80_Renal_Concentr_Dilucion

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Dr. Fernando D. Saraví 
 
Los compartimientos líquidos corporales 
intracelular, intersticial e intravascular son 
esencialmente isotónicos entre sí porque las 
membranas biológicas tienen en general una 
elevada permeabilidad al agua. Por tanto, 
cualquier cambio en la osmolaridad de un 
compartimiento causa un desplazamiento de agua 
que rápidamente restaura la igualdad de 
concentración de partículas con los otros 
compartimientos líquidos corporales (ver 
FISICOQUÍMICA DE LOS LÍQUIDOS 
CORPORALES). No obstante, la restitución de 
todos los compartimientos a las condiciones 
iniciales exige que se incorpore o se elimine agua 
o solutos, según la naturaleza del cambio inicial 
que causó la redistribución del agua. 
El mantenimiento de una osmolaridad u 
osmolalidad normal (aprox. 300 mOsm/L ó 290 
mOsm/kg H2O, respectivamente) requiere que la 
ingesta de agua y su eliminación renal sean 
procesos sujetos a regulación. Si bien existen 
otras vías de pérdida de agua (transpiración, 
vapor exhalado y en casos anormales vómitos y 
diarrea), estas pérdidas no están bajo el control 
neurohumoral que regula la sed y la eliminación 
renal de agua. En consecuencia, ellas pueden 
perturbar pero no regular la osmolaridad de los 
líquidos corporales.1 
 Dentro de un rango amplio, la excreción 
renal de agua es regulada de manera 
relativamente independiente de la excreción de 
solutos. Para lograr esto es necesario que la 
reabsorción de agua y de solutos se desacople en 
uno o más segmentos de la nefrona, es decir que 
se realice y regule por separado la una de la otra. 
En el caso que nos ocupa, el 
desacoplamiento permite que la excreción de 
solutos permanezca constante al tiempo que la 
excreción de agua varía, de modo que se 
produzca orina que, con igual cantidad de solutos, 
está diluida (hipoosmótica) o concentrada 
(hiperosmótica) con respecto al plasma. Véase 
Clearance de Agua Libre en CLEARANCE 
(DEPURACIÓN) RENAL. 
 
1 Cabe notar que la concentración de Na+ en el sudor 
varía con la aclimatación a climas cálidos y es influida 
por la aldosterona. No obstante, el volumen de 
transpiración depende de los mecanismos que regulan 
la temperatura corporal. 
 Además del citado desacoplamiento, la 
retención regulada de agua requiere algún 
mecanismo capaz de extraer el agua de los 
túbulos cuando sea necesario. La salida de agua 
es necesariamente pasiva, posibilitada por 
diferencias entre la osmolaridad del intersticio y 
la del líquido tubular. El intersticio de la corteza 
renal posee, como el de otros órganos, 
virtualmente la misma osmolaridad que el 
plasma. En consecuencia, en la corteza la 
reabsorción de agua es un fenómeno 
esencialmente isotónico que no permite 
desacoplar la reabsorción de agua de la 
reabsorción de solutos. 
En cambio, el intersticio de la médula 
renal posee una osmolalidad superior a la del 
plasma. Dicha osmolalidad crece desde la unión 
córtico-medular hacia la papila, donde puede 
alcanzar un valor máximo de aprox. 1200 
mOsm/kg H2O en el ser humano (Fig. 1).2 Los 
solutos responsables de la mayor osmolaridad 
intersticial son NaCl y urea. La concentración de 
NaCl y urea es alta en toda la médula, pero el 
NaCl predomina en la capa medular externa y la 
urea en la interna. 
Por tanto, en los segmentos de los túbulos 
que atraviesan la médula renal (asas largas de 
Henle y túbulos colectores) puede producirse 
salida de agua si se cumplen dos condiciones: 
Que la osmolaridad intersticial sea mayor que la 
tubular y que el segmento en cuestión sea 
 
2 Otras especies pueden alcanzar osmolalidades muy 
superiores; por ej. (en mOsm/kg H2O): 3000 la rata, 
4000 el ratón y el hamster y 7600 la chinchilla. 
Concentración y dilución 
de la orina 
Fig. 1 
Posgrado-00
Sello
Concentración y dilución de la orina 
Dr. Fernando D. Saraví 
2
permeable al agua. La permeabilidad al agua de 
los túbulos colectores está regulada por la 
vasopresina (hormona antidiurética), cuya 
función se trata más abajo, al igual que el origen 
de la hiperosmolaridad medular. 
 
