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Fisiología Renal 1
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Fisiología Renal
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Type 📒 Lesson
Los riñones son dos órganos ovalados con una indentación medial. Miden 
aproximadamente 11 x 7 x 3 cm y pesan unos 150 g, siendo normalmente el riñón 
izquierdo algo mayor que el derecho
Desde la altura de la última vértebra dorsal hasta por encima de la tercera vértebra 
lumbar
La nefrona es la unidad funcional del riñón 
800.000 a 1.000.000 nefronas, cada una de las cuales es capaz de formar orina
@February 22, 2021
Fisiología Renal 2
La pérdida de nefronas no suele comprometer la función renal porque se producen 
cambios adaptativos que suplen la funcionalidad en el resto del sistema
La arteria renal entra en el riñón a través del hilio y después se ramifica hasta formar 
las arterias interlobulares, las arterias arciformes, las arterias interlobulillares y las 
arteriolas aferentes, que terminan en los capilares glomerulares, donde se produce la 
filtración de grandes cantidades de líquido y solutos para comenzar la formación de 
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orina. Los extremos distales de los capilares glomerulares coalescen hasta formar la 
arteriola eferente, que llega a la segunda red capilar formando los capilares 
peritubulares, que rodean a los túbulos renales
Flujo de 1,200 ml de sangre por minuto, 180 L al día (650 ml corresponden a plasma 
sanguíneo y de este, una quinta parte aproximadamente será filtrado en el glomérulo)
Proceso de filtración
Proceso pasivo con poco gasto energético 
Membrana de filtración glomerular
Barrera que evita el paso al túbulo renal de células y de la mayor parte de las 
proteínas plasmáticas
Genera un ultrafiltrado
Endotelio capilar fenestrado
Membrana basal
Entre la capa endotelial y la epitelial
240 - 340 nm 
Colágeno IV y V, proteoglucanos y glucoproteínas (heparán sulfato)
Carga electronegativa que repele proteínas y otros elementos negativos
Membrana podocitaria
células polarizadas, con una parte apical orientada hacia el espacio de la 
cápsula de Bowman y otra hacia la lámina basal del endotelio
Prolongaciones a modo de dedos que abrazan la lamina basal creando 
diafragmas de ranura
los pies interdigitados a los capilares glomerulares, contribuyen a que estos 
soporten la presión hidrostática, ya que los podocitos tienen un citoesqueleto 
formado sobre todo por filamentos de actina
Presiones que afectan al filtrado glomerular
Presión hidrostática sanguínea
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Esencialmente la fuerza principal que empuja a la sangre contra la barrera de 
filtración glomerular
Aproximadamente 55 mmHg
Presión hidrostática capsular
Es la presión hidrostática ejercida contra la membrana de filtración por el 
líquido del espacio capsular. Esta presión se opone a la filtración hacia el 
túbulo renal y oscila alrededor de 15 mm Hg
Presión osmótica coloidal en los capilares glomerulares
Presión ejercida por las proteínas en la sangre, que tiende a recuperar el agua 
filtrada
A nivel de la capsula glomerular se mantiene de forma más o menos constante 
una presión coloidal de aproximadamente 30 mmHg
Regulación del filtrado glomerular 
El filtrado glomerular está condicionado por la presión hidrostática capilar 
Fisiología Renal 5
La presión sanguínea glomerular depende de la presión sanguínea sistémica, y ambas 
presiones no siempre van a ir paralelas
Ejemplo: Si aumenta la presión hidrostática glomerular, se producirá más filtrado y en 
consecuencia, más orina y una reducción en la volemia con el consiguiente descenso 
de la presión sistémica. Por lo tanto, el mantenimiento de la presión capilar renal 
depende de la regulación nerviosa y endocrina que regula la presión sistémica, pero 
también cuenta con un sistema de autorregulación local o intrínseco que garantiza su 
mantenimiento
Controles intrínsecos
Control miogénico: depende de las células musculares lisas presentes en la 
pared de los capilares aferentes. Frente a un aumento de presión sistémica, las 
células musculares se contraen disminuyendo la luz capilar y con ello, el flujo 
vascular. Por el contrario, un descenso en la presión sistémica provoca la 
dilatación de las arteriolas aferentes. 
