24 PROCESOS TUBULARES

Vista previa del material en texto

Fernández, V. H. 
 
FISIOLOGÍA DE SISTEMAS 
 
 
CAPÍTULO XXIV 
PROCESOS TUBULARES RENALES 
 
ESQUEMA DEL CAPÍTULO 
✓ Introducción 
✓ REABSORCIÓN Y SECRECIÓN TUBULAR 
• Reabsorción de sustancias orgánicas 
• Secreción sustancias orgánicas 
• La urea 
• El aclaramiento de PAH y medición del FPR 
• Mecanismos de la reabsorción de sodio 
• Mecanismos de la reabsorción de cloro 
• Mecanismos de reabsorción de agua 
✓ PRODUCCIÓN DE ORINA CONCENTRADA (O DILUIDA) 
• Multiplicador contracorriente tubular 
• Efecto único en la médula interna 
• Intercambio contracorriente en los vasos rectos 
• Factores que afectan la hiperosmolaridad medular 
✓ ESTUDIO DE LA FUNCIÓN TUBULAR RENAL 
• Determinación de la densidad y la osmolalidad en la orina 
• Prueba de privación de agua 
• pH urinario y prueba de sobrecarga ácida 
• Proteinuria específica 
• Glucosuria y aminoaciduria 
✓ APLICACIONES CLÍNICO-FISIOLÓGICAS 
✓ Bibliografía 
 
OBJETIVOS DEL CAPÍTULO 
1. Identificar los mecanismos básicos de transporte en los segmentos tubulares. 
2. Conocer los conceptos de transporte máximo y umbral renal aplicándolos a la 
reabsorción de glucosa. 
3. Describir los mecanismos de transporte de aminoácidos y péptidos en los 
túbulos renales. 
4. Explicar los mecanismos de reabsorción de cloruro sódico en los distintos 
segmentos de la nefrona. 
5. Explicar cómo se relaciona la reabsorción tubular de agua con la reabsorción 
de cloruro sódico en los distintos segmentos de la nefrona. 
 
 
Fernández, V. H. 
6. Conocer cómo varía la reabsorción en el túbulo proximal cuando se producen 
variaciones de la fracción de filtración y de las presiones hidrostática y 
coloidosmótica en el capilar peritubular. 
7. Explicar la importancia de los vasos rectos en la reabsorción de agua y solutos. 
8. Dadas la concentración plasmática y urinaria de cada compuesto, la tasa de 
filtración glomerular y la diuresis; calcular la carga filtrada, el transporte 
tubular, la tasa de excreción y el aclaramiento para: inulina, creatinina, ácido 
para-amino-hipúrico y glucosa. 
9. Predecir cómo los cambios en la filtración, la reabsorción y la secreción 
afectarán la excreción renal de cada compuesto. 
10. Explicar cómo contribuye la diferente permeabilidad al agua y la reabsorción 
activa y pasiva de cloruro sódico en las distintas porciones del asa de Henle en 
la generación del gradiente osmolal en la médula renal. 
11. Explicar la importancia del flujo sanguíneo medular en el mantenimiento del 
gradiente osmótico en la médula renal. 
12. Describir los mecanismos de transporte de la urea en el riñón y su importancia 
en el gradiente osmótico en la médula renal. 
13. Explicar la importancia de la hormona antidiurética (ADH) en la 
concentración urinaria en situaciones de baja ingesta de agua. 
14. Definir los conceptos de aclaramiento osmolal y aclaramiento de agua libre y 
explicar cómo varían estos aclaramientos en situaciones de antidiuresis y de 
diuresis hídrica. 
 