CANALES DE AGUA: ACUAPORINAS 
La alta permeabilidad al agua de la nefrona 
proximal y los aumentos en la permeabilidad al 
agua observables en la nefrona distal bajo el 
efecto de la vasopresina no pueden explicarse por 
difusión del agua a través de la bicapa lipídica. 
Por esta razón se suponía que debía de existir 
algún tipo de molécula que mediara la 
transferencia de agua. La primera de estas 
moléculas se descubrió en 1992. Originalmente 
llamada CHIP28 (CHannel-like Integral Protein 
de 28 kDa), actualmente se conoce como 
acuaporina 1 (AQP1).3 
 En total se han clonado en mamíferos 11 
acuaporinas (otras se han hallado en anfibios, 
vegetales y bacterias). Todas permiten el pasaje 
de agua y algunas (AQP3, 7, 9 y 10) también de 
glicerol a través de la membrana. 
 
Estructura de las acuaporinas 
Las acuaporinas son proteínas con seis dominios 
transmembrana. Sus extremos N- y C-terminales 
se orientan hacia el citosol. El segmento que 
conecta el dominio 2 con el 3 y el segmento que 
conecta el dominio 5 con el 6 poseen la secuencia 
característica asparagina-prolina-alanina (NPA). 
En la molécula funcional, dichos segmentos 
están enfrentados y forman el poro permeable al 
agua (Fig. 2, A). Estos monómeros de acuaporina 
se asocian en tetrámeros (Fig. 2, B). 
 
3 Por este descubrimiento el Dr. Peter Agre compartió 
el Premio Nobel de Química 2003 con el Dr. Roderick 
McKinnon, quien lo recibió por su trabajo en los 
canales de K+. 
La molécula de agua tiene un diámetro de 
aproximadamente 2.75 Å (0.275 nm) y el 
diametro del poro en la AQP1 tiene 3 Å (otras 
acuaporinas tienen poros algo mayores). Las dos 
asparaginas presentes en el poro crean un medio 
hidrofílico que establece puentes de hidrógeno 
con la molécula de agua, la cual gira 180º y 
atraviesa el poro. Las cargas electrostáticas en el 
poro tornan a la acuaporina impermeable a iones 
hidronio o hidroxilo. Si bien el poro permite el 
paso de una sola molécula de agua a la vez, la 
permeabilidad resultante es muy alta. Cada poro 
permite el pasaje de 3 . 109 moléculas de agua por 
segundo (5 femtomol/s). 
 
Localización en la nefrona 
Las principales acuaporinas renales son AQP1, 
AQP2, AQP3 y AQP4 (también hay AQP6, 
AQP7 y AQP8, pero su papel fisiológico no es 
claro). Las acuaporinas muestran una distribución 
característica a lo largo de la nefrona (Fig. 3). 
 La AQP1 se localiza en las membranas 
apical y basolateral del túbulo contorneado 
proximal y la rama descendente del asa de 
Henle. Su permeabilidad no es afectada por 
hormonas ni neurotransmisores, y explica la alta 
tasa de reabsorción de agua en los segmentos 
mencionados. También hay AQP1 en el endotelio 
de los vasos rectos. 
 No se ha localizado ninguna acuaporina 
en la rama ascendente del asa de Henle, lo cual 
es consistente con la impermeabilidad al agua 
Fig. 2 
Fig. 3 
Concentración y dilución de la orina 
Dr. Fernando D. Saraví 
3
demostrada en esta parte de la nefrona. 
 En las células del túbulo distal, conector 
y colector se encuentra AQP2 y AQP3. Las 
células del túbulo colector poseen también AQP4. 
AQP3 y AQP4 se localizan en la membrana 
basolateral de los segmentos citados. La 
localización de la AQP2 depende del estado 
funcional. Durante una diuresis acuosa, en la 
cual no se retiene agua, la AQP2 se localiza en 
vesículas concentradas bajo la membrana apical, 
mientras que durante la antidiuresis la AQP2 se 
encuentra insertada en la membrana apical. Como 
se verá con mayor detalle luego, la inserción de 
AQP2 en dicha membrana por efecto de la 
vasopresina es un fenómeno imprescindible para 
permitir la concentración de la orina. 
 Además de aumentar la permeabilidad al 
agua en la nefrona distal, la vasopresina 
incrementa la permeabilidad a la urea en la 
porción medular internadel túbulo colector, y 
este fenómeno tiene un papel muy importante 
para la concentración de la orina. Para entender la 
razón es preciso conocer cómo se reabsorbe y se 
excreta la urea. 
 