Retroalimentación tubuloglomerular: las células de la mácula densa en el 
túbulo distal detectan un incremento en sodio y/o cloruro. En respuesta a este 
incremento de electrolitos, las células de la macula densa secretan sustancias 
vasoconstrictoras como adenosina, ATP y/o tromboxano, que por mecanismos 
mal conocidos llegan a la arteria aferente provocando vasoconstricción y con 
ello un descenso de la presión capilar glomerular y de la filtración glomerular
Fisiología Renal 6
💡 Estos mecanismos son muy útiles cuando la presión arterial sistémica se 
mantiene en rangos entre 80 y 180 mmHg sin embargo son incapaces de 
compensar grandes fluctuaciones de presión
Controles extrínsecos 
Mecanismos neurogénicos: El control del sistema nervioso simpático mantiene 
la homeostasis vascular sistémica independiente de lo que ocurra a nivel renal. 
Sistema renina-angiotensina-aldosterona: la secreción de renina causa la 
actividad de retroalimentación con el sistema nervioso simpático y un efecto 
sobre las células de mácula densa que, frente al descenso de filtrado 
glomerular, dejan de producir elementos vasoconstrictores
Tasa de filtración glomerular 
Hombres: 125 ml/min 
Mujeres: 105 ml/min 
La TFG depende de 3 condicionantes:
La presión hidrostática sanguínea en los capilares 
glomerulares. Su valor suele ser alto, en torno a los 
55 mm Hg.
La presión hidrostática capsular ejercida contra 
la membrana de filtración por el líquido que ha 
penetrado en el espacio capsular. Esta presión se 
opone a la filtración y su, valor promedio es de 15 
mm Hg.
La presión osmótica coloidal de la sangre. También 
se opone a la filtración, y es de unos 30 mm Hg.
Aspectos relevantes del proceso de filtración renal 
Se realiza en el corpúsculo renal 
cuenta con: 
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a) Un endotelio capilar capaz de mantener estable el flujo y a presión sanguínea, con 
poros de 50 a 100 µm de diámetro que permita la salida de elementos del plasma
b) Una membrana basal glomerular, con células cargadas electronegativamente
c) Una capa de células podocitarias, contráctiles, que envuelven a los capilares 
regulando la actividad capilar y dejando a su vez entre ellas espacios libres que 
permitan el paso de pequeñas substancias.
Formación de orina
Aprox. cada 22 minutos, la totalidad del plasma sanguíneo ha sido filtrado en los 
glomérulos
Se filtran aproximadamente 180 L/día de plasma
95 % es agua y el 5% restante son sustancias de desecho
En el túbulo, se reabsorbe más del 90% del agua y el cloruro sódico filtrados y 
aproximadamente el 70% del potasio y el 80% del bicarbonato
Mecanismos de reabsorción y secreción tubulares
Reabsorción de grandes moléculas
30g de proteínas con peso molecular inferior a 70.000 atraviesan diariamente 
el glomérulo
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Se recuperan en su totalidad en el túbulo proximal mediante un proceso de 
endocitosis que 
tiene lugar en el borde en cepillo de la cara apical del túbulo proximal
Reabsorción de glucosa y otras moléculas importantes para el organismo
Reabsorbidos en su práctica totalidad en el túbulo proximal por un mecanismo 
de transporte activo
La máxima absorción de estos elementos se produce en la primera porción del 
túbulo contorneado proximal
Aproximadamente se filtran 180g de glucosa cada día, de los que más del 99% 
es reabsorbida a nivel tubular
se hace a expensas de los transportadores de membrana de sodio y glucosa 
SGLT (sodium-glucose transporters)
El 90% de la glucosa se reabsorbe en el segmento contorneado del túbulo 
proximal utilizando transportadores SGLT2, mientras que el 10% restante se 
reabsorbe en el segmento recto del túbulo proximal descendente mediante 
transportadores SGLT1
Reabsorción de iones y agua
El agua, seguirá un proceso de transporte pasivo por arrastre osmótico
Más del 90% del agua y del cloruro sódico filtradoson reabsorbidos. El 10% 
restante tendrá una reabsorción condicionada a las necesidades del organismo
a) Reabsorción de sodio: es el catión más abundante en el ultrafiltrado, el mayor 
porcentaje de Na+, se reabsorbe en la región proximal del túbulo utilizando un 
mecanismo de transporte activo con gran gasto energético. 