 
 
 
Fernández, V. H. 
677 
PROCESOSO TUBULARES RENALES 
 
Introducción 
Continuamente se producen en el cuerpo sustancias de desechos no volátiles que deben 
ser eliminadas del cuerpo por vía renal. Asimismo, con la alimentación se ingieren sustancias 
inertes o tóxicas, la mayor parte de las cuales pueden ser seleccionadas antes de entrar al 
organismo mediante los sentidos del gusto y el olfato o por la especificidad de las enzimas 
digestivas y los mecanismos de absorción intestinal. La misma distinción se establece en la 
eliminación hepática. Las sales biliares que resultan útiles al organismo se reabsorben 
prácticamente en su totalidad a nivel intestinal mediante un transportador específico, mientras 
que las sustancias de desecho, como la bilirrubina, son excretadas con las heces en su mayor 
parte. 
En los riñones las sustancias inertes o tóxicas se reabsorben poco o no se reabsorben, como 
sucede con la urea o la creatinina. Las sustancias como la glucosa, los aminoácidos (AA) se 
reabsorben a través de sistemas de transporte específicos evitando así su excreción. Además, 
los riñones y el hígado pueden modificar los productos de desecho corporales o los xenobióticos 
(sustancias extrañas) tóxicos, de forma que se puedan eliminar con mayor rapidez. Estas 
sustancias se conjugan con ácido glucurónico, sulfato, acetato o glutatión en su forma no 
modificada o después de la adición enzimática de OH- o COOH-. Estos conjugados resultantes 
son secretados en parte en la vesícula y en parte en la luz del túbulo proximal (tras sucesivas 
modificaciones metabólicas). 
Los procesos básicos de resorción y secreción tubulares implican que las distintas sustancias 
deben atravesar el epitelio tubular y las células endoteliales que revisten los capilares 
peritubulares. 
En el caso de las sustancias resorbidas, la barrera de células endoteliales de los capilares 
peritubulares es como la de otros muchos lechos capilares periféricos del cuerpo y los solutos 
cruzan la barrera capilar peritubular por la membrana basal y después por las fenestras de las 
células endoteliales. En el caso de las sustancias secretadas, el cruce del endotelio es semejante 
al proceso de filtración, aunque las sustancias utilizan diferentes mecanismos de transporte. 
El cruce del epitelio que reviste el tabulo puede efectuarse en una sola etapa o en dos. La vía 
paracelular (una etapa) se utiliza cuando la sustancia se desplaza alrededor de las células (es 
decir, por la matriz de las uniones estrechas que unen cada célula epitelial con su vecina). Sin 
embargo, más a menudo la sustancia atraviesa la célula, proceso a través de la membrana apical 
que mira hacia la luz tubular y a través de la membrana basolateral que mira hacia el intersticio. 
Ésta es la vía transcelular (en dos etapas). 
Las sustancias cruzan las diversas barreras mediante una serie de mecanismos que pueden 
considerarse como una caja de herramientas fisiológicas. Las células renales recurren a los 
juegos de herramientas más adecuados para desempeñar su tarea. 
 
REABSORCIÓN Y SECRECIÓN TUBULAR 
La reabsorción tubular incluye además de H2O muchas sustancias inorgánicas (Na
+, Cl-
, K+, Ca2+, Mg2+, etc.) y orgánicas (HCO3
+, glucosa, aminoácidos, ácido úrico, lactato, vitamina 
C, péptidos, proteínas, etc.). La secreción tubular permite la entrada de productos del 
metabolismo corporal, como el ácido úrico, el glucurónido, el hipurato, el sulfato, etc., y de 
sustancias extrañas como las drogas (penicilina, diuréticos, PAH, etc.) hacia la orina del túbulo. 
 