UREA: MOVIMIENTOS INTRARRENALES Y SU 
EXCRECIÓN URINARIA 
La urea [(NH2)2CO] es un producto de la 
desaminación de aminoácidos. En mamíferos, 
aprox. 90 % del nitrógeno proveniente del 
catabolismo de proteínas se elimina por vía 
urinaria. 
 La concentración plasmática de urea 
oscila normalmente entre 2.5 y 7.5 mmol/L. La 
urea filtra libremente, por lo cual para una 
filtración glomerular de 125 mL/min la cantidad 
diaria de urea filtrada es de 450 a 1350 mmoles 
(900 mmoles/día en término medio). La 
variabilidad normal depende del contenido de 
proteínas de la dieta. Con mayor ingesta proteica 
aumenta la carga de urea filtrada. 
La urea es cuantitativamente el principal 
soluto urinario, ya que se elimina aprox. 20 g/L 
de orina en término medio, lo cual equivale a una 
concentración de 333 mmol/L. Con una dieta 
mixta occidental estándar, se elimina 30 g (= 0.5 
mol) de urea por día, aunque esta cantidad puede 
duplicarse con dietas ricas en proteínas y en 
estados en los que aumenta el catabolismo de 
proteínas. 
Cualquier otro soluto que se eliminara en 
tan elevada cantidad requeriría una gran cantidad 
de agua y causaría una diuresis osmótica. No 
obstante, el riñón es capaz de excretar gran 
cantidad de urea sin requerir una cantidad 
proporcional de agua. 
Una proporción importante de la urea 
filtrada se reabsorbe a lo largo de los túbulos 
renales. La reabsorción de urea se realiza por un 
mecanismo constitutivo en la parte proximal de 
la nefrona, que explica la recuperación de aprox. 
40 % de la urea filtrada (360 mmoles/día). El 
resto de la reabsorción se produce en la nefrona 
distal, mediante un mecanismo regulado, que 
depende en parte de la magnitud de la diuresis. 
Toda la rama ascendente del asa de 
Henle, el túbulo contorneado distal y el túbulo 
conector son esencialmente impermeables para 
la urea. El túbulo colector cortical y la parte 
inicial del túbulo colector medular poseen una 
permeabilidad muy baja. En cambio, la última 
porción del túbulo colector medular puede tener 
una permeabilidad mayor para la urea, que 
aumenta notablemente en presencia de 
vasopresina. La vasopresina también aumenta la 
permeabilidad del túbulo colector al agua, pero 
agua y urea son transferidos por diferentes 
proteínas de membrana. 
 
Transportadores de urea 
Las diferencias en permeabilidad a la urea a lo 
largo de la nefrona, sumadas al hecho que la 
permeabilidad en el túbulo colector medular es 
regulada por vasopresina, indican la existencia de 
uno o más transportadores de urea. En el mismo 
sentido apunta el hecho de que el transporte es 
saturable y puede ser farmacológicamente 
inhibido (por ej., con floretina o análogos de la 
urea). La transferencia de urea mediada por 
transportadores es independiente de Na+ y 
corresponde en todos los casos a difusión 
facilitada. 
 Existen dos genes que codifican 
transportadores de urea: SLC14A2 y SLC14A1, 
ambos localizados en el brazo largo del 
cromosoma 18. El transportador codificado por 
SLC14A2 fue el primero identificado como tal, 
por lo que se llama UT-A; el otro es UT-B (43 
kDa). El UT-A posee tres subtipos, llamados UT-
A1 (97 a 117 kDa), UT-A2 (55 kDa) y UT-A3 
(44 a 67 kDa), generados por variantes de 
empalme del mismo producto génico (Fig. 4, A). 
La estructura propuesta de tres de estos 
transportadores, su sitio extracelular de 
glicosilación y sus sitios intracelulares de 
fosforilación se indican en la Fig. 4, B. 
 La distribución intrarrenal de los 
transportadores de urea es característica. UT-A1 
y UT-A3 se localizan en la porción medular 
interna del túbulo colector, con UT-A3 limitado 
a la porción más próxima a la papila (Fig. 4, C). 
UT-A2 se encuentra en la rama 
descendente de asas de Henle cortas. Bajo 
Concentración y dilución de la orina 
Dr. Fernando D. Saraví 
4
condiciones de antidiuresis (por ejemplo por 
privación de agua), UT-A2 puede también 
expresarse en la rama descendente de las asas de 
Henle largas de las nefronas yuxtamedulares. 
UT-B corresponde a una sola proteína, 
que se expresa en el endotelio de los vasos rectos 
ascendentes y descendentes, en el epitelio de la 
superficie de las papilas renales, el tracto urinario 
y la vejiga. Cabe destacar que UT-B está también 
presente en abundancia en la membrana de los 
eritrocitos, donde corresponde al antígeno Kidd. 
Esto puede ser importante para el mecanismo de 
concentración de la orina, pues los eritrocitos 
transcurren por los vasos rectos y pueden acarrear 
parte de la urea proveniente del segmento interno 
de la médula hacia regiones más superficiales.4 
 
MECANISMOS DE CONTRACORRIENTE 
Se sabe que las asas de Henle tienen un papel 
destacado en generar el gradiente de osmolaridad 
de la médula renal que posibilita, en presencia de 
vasopresina, la conservación de agua mediante la 
 