b) Reabsorción de cloro: Se produce por vía paracelular, sin requerir energía para 
su transporte, en el último segmento del túbulo proximal, y asa de Henle. Pero un 
pequeño porcentaje de cloro es absorbido mediante un cotransportador 
Na+/2Cl−/K+
c) Transporte de agua: en la porción decendente del asa de Henle las células 
tienen poca actividad metabólica pero una gran cantidad de aquaporinas que 
permiten reabsorber agua. En la región ascendente gruesa hay pocas aquaporinas 
pero una gran cantidad de bombas Na•-K•-2cl- y Na+-K+-ATPasa
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Hormonas
ADH
Inhibe la secreción de agua y con ello la producción de orina al regular la 
cantidad de aquaporinas permeables para la reabsorción de agua
Cuando el cuerpo está sobrehidratado, desciende la osmolalidad del líquido 
extracelular, y en paralelo, desciende la secreción de ADH en la secreción por 
la hipófisis posterior
Aldosterona
La aldosterona actúa modulando la reabsorción del Na+ que ha llegado hasta 
la región terminal de la nefrona. De hecho, hasta el 5% del Na+ filtrado puede 
ser reabsorbido gracias a la acción de la aldosterona
Tras su unión a estos receptores, la aldosterona provoca la actividad de 
bombas de Na+/K+/ATPasa, provocando la reabsorción de Na+ y con el de Cl y 
agua en aquellas regiones con aquaporinas; y la salida de K`+ hacia la zona 
luminal del túbulo que será excretado en la orina
Péptido Natriurético Atrial o Auricular
Sintetizado fundamentalmente en los miocitos auriculares y ventriculares, y 
tiene un efecto natriurético disminuyendo la reabsorción del sodio a nivel de 
nefrona terminal inhibiendo la expresión de los transportadores de Na+ en esta 
región
Actúa sobre el músculo liso vascular disminuyendo su actividad en respuesta a 
substancias vasoconstrictoras; disminuye la secreción de aldosterona, e inhibe 
la secreción de ADH, así como la secreción de renina
Dilata la arteria aferente glomerular; contrae la arteria eferente glomerular y 
relaja las células mesangiales, con incremento de la tasa de filtrado glomerular
PTH
También actúa a este nivel, aumentando la reabsorción de Ca2 principalmente 
en el tubo contorneado distal
Secreción de sustancias en orina 
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Sustancias como H+, K+, NH4 + (ion amonio), creatinina, y algunos ácidos y bases 
orgánicos son secretados desde los capilares peritubulares hacia la luz tubular.
Por tanto, en la formación de la orna es importante considerar la secreción de:
Medicamentos y metabolitos, que sobre todo al estar unidos a proteínas 
transportadoras no son filtrados, y por lo tanto, deben secretarse.
Sustancias fisiológicamente no útiles o productos intermedios que se han utilizado 
en la reabsorción tubular
Relación anatomo-funcional
Túbulo proximal
En él se realiza la reabsorción y secreción casi total de los principales solutos, 
además de la reabsorción del 70% del agua filtrada. El motor fundamental en 
estos procesos son movimientos de arrastre del sodio por las bombas de 
sodio/potasio ubicadas en la membrana basolateral de sus células
Rama descendente delgada de Henle
Se caracteriza por su alta permeabilidad al agua y la nula reabsorción de ClNa 
e impermeabilidad a la urea
Rama ascendente delgada de Henle
Se caracteriza por su impermeabilidad al agua y la permeabilidad al ClNa que 
sale por gradiente químico, así como para la urea que entra por gradiente 
químico
Rama ascendente gruesa de Henle
Se caracteriza por su impermeabilidad al agua, la alta actividad de las bombas 
basolaterales de sodio/potasio y la ubicación luminal de un cotransportador 
sodio/potasio/2cloruros, que saca estos iones del túbulo, por lo que el líquido 
tubular se hace aún más hipotónico. Este transportador está regulado por la 
ADH que lo activa.