 
Fernández, V. H. 
678 
Determinadas sustancias como el NH3 y los H
+, se producen por el metabolismo de las células 
tubulares y entran al túbulo mediante secreción tubular. Mientras que el NH3 difunde de forma 
pasiva hacia la luz tubular, los H+ se secretan de forma secundaria activa. 
El “impulsor” de la mayoría de los procesos de transporte es el transporte activo de Na+ y K+ 
mediante la Na+/K+-ATPasa de la membrana basolateral de los túbulos, tanto del TCP como 
del AAGH, TCD y colector. La actividad de la Na+/K+-ATPasa produce dos fuerzas tractoras 
decisivas para el transporte de numerosas sustancias (incluidos el propio Na+ y el K+), el 
gradiente químico de Na+ y el gradiente eléctrico del K+ que determina un potencial negativo 
interno de membrana. 
Cuando una sustancia debe ser transportada de forma activa (contra un gradiente 
electroquímico) a través de la barrera epitelial (como la glucosa o el PAH), al menos uno de los 
dos pasos del transporte seriado a través de la membrana debe ser activo. 
Las vías de transporte activas y pasivas suelen estar estrechamente unidas; por ejemplo, el H2O 
se reabsorbe de forma pasiva, cuando se produce un gradiente osmótico por la reabsorción 
activa de alguna sustancia disuelta (como Na+ o glucosa). Dicha reabsorción de H2O puede 
provocar la disolución de sustancias, pero en otros casos produce la concentraciónde algunas 
sustancias disueltas en el túbulo, que, posteriormente se pueden reabsorber hacia la sangre en 
función de su propio gradiente de concentración como Cl- y la urea. En el caso de los iones o 
los transportes acoplados a los mismos interviene la influencia eléctrica del potencial de 
membrana, así como el posible potencial transepitelial producido por las fuerzas implicadas en 
el transporte paracelular de iones. 
La forma no ionizada de los electrólitos débiles es más liposoluble y puede atravesar la 
membrana con más facilidad que la forma ionizada; por ello, el valor del pH de la orina tiene 
importancia para la reabsorción pasiva, principalmente cuando consideramos el tratamiento de 
las enfermedades con fármacos. El tamaño molecular también influye en la difusión, dado que, 
cuanto menor sea la molécula, mejor difundirá. 
 
Reabsorción de sustancias orgánicas 
Como se vio previamente, la TFG es muy alta siendo de 180 l/día, y en el filtrado existen 
grandes cantidades de sustancias, como la glucosa (unos 160 g). 
El sistema de reabsorción de la nefrona tiene la función de evitar que se excreten sustancias 
importantes para el organismo. 
La excreción fraccionada porcentual (EF%) de la glucosa es muy pequeña (menos del 0,4%): 
EF% = (UGlu/PGlu) / (UCr/PCr) 
Este valor es muy bajo dado que se reabsorbe el 99,9% de glucosa en el TCP, mediante un 
transporte activo secundario a través de cotransporte Na+-glucosa) en la superficie luminal de 
la membrana celular, dado que la glucemia normal de unos 90 mg/dl (5 mmol/l) (valor de 
referencia de 70 a 110 mg/dl o 3,89 mmol/l a 6,11 mmol/l) lo permite. 
El responsable de la reabsorción de glucosa es un transportador de baja afinidad de la membrana 
luminal de la porción contorneada del túbulo proximal denominado SGLT2 (transportador de 
sodio-glucosa de tipo 2) y otro de alta afinidad en la parte recta (SGLT1). Ambos sistemas 
cotransportan glucosa y Na+, el primero en una proporción 1:1 y el segundo 1:2. La energía 
para esta entrada activa secundaria de glucosa se obtiene del gradiente electroquímico de Na+ 
producido en la célula, que es doble en el caso del SGLT1 porque transporta el doble de Na+. 
La glucosa acumulada en la célula la abandona por el lado basolateral de forma pasiva mediante 
 