4 El UT-B se expresa asimismo en la próstata, 
astrocitos y células ependimarias, timo, corazón, 
pulmón, hígado, intestino delgado, colon, páncreas, 
músculo esquelético, médula ósea, bazo y en las 
células de Sertoli. 
concentración de la orina. Como se verá luego, 
los vasos rectos y la porción terminal de los 
túbulos colectores también tienen papeles 
importantes. 
 Si bien quedan aspectos sin resolver, los 
principios generales del mecanismo de 
producción del gradiente osmolar son claros. 
Antes de exponerlos, conviene reseñar el 
fenómeno de intercambio por contracorriente. 
 En la Fig. 5 se presenta un ejemplo 
sencillo. Un horno es alimentado con aire fresco 
proveniente de la atmósfera, que penetra por un 
tubo en contacto con el tubo de escape por el cual 
se eliminan los productos de la combustión. 
Ambos tubos tienen alta conductividad térmica. 
Esta disposición hace que los gases de escape 
transfieran parte de su calor hacia el aire fresco, 
de modo que la temperatura de éste aumenta 
mientras que el escape se enfría. Nótese que en 
este sistema, la transferencia de calor es pasiva. 
El gradiente se mantiene por la inyección 
continua de aire fresco, lo cual impide que los 
gases de entrada y salida alcancen equilibrio 
térmico. 
 En la Fig. 6 se muestra cómo puede 
teóricamente originarse el gradiente osmótico 
medular. En el asa de Henle, la rama descendente 
es permeable al agua pero no al NaCl. Por el 
Fig. 4 
Concentración y dilución de la orina 
Dr. Fernando D. Saraví 
5
contrario, la TALH transporta NaCl pero es 
impermeable al agua. Se parte de condiciones 
isotónicas del fluido endotubular y el intersticio 
(Fig. 6, A). La extracción activa de soluto 
(flechas rojas) sin agua reduce la osmolaridad 
endotubular de la TALH, pero aumenta la 
osmolaridad del intersticio (Fig. 6, B). Esto causa 
que salga agua de la rama descendente y por tanto 
se concentre el NaCl (Fig. 6, C). Ahora la 
concentración de NaCl que llega a la rama 
ascendente es mayor que antes, y la cantidad 
extraída es mayor, con lo cual aumenta 
adicionalmente la osmolaridad del intersticio y 
(por salida de agua) del líquido en la rama 
descendente. Luego de varios ciclos se establecen 
gradientes estables mucho mayores que los 
iniciales (Fig. 6, D). Este fenómeno se denomina 
multiplicación por contracorriente. 
En el riñón, la multiplicación por 
contracorriente es el proceso por el cual una 
pequeña diferencia de osmolalidad entre los 
segmentos descendentes y ascendentes del asa de 
Henle en cada nivel de la médula es amplificada 
por la configuración del flujo endotubular, para 
establecer una gran diferencia de osmolalidad a 
lo largo de la médula. 
 El transporte activo de NaCl en la TALH 
es de una magnitud suficiente para crear el 
gradiente osmótico en la capa medular externa, 
pero no explica su generación en la capa medular 
interna, que es precisamente donde se producen 
los mayoresgradientes osmóticos. No se ha 
demostrado transporte activo de NaCl en la 
porción delgada ascendente del asa de Henle. 
Según el consenso actual, la generación del 
gradiente medular requiere multiplicación por 
contracorriente en las asas de Henle largas, 
mientras que su mantenimiento exige el 
intercambio por contracorriente en los vasos 
rectos. Sin embargo, los mecanismos precisos 
involucrados permanecen poco claros, incluso 
luego de décadas de investigación, por lo cual se 
reseñarán brevemente las principales hipótesis. 
 
“Mecanismo pasivo” 
En la llamada hipótesis del “mecanismo pasivo” 
la urea cumple un papel importante. La 
denominación de “mecanismo pasivo” no es la 
más apropiada, pues en realidad la hipótesis 
requiere transporte activo de NaCl en el 
segmento grueso de la rama ascendente de Henle 
(TALH). El mecanismo propuesto solamente es 
pasivo con respecto a la salida de NaCl desde el 
segmento delgado ascendente del asa de Henle y 
de urea desde el túbulo colector. Esta hipótesis 
tiene en cuenta que: 
 