Túbulo contorneado distal
En la superficie apical nos encontramos con el cotransportador sodio/cloruro. 
En el lado basolateral nos encontramos el intercambiador 2sodio / calcio, de 
forma que la reabsorción de sodio supone secreción de calcio y depende del 
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cotransportador apical sodio/cloruro. Las bombas sodio/potasio y las de calcio 
y magnesio. 
La mácula densa se encarga de analizar la concentración tubular de sodio, de 
forma que cuando ésta aumenta sus células liberan renina.
Túbulo conector y conducto colector
En la región apical se expresan canales específicos de sodio regulados por la 
aldosterona. Los canales específicos de potasio que favorecen su secreción y 
son activados por la aldosterona e inhibidos por el hidrogenión luminal. 
Cotransporte cloruro/potasio con poca actividad.
En la región basolateral nos encontramos con las bombas de sodio/potasio 
reguladas por la aldosterona y en las células intercalares tipo A los 
intercambiadores sodio / hidrogenión y cloruro / bicarbonato; y aquaporinas.
Función Endocrina
Eritropoyetina y hematopoyesis
En condiciones fisiológicas, la concentración plasmática basal de esta hormona 
en el adulto se encuentra en un rango de 6-32 UI/mL (100 pg/mL aprox.) y 
varía según el sexo y edad. La función principal de esta hormona es controlar 
la producción de eritrocitos (eritropoyesis), promoviendo su supervivencia, 
proliferación y diferenciación en la médula ósea
Aproximadamente el 90% de la eritropoyetina se origina en los riñones. 
Concretamente, se produce en los fibroblastos intersticiales de la corteza renal, 
donde su síntesis es regulada a nivel transcripcional
Producción de renina, regulación de la presión sanguínea y el pH
Su liberación esta estimulada a través de tres mecanismos principales 
responsables de detectar una caída en la presión arterial: barorreceptores en la 
arteriola aferente; una concentración disminuida de cloruro de sodio en la 
mácula densa: y un aumento de catecolaminas que activan receptores 
betaadrenérgicos en las células yuxtaglomerulares
Una vez activada la angiotensina I, la enzima convertidora de angiotensina 
(ECA), hará que se 
Fisiología Renal 12
transforme en angiotensina II. La angiotensina II aumenta la presión sanguínea 
mediante la estimulación las células del músculo liso vascular
Además, la angiotensina II actúa en el intercambiador Na/H en los túbulos 
proximales del riñón para estimular la reabsorción de Na+ y la excreción de H+ 
que está acoplado a la reabsorción de bicarbonato.
La producción de angiotensina II, estimula la liberación de ADH, aunque el 
principal estímulo para la producción de ADH son los cambios en la 
osmolaridad sérica y/o en el volumen sanguíneo. Estos parámetros, son 
controlados por mecanorreceptores y quimiorreceptores. La ADH actúa a nivel 
tubular estimulando el movimiento de las proteínas aquaporinas hacia la 
membrana celular apical de las células principales de los conductos colectores 
para formar canales de agua, lo que permite el movimiento transcelular del 
agua desde el lumen del conducto colector hacia el espacio intersticial en la 
médula del riñón. Desde allí, ingresa a los capilares vasa recta para regresar a 
la circulación. El agua es atraída por el ambiente altamente osmótico de la 
médula renal profunda
Por su parte, la aldosterona es producida en la corteza suprarrenal en 
respuesta a la angiotensina II o directamente en respuesta al aumento de K+ 
plasmático. Esta hormona favorece la reabsorción de Na+ por parte de la 
nefrona, y con ello, la retención de agua. También es importante para regular 
los niveles de K+, favoreciendo su excreción
Hormona paratiroidea y calcitriol
Secretado por las células principales de las glándulas paratiroideas en 
respuesta a la disminución de los niveles circulantes de Ca++. Su principal 
función es aumentar la concentración de Ca++ en sangre y en ellíquido 
extracelular, y en paralelo, los niveles de iones fósforo en la sangre, 
promoviendo su disminución.
