPAH proporcionan una aproximación útil para el FPRT. Se utiliza la Fracción de extracción (EPAH) para representar la fracción del PAH que es depurada o extraída del plasma renal en un único paso por los riñones. Índice de Extracción Renal de x: E(x) = Ax –Vx Ax CONCLUSIÓN: Mientras el ClPAH sólo se aproxima al FPRT, mide con más precisión el flujo plasmático renal al las regiones de los riñones capaces de eliminar PAH (TCP, en corteza), es decir, mide el FPRE. Fracción de filtración (FF) FF = VFG = ClIn FPRE ClPAH Excreción fraccional de un soluto (EFx): Fracción de la cantidad total de x filtrada que aparece en la orina final. (qué % se excreta respecto a lo filtrado) EFx = CE x 100 CF EPAH = APAH –VPAH APAH EPAH = 0,85 A 0,90 FPRT (ml/min) = FPRE EPAH FPRE = FPRT x EPAH FPRE (ml/min) = UPAH . V = ClPAH PPAH ClPAH = 600 ml/min FF = 120 ml/min x 100 = 20% 600 ml/min CE = Ux . V CF Px.VFG Cl x Cl In EFin = 100 % EFNa < 1 % EFCl = 0.5 % EFK = 10- 120 % EFHCO3 = 0.05 % Efurea = 40 % EFx = Clx X100 ClIn Felicitas Giunchetti Ayudante de Fisiología -UA2 7 Reabsorción Fraccional (RFx): Excreción fraccional de H2O (EFH2O): EFH20= CE H20 x 100 CF H20 Reabsorción Fraccional de H2O (RFH2O): RFx = 100 – EFx EF H20 = V X 100 VFG RFH2O = 100 – EF H20 Felicitas Giunchetti Ayudante de Fisiología -UA2 8 MANEJO RENAL DE AGUA Cuantificación de la Concentración y Dilución de la orina: CEosmoles = Uosm . V = 600 mosm/día (es constante!!) Volumen urinario: 0,5-20 l/día (VN= 1-1,5 l/día) Osmolaridad urinaria: 30-1200 mOsM Flujo urinario: V = Viso + Vagua libre = Cl osm + Cl agua Clearance osmolar: Volumen de plasma depurado de sust. osmóticamente activas en la unidad de tiempo. Cl osm = Uosm . V Posm Cl osm = 1 a 2 ml/min (es constante!!) -Es el flujo urinario hipotético que debería medirse si la orina fuese isotónica con el plasma (Uosm = Posm). Clearence de agua libre: Cl agua = V - Cosm Cl agua ADH -Representa la diferencia entre el flujo real y el hipotético de la orina isotónica. Orina isotónica: V = Closm Cl agua = 0 Orina diluida: V > Closm Cl agua + (positivo) Representa el volumen de agua libre de solutos que debería agregarse a la orina isotónica hipotética para construir la orina real. Se forma por reabsorción de solutos en Asa gruesa de Henle (1er segmento diluyente) y TCD y Tcolector en ausencia de ADH (2do segmento diluyente).Estado de DIURESIS. Orina concentrada: V < Cl osm Cl agua - (negativo) Representa el volumen de agua libre de solutos que debería eliminarse de la orina isotónica hipotética para construir la orina real. Se forma por la reabsorción de agua libre de solutos en TColector medular en presencia de ADH. TC agua = Cosm - V Tc agua (reabsorción de agua libre) = cantidad de agua libre de solutos que se sustrajo a la orina isotónica para hacerla hipertónica. Representa la cantidad de agua libre de solutos reabsorbida a nivel del túbulo colector en presencia de ADH!! Estado de ANTIDIURESIS TC agua Felicitas Giunchetti Ayudante de Fisiología -UA2 9 Fórmulas ACIDO – BASE DATO FÓRMULA VALOR NORMAL (UNIDADES) pH* pH = pK + log [HCO3-] [H2CO3] pH = - log [H+] 7.40 ± 0.02 [H+] sanguíneo [H+] = 10-pH 38 -42 nM pCO2 arterial 35-45 mmHg - [ HCO3] plasmático 24 mEq/l ± 2 BBp (Base Buffer plasmática) BBp = [HCO3-] + [ Pr- ] 41.7 mEq/ l BBs (Base Buffer en sangre entera) BBs = [HCO3-] +[ Pr- ] + [Hb-] = 24 mEq/l + 17 mEq/l + 8 mEq/l (por c/g de Hb %) 48 mEq/l (49 2 mEq/l) Δ BB Δ BB = BBNs - BBNp 6.3 mEq/l EB (Exceso de Base) ± 2.3 mEq/l Buffers urinarios: Buffer Amonio Buffer fosfato Otros NH3 + H+ NH4+ HPO4 2- + H+ H2PO4 - Cr + H+ CrH+ 40 mmol/día NH4+ 30 mmol/día H2PO4- Secreción de NH4+ o CE NH4+ ONH+4= ONH+4 . V 30-50mEq/día (hasta 200 mEq/día) Ácidos titulables (AT) H2PO4 - + CrH+ AT (Acidez Titulable) AT = OAT . V 10 - 40 mEq/ día Excreción de H+ EH+ = (ONH+4 . V) + (OAT . V) 70 mEq/día (50- 100 mEq/día) Formación de nuevo HCO3 [(UNH4 . V) + (UAT . V)] 70 mmoles/día Alcali Titulable (CE HCO3) CEHCO-3 = OHCO-3 . V 1- 5 mEq/día. ENA (Excreción neta de Acido) ENA = (ONH+4 . V) + (OAT . V) - (OHCO-3 -V) Nuevo HCO3 (CE H+ ) HCO3 que no se recuperó (CEHCO3) 70 m Eq/día (50- 100 mEq/día) Anión Gap (AG) AG = [ Na+ ] - ([ Cl-] + [ HCO-3] ) 140 mEq/l - 104 mEq/l - 24 mEq/l/L AG = ([Na+] + [ K+]) - ([ Cl- ]+ [ HCO-3 ]) 140 mEq/l + 4 mEq/l - 104 mEq/l -24mEq/l/L 12 mEq/ l ± 4mEq/l 16 mEq/ l ± 4mEq/l Felicitas Giunchetti Ayudante de Fisiología -UA2 10 * Ecuación de HENDERSON-HASSELBALCH CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+ pH = pK + log [Base Conjugada] [Acido débil] pH = 6.1 + log [HCO3-] [H2CO3] H2CO3 CO2 + H2O [CO2]d= . PCO2 [CO2]d=0.03 mM/mmHg . 40mmHg [CO2]d= 1.2 mM Alternativamente: = 0.03 mM/mmHg pCO2 = 40mmHg pH = 6.1 + log [HCO3-] . PCO2 RIÑÓN PULMÓN
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