1. La concentración de urea en el intersticio 
medular interno es mucho mayor que la 
concentración de NaCl. 
2. La concentración de NaCl en el asa de 
Henle es mucho mayor que la de urea. 
Fig. 6 
Fig. 5 
A B C D
Concentración y dilución de la orina 
Dr. Fernando D. Saraví 
6
Si la porción delgada de la rama ascendente 
tuviera una permeabilidad suficientemente alta 
para el NaCl y suficientemente baja para la urea, 
difundiría más NaCl desde el túbulo al intersticio 
que urea desde el intersticio hacia el túbulo. 
Efectivamente, la permeabilidad a la urea de la 
porción delgada es baja, y esta porción posee 
canales de Cl- ClC-Kb en la membrana apical y 
basolateral, que permiten la salida pasiva de 
cloruro. Sin embargo, la vía de reabsorción de 
Na+ se desconoce. 
La salida de NaCl, sin un ingreso 
osmóticamente equivalente de urea, resultaría en 
una reducción de la concentración de solutos en 
la luz tubular en el trayecto de la porción delgada 
de la rama ascendente del asa de Henle, con un 
aumento neto de la concentración de solutos en 
el intersticio circundante. Por supuesto, la 
reabsorción activa de NaCl en el TALH, sin ser 
acompañada por reabsorción de agua, tiene el 
mismo efecto en dicho segmento (ver FUNCIÓN 
TUBULAR RENAL). 
La hipótesis del mecanismo pasivo supone 
que las elevadas concentraciones intersticiales de 
solutos son mantenidas dinámicamente por 
continua difusión de urea desde la porción final 
del túbulo colector y salida de NaCl de la rama 
ascendente del asa de Henle. Para que esto último 
ocurra, la permeabilidad de la rama descendente 
para el NaCl y la urea deben ser adecuadas como 
para evitar la disipación de los gradientes 
transepiteliales. 
La absorción activa de NaCl en el TALH y, 
en presencia de vasopresina, la absorción pasiva 
de agua en la nefrona distal, hace que la urea 
endotubular se concentre. A su vez, la 
vasopresina aumenta la permeabilidad a la urea 
en el segmento medular interno. La salida de urea 
hacia el intersticio aumenta la osmolaridad 
intersticial y extrae agua de la rama descendente 
del asa de Henle, lo cual tiende a reducir (por 
dilución) la concentración intersticial de NaCl y 
mantiene un gradiente favorable para su salida 
pasiva en el segmento delgado. A su vez, parte de 
la urea proveniente de los túbulos colectores 
puede ingresar a las ramas descendentes del asa 
de Henle y aumentar su concentración en la luz. 
En resumen, el “mecanismo pasivo” puede 
explicar la generación del gradiente osmótico 
intersticial en la porción interna de la médula 
Fig. 7 
Concentración y dilución de la orina 
Dr. Fernando D. Saraví 
7
siempre y cuando existan determinadas 
permeabilidades de la rama descendente y la 
porción delgada de la rama ascendente a los 
principales solutos. 
 
Otros mecanismos postulados 
Aunque el “mecanismo pasivo” continúa siendo 
la hipótesis más aceptada para la producción de la 
orina concentrada, el hecho de que sea difícil 
conciliarla con ciertos resultados experimentales 
y simulaciones matemáticas ha motivado la 
búsqueda de explicaciones alternativas, como las 
tres siguientes: 
1. La concentración final de la orina 
requiere de la actividad contráctil del 
músculo liso de la pelvis renal, tal vez 
empleando los hialuronatos instersticiales 
como transductores que acoplan el 
fenómeno mecánico con el trabajo 
osmótico. 
2. La existencia de un soluto no identificado 
en la zona medular interna que 
contribuya a la elevada osmolaridad del 
intersticio. 
3. La estructura tridimensional de la médula 
origina complejas relaciones entre los 
diferentes túbulos y vasos rectos, que 
permite la existencia de microzonas que 
generan favorecen el proceso de 
concentración. 
Cada una de estas hipótesis tiene sus propios 
problemas y limitaciones, de modo que ninguna 
está claramente establecida. La hipótesis basada 
en la relación tridimensional entre túbulos 
colectores, vasos rectos ascendentes y 
descendentes y asas de Henle tiene creciente 
apoyo experimental en la rata, pero se ignora si es 
aplicable al riñón humano. Debe notarse que la 
capacidad de concentración urinaria de la rata es 
2.5 veces mayor que la del humano. 
 
EL ASA DE HENLE 
Como se vio en FUNCIÓN TUBULAR, en el túbulo 
proximal se reabsorbe una cantidad proporcional 
de agua y solutos, por lo que el fluido 
endotubular que deja el túbulo proximal es 
esencialmente isotónico con el plasma. 
El primer segmento de la nefrona donde 
la reabsorción de agua y solutos se disocia es el 
asa de Henle. Esto ocurre tanto cuando la orina 
final vaya a ser diluida como cuando vaya a ser 
concentrada. El fluido que llega al túbulo colector 
es marcadamente hipotónico, por lo que puede 
dar lugar a una orina diluida, o bien, en presencia 
de vasopresina, concentrarse en este segmento 
hasta una osmolaridad cuatro veces mayor que la 
del plasma. 
Rama descendente del asa de Henle 
Las asas de Henle reciben un cuarto a un tercio 
del caudal filtrado (45 a 60 L/día). La rama 
descendente posee canales acuosos del tipo 
acuaporina 1 que permiten el pasaje de agua por 
gradiente osmótico, al igual que el túbulo 
proximal. Sin embargo, a diferencia de éste, la 
rama descendente carece de mecanismos eficaces 
para el transporte transepitelial de solutos. El 
epitelio de la rama descendente es incluso poco 
permeable a la urea, soluto al cual la membrana 
de la mayoría de las células es permeable. De 
todos modos, existe un transportador de urea 
específico de la rama descendente, llamado UT-
A2, cuya función se trata más abajo. 
La salida de agua no acompañada de 
solutos hace que el líquido tubular aumente su 
osmolaridad progresivamente, hasta alcanzar un 
máximo en el vértice del asa. En las asas largas 
de Henle de las nefronas yuxtamedulares, la 
osmolaridad del líquido tubular alcanza en el 
codo el valor de 1200 mOsm/L antes 
mencionado. En la rama descendente se 
reabsorbe aprox. 23 % del agua filtrada. 
La suma de la reabsorción en el túbulo 
proximal y la rama descendente del asa de Henle 
es así aprox. 90 % del total de agua filtrada (~ 
160 L/día; Fig. 8). Esta reabsorción es obligada, 
en contraposición a la reabsorción facultativa, 
dependiente de vasopresina, que puede 
producirse en los segmentos distales. 
 