En gran medida, la actividad de la PTH depende de su acción sobre las células 
del túbulo renal, donde estimula la formación de calcitriol.
Aunque el calcitriol presenta diferentes actividades sobre las células del 
sistema inmune innato, en la pared vascular, o sobre el manejo celular de la 
insulina entre otros, la principal actividad del calcitriol se asocia a su capacidad 
para modular el balance calcio/fosforo, incrementando la calcemia al promover 
Fisiología Renal 13
el metabolismo óseo, la reabsorción de Ca++ a nivel intestinal y renal, y la 
eliminación de fosforo
Hormonas Natriuréticas
Los péptidos natriuréticos constituyen una familia de péptidos con acciones 
importantes en el mantenimiento de la homeostasis cardiovascular, regulando 
la presión arterial y el volumen del fluido extracelular. Los representantes más 
estudiados son: el péptido natriurético atrial (PNA), el péptido natriurético tipo B 
(PNB) y el péptido natriurético tipo C (PNC).
Aunque la principal función de estos péptidos se relaciona tradicionalmente con 
la actividad cardiaca, los tres péptidos tienen una representación funcional 
renal que ha crecido en importancia en los últimos años.
Endotelinas
Son producidas por las células endoteliales de los vasos sanguíneos renales, 
células mesangiales y células del túbulo, la producción de endotelinas es 
estimulada por agentes como la angiotensina II, bradicinina o epinefrina. En 
situaciones fisiológicas, la actividad de las endotelinas parece que no tiene una 
gran influencia sobre la presión arterial. Pero se ha descrito que en enfermos 
con enfermedad renal su incremento mantenido daño podocitario y 
vasoconstricion en las arteriolas glomerulares provocando un descenso en el 
filtrado glomerular y retención de sodio.
Metabolismo de la glucosa
Junto al hígado, en el riñón se produce gluconeogénesis para obtener glucosa 
en situaciones de ayuno. Las células de la médula renal poseen glucosa-6- 
fosfatasa, permitiendo que se genere glucosa a partir de lactato, glicerol o 
aminoácidos. De hecho, en situaciones de acidosis aumenta la 
gluconeogénesis renal, al contrario de lo que ocurre a nivel hepático, lo que 
juega un papel importante ante situaciones como la cetoacidosis diabética
Por otra parte, el riñón, es el órgano principal donde se regulan los niveles 
plasmáticos de insulina, fundamentalmente ligada a los mecanismos descritos 
anteriormente de reabsorción tubular proximal (99%) y filtración glomerular. 
Tras ser reabsorbida, la insulina es degradada en los endosomas, lo que 
explica que, en pacientes con insuficiencia renal, el requerimiento de insulina 
Fisiología Renal 14
se reduce drásticamente debido a la disminución de la degradación de la 
insulina.
Metabolismo de la gastrina
Diferentes estudios demuestran un incremento significativo de los niveles de 
gastrina en situaciones de fracaso renal, lo que sugiere que, al menos de forma 
parcial, esta hormona sufre un metabolismo renal que podría implicar mayor 
riesgo de sufrir enfermedad péptica en pacientes con enfermedad renal.
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Fisiología Renal 16
Renal Artery carries one fifth of the cardiac output (350 ml/min per 100g tissue) 
Glomerular filtration barrier layers 
three layers: the fenestrated endothelium, the intervening glomerular basement 
membrane, and the podocyte slit diaphragm
💡 Some albumin escapes through the glomerular filtration barrier, but it is 
normally reabsorbed in the proximal tubule.
The podocyte is a terminally differentiated cell, with little capacity for division or cell 
repair. Injury to the podocyte is increasingly recognized as a key mechanism in 
many chronic kidney diseases.