 
Fernández, V. H. 
679 
un sistema de transporte único llamado transportador de glucosa de tipo 2 (GLUT2), es decir, 
por difusión facilitada. 
Si aumenta la CF de glucosa, como ocurre en la diabetes mellitus, puede saturar la capacidad 
de reabsorción de glucosa, controlada por la cinética de Michaelis-Menten y generar glucosuria 
(glucosa en la orina), dado que el sistema es un transporte saturable con trasporte máximo (Tm). 
Se sabe que el Tm de la glucosa es 
375 mg/min y, como la CF es de 
112,5 mg/min (CF = TFG x [Glu] = 
1,25 dl/min x 90 mg/dl), mucho 
menor que el Tm de 375 mg/min, la 
glucosa se reabsorbe fácilmente. 
Pero, cuando la glucosa plasmática 
llega a 300 mg/dl, la CF será de 375 
mg/min. En este momento el túbulo 
proximal se torna incapaz de 
reabsorber toda la glucosa filtrada y 
se empieza a perder en la orina. Los 
incrementos ulteriores de la glucosa 
plasmática por arriba de 300 mg/dl 
producen pérdidas renales cada vez 
más altas, generando una diuresis 
también cada vez más elevada por el 
efecto osmótico de esta sustancia. 
Sin embargo, en la práctica clínica, se observa glucosuria a partir de una glucemia de 180 mg/dl 
(CF de 225 mg/min), debido a que, aunque los transportadores aún no se han saturado por 
completo, ya comienzan a perderse las moléculas de glucosa en la orina. Esta diferencia entre 
la glucemia de 180 mg/dl, en el cual comienza la glucosuria, y la glucemia de 300 mg/dl en el 
cual se satura por completo el sistema, da lugar en la curva una zona de explayamiento. 
Por su parte, la galactosa emplea el transportador SGLT2, mientras que la fructosa sólo es 
captada por las células tubulares de forma pasiva mediante un GLUT5. 
De los más de 25 aminoácidos (AA) del plasma se filtran unos 70 g/día. La mayoría de los AA 
se reabsorben de forma parecida a la glucosa, por un mecanismo secundario activo con entrada 
acoplada al Na+ en el túbulo proximal. 
Los 7 transportadores de AA distintos en el túbulo proximal se distinguen en su especificidad. 
Cada transportador y AA muestra una difusión máxima (Φmáx) y Km distintas, lo que modifica 
su saturabilidad y la velocidad de reabsorción. La EF% de la mayoría de los AA es cercano a 
1% (0,1% para la L-valina y 6% para la L-histidina). 
El aumento de excreción de AA (hiperaminoaciduria) puede ser de causa prerrenal por aumento 
de la concentración plasmática o renal por un defecto en el transporte, que puede ser específico 
como en la cistinuria o inespecífico como en el síndrome de Fanconi. 
Otras sustancias (lactato, sulfato, fosfato, dicarboxilato) también se reabsorben en el túbulo 
proximal de forma activa secundaria por cotransporte con Na+, mientras que la urea difunde de 
forma pasiva. El ácido úrico y el oxalato se reabsorben y secretan al tiempo, pero en el primer 
caso predomina la reabsorción (EF = 0,1%) y en el segundo la secreción (EF > 1%). Si 
aumentara su concentración en la orina, se produciría su precipitación por su baja solubilidad, 
lo cual incrementa el riesgo de formación de cálculos renales, igual que sucede con la cistina 
en la cistinuria. 
 
 
Fernández, V. H. 
680 
Los oligopéptidos (glutatión, Ang II) son degradados con tanta rapidez por las peptidasas 
luminales activas de las microvellosidades (γ-glutamiltransferasa, aminopeptidasas, 
endopeptidasas), que se pueden reabsorber en forma de AA libres. Los dipéptidos, que no se 
pueden hidrolizar a nivel luminal (como la carnosina), se pueden reabsorber como moléculas 
intactas mediante un cotransportador PepT2, cuya fuerza procede del gradiente de H+ dirigido 
hacia el interior de la célula. Estos dipéptidos se hidrolizan por primera vez en el interior de la 
célula. Este transportador PepT2 también lo utilizan algunos medicamentos y toxinas. 
Asimismo, a pesar del bajo coeficiente de difusión de la albúmina (0,0003), la elevada 
concentración plasmática de 4,5 g/dl determina que en el filtrado haya unos 2400 mg/día (180 
1/día x 45 g/1 x 0,0003), el cual alcanza en la orina uno 2 a 35 mg/día (EF < 1%). 
La albúmina, la lisozima y la α1 y β2-microglobulina se reabsorben en el túbulo proximal 
mediante endocitosis mediada por receptor y “digeridas” por los lisosomas. 
Esta reabsorción está saturada en condiciones normales, de forma que un aumento de la 
concentración de proteínas plasmáticas o un aumento del coeficiente de difusión (filtrado), 
como ocurre en el síndrome nefrótico, provoca proteinuria. 
El 25-OH-colecalciferol, unido a proteína ligadora de vitamina D en el plasma y el filtrado 
glomerular, también es reabsorbido con la proteína por endocitosis mediada por receptor. 
 