Rama ascendente del asa de Henle 
En contraste con la rama descendente, la rama 
ascendente tiene escasa o nula permeabilidad al 
agua, pero permite la salida de solutos. El fluido 
tubular que ingresa a la rama ascendente (aprox. 
20 L/día) tiene una elevada concentración de 
solutos, en particular NaCl, como consecuencia 
de la salida selectiva de agua en la rama 
descendente. 
El NaCl abandona la porción delgada de 
la rama ascendente por transferencia pasiva. Los 
canales de cloruro denominados ClC-K1, 
específicos de esta parte de la nefrona, tienen un 
papel importanteen la salida pasiva de NaCl, 
aunque el mecanismo de salida del Na+ es menos 
claro. 
En la porción gruesa (TALH) la salida de 
NaCl y otros solutos se produce en forma activa, 
como se describió en FUNCIÓN TUBULAR. Hasta 
20 a 25 % del Na+ filtrado puede reabsorberse en 
la TALH. La TALH es impermeable a la urea. 
Como resultado de la pérdida selectiva de 
solutos, el líquido tubular se torna hipotónico 
con respecto al plasma. 
Concentración y dilución de la orina 
Dr. Fernando D. Saraví 
8
 Los fenómenos de transporte en el asa de 
Henle son esencialmente los mismos cuando la 
orina finalmente producida es concentrada que 
cuando es diluida. La regulación de la 
osmolaridad urinaria se produce principalmente a 
partir del túbulo contorneado distal, por 
influencia de la vasopresina. 
 
DESDE EL TÚBULO CONTORNEADO DISTAL 
AL TÚBULO COLECTOR: ORINA DILUIDA 
El líquido proveniente del asa de Henle tiene 
aprox. 50 % de la osmolaridad del plasma (150 
mOsm/L). La siguiente porción de la nefrona 
también reabsorbe activamente NaCl (hasta 5 % 
del Na+ filtrado) y es impermeable a la urea. En 
ausencia de vasopresina, esta porción tampoco es 
permeable al agua. En estas condiciones, la 
osmolaridad del fluido tubular disminuye aún 
más, hasta alcanzar 50 a 100 mOsm/L cuando el 
túbulo colector ingresa a la médula renal. Para 
Fig. 8 
Concentración y dilución de la orina 
Dr. Fernando D. Saraví 
9
que se produzca orina diluida, debe impedirse la 
reabsorción del agua remanente en el túbulo 
colector medular, que es precisamente lo que 
ocurre en ausencia de vasopresina. En esta 
condición, se elimina hasta aprox. 10 % del agua 
filtrada, lo que equivale a 18 L/día. 
 