La filtración del glomerulo está gobernada por las fuerzas de Starling (forces that 
determine fluid transport across other blood capillaries)
GFR= product of the net ultrafiltration pressure (Pnet), the hydraulic permeability 
(Lp), and the filtration area
The effective filtration pressure (Pnet)= difference between the hydrostatic pressure 
difference and the osmotic pressure difference across the capillary wall
One factor influencing Pnet is the resistance in the afferent and efferent arterioles
GFR is measured by determining the plasma concentration and excretion of a 
marker substance that meets these requirements 
1. The substance should be freely filterable across the glomerular membranes.
2. The substance must be neither absorbed nor secreted by the renal tubules.
3. The substance is not metabolized nor produced by the kidneys.
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Classic marker: Inulin 
Creatinine ins handled by the kidney in a similar way way so that its plasma 
concentration can be used to estimate GFR. Slightly greater than GFR (15% to 
20%) the excreted amount exceeds the amount filtered
GFR is dependent on body size, age, and physiologic state, 
💡 100 mL/min for women and 120 mL/min for men
Juxtaglomerular apparatus
between the entry and the exit of the arterioles
Plaque of distal tubular cells called macula densa 
this cell plaque is at the very terminal end of the thick ascending limb of the 
loop of Henle just before its transition to the distal convoluted tubule
renin-containing juxtaglomerular granular cells
Tubuloglomerular feedback: changes in luminal salt con centration 
produced by changes in loop of Henle flow rate regulate afferent arteriolar 
resistance in a way that causes inverse changes in glomerular blood flow and 
filtration rate
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Reabsorption: movement of solute or water from tubular lumen to blood, is the 
predominant process in the renal handling of Na+, Cl-, H2O, bicarbonate (HCO3-), 
glucose, amino acids, protein, phosphates, Ca2+, Mg2+, urea, uric acid, and other 
molecules. Has two pathways 
Transcellular: depends on the presence of specific transport proteins in the 
membrane
Fisiología Renal 19
Paracellular: across the tight junctions depends on the characteristics of a 
family of tight junction proteins called claudins
Secretion: movement of solute from blood or cell interior to tubular lumen, is 
important in the renal handling of H+, K+, ammonium ion (NH4+)
💡 characteristics of the renal tubule is its dramatic cellular heterogeneity.
Most epithelial cells in the kidney and in other organs possess a single primary 
cilium. Genetic defects in cilial proteins are associated with the development of 
renal cysts.
Cilia may also participate in the regulation of tubular function by flow rate
Proximal tubule 
Reabsorb the bulk of filtered small solutes
60% of the filtered Na+, Cl-, K+, Ca2+, and H2O, and more than 90% of the filtere 
HCO3-, are reabsorbed along the proximal tubule, this segment also reabsorbs 
virtually all the filtered glucose and amino acids via Na+-dependent cotransport.
Phosphate transport regulated by PTH 
low transepithelial resistance (“leaky” epithelium) due to claudin-2 
terminal portion of the proximal tubule, the S3 segment or pars recta,
site of secretion of numerous organic anions and cations, a mechanism used by the 
body for elimination of many drugs and toxins
Loop of Henle 
consists of the terminal or straight portion of the proximal tubule, thin descending 
and ascending limbs, and a thick ascending limb
generation of a concentrated medulla and for dilution of the urine
Thick ascendng limb: paracellular reabsorption of divalent cations such as Ca++ 
and Mg++
Principal luminal transporter: Na+-K+-2Cl- cotransporter
Fisiología Renal 20
Distal Nephron 
Distal convoluted tubule, the connecting tubule, and the cortical and medullary 
collecting duct: where final adjustments in urine composition, tonicity, and volume 
are made
Hormones such as aldosterone and vasopressin regulate acid and potassium 
excretion and also determine fina urinary concentrations of K+, Na+, and Cl-
Well developed basolateral infoldings with abundant mitochondria💡 distal convoluted tubule is the principal site of action of thiazide diuretics
collecting duct cells are cuboidal, and their basolateral 
folds do not interdigitate extensively
The collecting duct changes its appearance as it travels from the cortex to the 
papillary tip
Cortex collecting duct has 2 cell types:
1. Principal cells: main site of salt and water transport
2. Intercalated cells: Main site of salt and water transport 
Medullary collecting duct in its most terminal portions, comes increasingly to 
resemble the tall cells typical of the transitional epithelium that lines the bladder
Absorption of sodium 
filtered Na+ is, in a quantitative sense, the dominant work performed by the renal 
tubules
Sodium absorption= difference between the amount of Na+ filtered and the amount 
excreted
Plasma Na+ concentration of 145 mEq/L, 17.4 mEq of Na+ is filtered every minute, 
or about 25,000 mEq (575 g) of Na+ per day
Fisiología Renal 21
The tubule reabsorbs somewhat more than 99% of the filtered Na+.