Secreción de sustancias orgánicas 
El túbulo proximal tiene mecanismos de transporte activo para la secreción de varias 
sustancias de desechos y extrañas, en los que están implicados transportadores para aniones 
orgánicos (AO-) y cationes orgánicos (CatO+). La secreción de estas sustancias es posible 
porque su aclaramiento respecto al de la inulina y, por tanto, su EF% son mayores que 100%, 
por lo que son excretadas de forma eficaz; por ejemplo, excreción de PAH a bajas 
concentraciones. 
La secreción se realiza mediante un transportador saturable. A diferencia de las sustancias 
reabsorbidas, como la glucosa, la EF se reduce para los AO- y CatO+, cuando aumentan sus 
concentraciones plasmáticas; como ocurre cuando aumentan las concentraciones de PAH. 
Algunos AO- como el urato y el oxalato, y CatO+ como la colina, se secretan y se reabsorben 
al mismo tiempo (transporte bidireccional), lo que puede generar una reabsorción neta (urato, 
colina) o una secreción neta (oxalato). 
Entrelos AO- secretados se encuentran, además de sustancias indicadoras como el PAH y el 
rojo fenol, sustancias propias del organismo como oxalato, urato e hipurato, medicamentos 
como penicilina G, barbitúricos y varios diuréticos y conjugados con glucuronato, sulfato y 
glutatión. 
El PAH ingresa a la célula epitelial del túbulo proximal por su zona basolateral mediante un 
contratransporte con α-cetoglutarato y es secretado a la luz tubular por mecanismo de 
contratransporte con aniones (contratransporte PAH/Cl-). 
Dada su elevada afinidad por el sistema de transporte, el probenecid es un potente inhibidor de 
la secreción de AO-, con lo cual disminuye la reabsorción de ácido úrico en el túbulo proximal, 
entre otros. 
El paso activo de la secreción de AO- se produce en la membrana basolateral de las células 
tubulares proximales (acumulación intracelular de AO- a pesar de que el potencial de la 
membrana interna es negativo). 
En este lugar se localiza un transportador TAO1 (transportador de aniones orgánicos tipo 1) 
con una amplia especificidad, que capta los AO- de la sangre hacia las células tubulares y 
 
 
Fernández, V. H. 
681 
después los intercambia con dicarboxilatos como succinato y α-cetoglutarato. Este último se 
origina a partir del metabolismo de la glutamina en la célula o es introducido a la célula de 
forma activa secundaria (junto con 3 iones Na+) mediante el transportador TDNah 
(transportador de dicarboxilato Na+ humano). En este caso se habla de transporte “terciario 
activo” de OA-. La salida de AO- hacia Ia luz es por difusión pasiva facilitada. Para la secreción 
de conjugados anfifílicos (toxinas lipófilas acopladas al glutatión) existe en la membrana 
luminal una bomba de conjugados dependientes de ATP adicional, llamada proteína de 
resistencia a múltiples fármacos tipo 2 (PRM2). 
Entre los CatO+ secretados se encuentran sustancias propias del organismo, como adrenalina, 
colina, histamina y serotonina y medicamentos como atropina, cinina y morfina. 
El paso activo de la secreción de los CatO+ se produce en la membrana luminal de la célula 
tubular proximal, a diferencia de lo que sucede para los AO- (aumento de densidad luminal 
superando el potencial de membrana interno negativo). Aquí se localizan: 
a) un transportador directamente controlado por ATP para los CatO+ o transporte activo 
primario de CatO+ (MDR1). 
b) un intercambiador CatO+/H+ poliespecífico (transporte activo terciario de CatO+). La 
corriente de entrada de CatO+ desde la sangre hacia la célula se produce de forma pasiva 
a través de un transportador poliespecífico. 
 