DESDE EL TÚBULO CONTORNEADO DISTAL 
AL TÚBULO COLECTOR: ORINA 
CONCENTRADA 
La vasopresina aumenta la permeabilidad al agua 
de la última porción del túbulo distal, el túbulo 
conector y todo el túbulo colector. La magnitud 
del efecto de la vasopresina es proporcional a su 
concentración plasmática. Cuando el efecto es 
máximo, solamente se elimina 0.3 % del agua 
filtrada (aprox. 600 mL; Fig. 8). Desde luego, en 
general la osmolaridad y volumen de la orina se 
encuentra normalmente en un punto intermedio 
entre la diuresis y la antidiuresis máximas. 
Paradójicamente, en condiciones de 
antidiuresis (alta vasopresina) la mayor parte de 
la reabsorción facultativa de agua tiene lugar en 
la corteza renal, cuyo intersticio es isotónico con 
el plasma (300 mOsm/L). En efecto, al túbulo 
distal ingresan diariamente ~18 L de líquido con 
una osmolaridad de 150 mOsm/L, que por 
reabsorción activa de NaCl puede decrecer hasta 
50 mOsm/L en ausencia de vasopresina. No 
obstante, en presencia de vasopresina se 
reabsorberá agua hasta que el fluido tubular 
alcance 300 mOsm/L. Esto corresponde a 15 
L/día, o cerca de 85 % del total que se reabsorbe 
en presencia de vasopresina. 
De los 3 L/día remanentes que ingresan a 
los túbulos colectores medulares en condiciones 
de antidiuresis, hasta 80 % (2400 mL) puede 
reabsorberse facultativamente por egreso del agua 
hacia el intersticio medular hiperosmótico (Fig. 
8). Cabe reiterar que, en los túbulos colectores 
medulares, la vasopresina no solamente 
incrementa la permeabilidad al agua, sino 
también a la urea. Este efecto es importante por 
una parte porque evita la diuresis osmótica que 
se produciría si no escapara urea al intersticio, y 
por otra porque la urea que egresa contribuye a 
la alta osmolaridad intersticial. 
El principal mecanismo para el reciclado 
es la reabsorción de urea desde la luz del 
segmento medular interno del túbulo colector 
hacia el intersticio, mediada por UT-A1 y UT-
A3. Los ratones en los cuales se anulan los genes 
que codifican los transportadores de urea UAT-1 
y UAT-3 presentan poliuria cuando son 
sometidos a una dieta normoproteica o hiper- 
proteica y son incapaces de reducir dicha diuresis 
cuando son privados de agua. En cambio, con una 
dieta hipoproteica, con la cual la producción de 
urea es escasa, la diuresis es virtualmente normal 
y se reduce frente a la privación de agua. 
Parte de la urea reabsorbida en la porción 
distal del túbulo colector permanece en el 
intersticio, pero parte ingresa a la luz de la rama 
descendente y, en menor medida, al segmento 
delgado de la rama ascendente de Henle de la 
porción más interna de las nefronas con asas 
largas. En la rata, las reconstrucciones 
tridimensionales muestran que en la porción 
interna de la médula los túbulos colectores y los 
segmentos delgados de las ramas ascendentes se 
encuentran en estrecha proximidad. 
La urea que ingresa a la luz del extremo 
de las asas largas alcanza una concentración 
elevada que tiende a crecer aún más pues los 
siguientes segmentos tubulares son virtualmente 
impermeables a la urea, excepto la porción final 
de los túbulos colectores (UAT-1 y UAT-3). 
Una segunda vía de reciclado de urea 
comprende el ingreso de urea proveniente del 
segmento medular interno del túbulo colector a 
vasos rectos ascendentes y descendentes (UT-B). 
Parte de la urea transportada por los vasos rectos 
Fig. 9 
Concentración y dilución de la orina 
Dr. Fernando D. Saraví 
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ascendentes recicla a nivel medular externo a las 
asas de Henle cortas de las nefronas 
yuxtamedulares (UT-A2). 
En la región medular externa, la urea 
puede reciclar entre el segmento grueso del asa 
de Henle y la porción final del túbulo 
contorneado proximal. 
El resultado neto del reciclado es limitar 
la pérdida de urea en la médula, particularmente 
en la porción más interna, donde este soluto es 
imprescindible para mantener la elevada 
osmolalidad intersticial, la cual a su vez es 
fundamental para permitir la concentración de la 
orina. 
 