Fractional excretion of (FENa): fraction of filtered Na+ excreted in the urine
Using creatinine as a GFR estimate, FENa is calculated as follows
UCr and PCr are the urinary and plasma concentrations of creatinine, respectively
Usually less than 1% but can vary physiologically from almost 0% at extremely low 
intakes to about 2% at extremely high intakes.
Sodium ion absorption 
Active transport proces driven by the enzyme Na+,K+-ATPase, this pump 
translocates Na+out of cells (and K+ into cells),
Asymmetrical distribution of this enzyme: is key for the net Na movement from 
tubular lumen to the blood. exclusively in the basolateral membrane
💡 Na+ permeability of the luminal membrane is much higher than that of the 
basolateral membrane
Principal entry mechanisms for Na and Cl 
1. Early proximal tubule: Na+-dependent cotransporter, Na+/H+ 
exchanger (NHE3)
2. Late proximal tubule: Na+/H+ exchanger, Cl--anion exchanger
3. Thick ascending limb: NKCC2 cotransporter (furosemide sensitive carrier)
4. Distal convoluted tubule: Na+/Cl- cotransporter (NCCT) (thiazide-sensitive 
carrier)
5. Collecting duct: epithelial Na+ channel (ENaC) (amiloride sensitive channel)
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Salt excretion 
(the total body sodium) determines the extracellular fluid volume
retention of Na+ salts by the kidneys is critical for the regulation of extracellular fluid 
volume
4 main regulatory systems: sympathetic nervous system, the renin-angiotensin-
aldosterone system, atrial natriuretic peptide, and vasopressin. change their activity 
in response to changes in body-fluid volume
Sympathetic Nervous System
A change in extracellular fluid volume is sensed by stretch receptors on blood 
vessels, principally those located on the low-pressure side of the circulation in the 
thorax
Increased renal sympathetic tone enhances renal salt reabsorption and can 
decrease renal blood flow at higher frequencies
Renin-Angiotensin System 
Renin is formed by granular cells in the wall of renal afferent arterioles near the 
entrance to the glomerulus
Renin cleaves angiotensin I from angiotensinogen, then it is converted by 
angiotensin-converting enzyme to the biologically active angiotensin II
💡 the plasma level of renin that determines the concentration of angiotensin 
II in plasma
Mechanisms that control renin release: 
1. Macula densa mechanism: At this location, the NaCl concentration is between 
30 and 40 mEq/L and varies as a direct function of tubular fluid flow rate. A 
decrease in NaCl concentration at the macula densa strongly stimulates renin 
secretion, and an increase inhibits it. 
Fisiología Renal 23
2. Baroreceptor mechanism: Renin secretion is stimulated by a decrease in 
arterial pressure. Baroreceptor in the wall of the afferent arteriole that responds 
to pressure, stretch, or shear stress.
3. ß-Adrenergic stimulation: An increase in renal sympathetic activity or in 
circulating catecholamines stimulates renin release through ß-adrenergic 
receptors on the juxtaglomerular granular cells.
Angiotensin II has direct and indirect effects that promote salt retention.