Mecanismo del efecto de la vasopresina 
Las células de la nefrona distal, desde el túbulo 
conector en adelante, poseen constitutivamente 
acuaporinas AQP-3 y AQP-4 en su membrana 
basolateral, pero en ausencia de vasopresina la 
membrana apical carece de acuaporinas, por lo 
que la permeabilidad transcelular para el agua es 
baja. 
 La falta de la acción de la vasopresina 
causa diabetes insípida, caracterizada por la 
producción de un gran volumen de orina 
hipotónica. La diabetes insípida puede ser de 
origen central, cuando no hay secreción de 
vasopresina, o periférico cuando hay un defecto 
en el receptor o alteraciones tubulares que 
impiden responder a la vasopresina. 
La acuaporina AQP-2 es indispensable 
para el efecto antidiurético de la vasopresina 
(Fig. 9). Luego de su síntesis, AQP-2 es 
fosforilada y glicosilada en el aparato de Golgi. 
Luego es incorporada en vesículas que se ligan a 
los microtúbulos (Fig. 9, A). Las proteínas 
asociadas con estas vesículas se esquematizan en 
la Fig. 9, B. La dineína es una proteína motora 
que, asociada con dinactina, permite el 
desplazamiento de las vesículas hacia el polo 
negativo de los microtúbulos. Otras proteínas 
asociadas a las vesículas incluyen proteína kinasa 
A (PKA), ligada por proteínas de anclaje 
(AKAP). Las vesículas poseen también proteínas 
que median el amarre e inserción de la AQP-2 en 
la membrana apical: VAMP-2, VAMP-3 y 
SNAP-23, como también la ATPasa asociada con 
esta última, Hrs-2. En la membrana apical hay 
proteínas que son el blanco (target) de unión con 
estos complejos o t-SNARE. 
En condiciones de antidiuresis, la 
vasopresina actúa sobre receptores de la 
membrana basolateral V2R lo cual activa la 
adenilato ciclasa y, mediante cAMP, la PKA. 
Ésta fosforila la AQP-2 en las serinas 256, 261, 
264 y 269, lo cual inicia la exocitosis e inserción 
de unidades de AQP-2 en la membrana apical e 
incrementa rápidamente la permeabilidad 
transcelular al agua. Para este efecto es necesaria 
también la despolimerización de la F-actina del 
citoesqueleto de la membrana apical (Fig. 9, C). 
La respuesta es muy rápida. 
En ausencia de vasopresina, o si se 
bloquea el receptor V2R, la AQP-2 sufre 
endocitosis mediada por clatrina y es recicladaa 
vesículas citoplásmicas o degradada (Fig. 9, D). 
La vasopresina también estimula, por 
medio del cAMP, la expresión del gen de la 
AQP-2 por un efecto sobre el promotor, mediado 
en parte por la proteína de intercambio (Epac) y 
la kinasa Erk 1/2. Por esta razón, cuando la 
Fig. 10 
Concentración y dilución de la orina 
Dr. Fernando D. Saraví 
11
secreción de vasopresina está ausente 
por tiempo prolongado, como en la 
diabetes insípida central o en la 
polidipsia psicogénica (potomanía), la 
respuesta aguda a la vasopresina es 
deficiente. Se requiere cierto nivel 
sostenido de vasopresina circulante 
para mantener la capacidad de respuesta 
antidiurética a la hormona. 
En la Fig. 10, A se diagraman 
los efectos rápidos y lentos (genómicos) 
de la vasopresina. En la Fig. 10, B se 
muestran las vías de acción de diversos 
antagonistas endógenos de la acción de 
la vasopresina en el túbulo colector. 
Dos de estas sustancias endógenas son 
la prostaglandina E2 y la dopamina. 
La prostaglandina E2, actuando sobre receptores 
acoplados a proteína Gq, inhibe el aumento de 
permeabilidad causado por vasopresina o cAMP 
en el segmento interno del túbulo colector. La 
dopamina también tiene un efecto inhibitorio, 
mediado por receptores cuya activación inhibe la 
adenilato ciclasa, en el citado segmento y 
también en el túbulo colector cortical. Otros 
inhibidores incluyen factor de crecimiento 
epitelial, acetilcolina (receptores muscarínicos), 
endotelina y bradikinina. 
Es posible que la dopamina y la 
prostaglandina E2 también contribuyan a la 
regulación de AQP-2 a largo plazo, como se 
observa en aumentos crónicos de la vasopresina 
causado por el síndrome de secreción inapropiada 
de ADH (vasopresina). En esta condición, los 
fluidos corporales son hipotónicos pero se 
produce un fenómeno de escape (reducción del 
efecto de la vasopresina) por regulación negativa 
de la expresión de AQP-2. Es interesante que el 
litio, que se emplea en psiquiatría para tratar el 
trastorno bipolar, puede causar diabetes insípida. 
La diabetes insípida causada por litio se asocia 
con una importante supresión de la expresión del 
gen de AQP-.2. 
El efecto de la vasopresina sobre la 
permeabilidad a la urea se limita al segmento 
interno del túbulo colector (Fig. 11). El efecto 
también es mediado por activación de receptores 
V2R con estimulación de la adenilato ciclasa y 
aumento del cAMP, que activa la PKA y una 
proteína de intercambio activada por cAMP 
(Epac). Estas promueven la inserción de UT-A1 
en la membrana apical (UT-A1 y UT-A3 se 
expresan también en la membrana basolateral). 
Al finalizar la acción de la vasopresina, el UT-A1 
es endocitado, ubitiquinado y degradado en 
proteosomas. 
En resumen,la mayor parte de la 
reabsorción de agua se efectúa en el túbulo 
proximal. La reabsorción de agua y electrolitos 
se desacopla en el asa de Henle. El fluido tubular 
que abandona el asa de Henle es hipotónico. En 
ausencia de vasopresina, se secreta una orina 
hipotónica. En presencia de vasopresina, la 
mayor parte del agua que sale del asa de Henle 
puede abandonar la nefrona distal hacia el 
intersticio por diferencias de presión osmótica 
mediante la AQP2 insertada en la membrana 
apical. 
Cuantitativamente, la mayor parte de la 
reabsorción facultativa, dependiente de 
vasopresina, tiene lugar en la corteza con un 
gradiente osmótico túbulo-intersticial muy 
pequeño. El pequeño caudal de fluido tubular 
que ingresa a la médula renal en esta condición 
isotónica puede luego alcanzar una 
concentración máxima en el túbulo colector 
medular, por transferencia de agua hacia el 
intersticio, cuya tonicidad crece hacia la papila. 
En este caso la orina será hipertónica con 
respecto al plasma. 
Por su parte, el aumento de 
permeabilidad a la urea causado por la 
vasopresina contribuye a su efecto antidiurético 
porque evita la diuresis osmótica que la urea 
podría causar y porque aumenta la osmolaridad 
del intersticio, lo cual favorece la reabsorción de 
agua. 
Fig. 11