Enhances Na+ reabsorption in the proximal tubule (through stimulation of Na+/H+ 
exchange)
Affects salt balance indirectly by stimulating the production and release of the 
steroid hormone aldosterone from the zona glomerulosa of the adrenal gland
Aldosterone
Acts on the collecting duct to augment salt reabsorption, largely by increasing the 
activity of the sodium channel, ENaC, and thereby increasing salt absorption
Stimulation of K+ secretion, this doesn't depend on angiotensin, rather, high K+ 
stimulates the secretion of aldosterone directly
💡 these two effects of aldosterone are not always coupled
Atrial Natriuretic Peptide 
Atrial natriuretic peptide (ANP) is a hormone that is synthesized by atrial myocytes 
and is released in response to increased atrial distention 
ANP secretion is increased in volume expansion and is inhibited in volume 
depletion
increase in salt excretion primarily by inhibiting Na+ reabsorption along the 
collecting duct
ADH
Is regulated primarily by body-fluid osmolarity
Fisiología Renal 24
In states of intravascular volume depletion, the set point for vasopressin release is 
shifted so that for any given plasma osmolarity, vasopressin levels are higher than 
they would be normally
Regulation of Body Fluid Osmolarity 
Kidneys conserve water by producing a small volume of concentrated urine
Dehydration: urine production is less than 1 L/day (<0.5 mL/min) and the osmotic 
concentration of the urine (Uosm) may reach 1200 mOsm/kg H2O
ADH in Osmolarity Regulation 
Produced by neurons located in the supraoptic and paraventricular nuclei of the 
hypothalamus located in the posterior pituitary (neurohypophysis).
Release is exquisitely sensitive to changes in plasma osmolality (Posm), with 
increases in Posm above a threshold of about 285 mOsm/kg leading to increases in 
ADH secretion and plasma ADH concentration.
Most important function: regulation of the water permeability of the distal portions of 
the nephron, particularly the collecting duct
Binds to V2 receptors 
Tubular Water Absorption 
At each point along the nephron, the osmotic pressure of the tubular fluid is lower 
than that in the interstitial space.
The rate of fluid absorption in a given nephron segment is determined by the 
magnitude of this gradient and the water perme ability of the segment
Osmotic pressure difference across proximal tubule epithelium: 3 to 4 mOsm/L)
Osmotic gradients across the thick ascending limb may be as high as 250 mOsm/L, 
and yet virtually no water flows across this segment. This segment dilutes the urine 
as it absorbs Na+ and Cl- without water
The constancy of water conductivity in the proximal tubule and the thick ascending 
limb, water permeability in the collecting duct is highly variable and controlled by 
ADH
Fisiología Renal 25
💡 When ADH is absent, water permeability and water absorption are low
When ADH is present, the collecting duct becomes quite water permeable, and 
water is reabsorbed until the tubular fluid in the collecting duct equilibrates with the 
hypertonic interstitium
💡 the osmotic concentration in the medullary interstitium must be slightly 
higher than that in the collecting duct lumen
Lo visto en clase 
Albuminuría más de 10 mg en 24 horas no es normal
Comunicación remota del riñón - investigar 
Participa también en el sistema inmune 
Céluals mesangiales - funciones inmunologicas 
Intersticio - Science 2018, maneja sus señalizaciones y entorno por él mismo, cumple 
con todas las características de órgano 
Fisiología Renal 26
El intersticio regula el balance entre el líquido plasmático y el intersticial, hay células 
intersticiales que ayudan al mantenimiento del volumen de agua en cualquiera de los 
compartimentos 
Plasmaféresis, cambias el plasma y lo reemplazas con álbumina intravascular, en 
Guillain Barré está recomendado, enfermedadde membrana basal, miastenia gravis, 
se quita el plasma con todo y anticuerpos. Se llena el plasma con albúmina sintética 
Filtración: Paso de x sustancia, de la sangre al espacio de Bowman a través de la 
membrana de filtración 
Secreción:
Reabsorción: riñón por excelencia, 
Excreción:
La creatinina no se filtra al 100% (95 al 98%) y se reabsorbe en un 15% 
Excreción= Filtración - Reabsorción + Secreción 
Crockod gold ya no se usa, historia de la medicina