Correlato entre la fisiología y la clínica. 
El ácido úrico es el producto final del metabolismo de las purinas, que forman parte 
de los nucleótidos (adenosina y guanosina) y se forma en el hígado, el músculo y el intestino, 
metabolizándose por la enzima xantina oxidasa, que puede ser inhibida por fármacos como 
alopurinol y febuxostat. El ácido úrico se elimina en sus dos terceras partes por el riñón, 
por lo que, cuando cae el filtrado glomerular, los niveles de ácido úrico aumentan. Una 
tercera parte se elimina por las 
heces y, en presencia de estrés 
oxidativo, el ácido úrico se 
puede metabolizar a alantoína, 
parabanato y aloxano. 
La mayor parte del ácido úrico 
plasmático es filtrado por el 
riñón y el 90% del mismo se 
reabsorbe en el TCP a través del 
contratransporte aniónico 
URAT1 (contratransporte con 
aniones orgánicos como lactato, 
nicotinato o drogas como la 
pirazinamida1), ubicado en la 
zona luminal del epitelio y sobre 
el cual actúan algunos fármacos 
uricosúricos, como probenecid, benzbromarona y losartan. Este urato ingresado a la 
célula es extruido mediante un transportador de aniones orgánicos. 
 
1 La pirazinamida (PZA) es un antibiótico que se utiliza en el tratamiento de la tuberculosis siendo considerada 
como fármaco de primera elección cuando se administra conjuntamente con la isoniaziada, el etambutol, la 
rifampicina o la estreptomicina. 
 
 
Fernández, V. H. 
682 
El urato ingresado a la célula desde la sangre en la zona basolateral mediante el 
contratransporte aniónico TAO1. 
Otra pequeña parte del ácido úrico filtrado sufre secreción tubular a través de una ATPasa 
denominada MRP4 (Multidrug resistance-associated protein 4), ubicada también en la 
membrana luminal. 
El ácido úrico tiene un papel dual como antioxidante plasmático, pero también como agente 
prooxidante intracelular y en este segundo papel se enmarca su posible efecto patológico 
cuando se encuentra en altas concentraciones. 
La hiperuricemia puede dar lugar a un espectro clínico variable como artritis gotosa 
aguda debida a la precipitación de cristales de urato monosódico a nivel de articulaciones; 
gota tofácea debida a la precipitación de los cristales en piel y tejido celular subcutáneo; 
nefrolitiasis úrica; nefropatía aguda por ácido úrico debida a precipitación de cristales 
intratubulares (frecuente en procesos linfoproliferativos tras tratamientos quimioterápicos, 
asociada al síndrome de lisis tumoral) y nefropatía crónica por ácido úrico debida al 
depósito de cristales de urato en el intersticio medular, produciendo fibrosis intersticial. 
Además, existen alteraciones congénitas que afectan al gen de la uromodulina y que 
producen una nefropatía familiar juvenil hiperuricémica. Sin embargo, un gran 
porcentaje de pacientes con niveles elevados de ácido úrico permanecen asintomáticos. En 
los últimos años se ha demostrado en modelos experimentales que la hiperuricemia produce 
daño renal independientemente de la precipitación de cristales de urato, por lo que el 
tratamiento de la misma, al margen de la presencia de síntomas, sería beneficioso. 
La gota es una afección artrítica inflamatoria que aparece cuando los cristales de urato se 
acumulan en las articulaciones y otros tejidos. El urato es poco soluble, estando el nivel 
normal de concentración de uratos en suero cerca del límite de solubilidad. Cuando este 
nivel supera el umbral de solubilidad (6,8 mg/dl a 37 ºC), es más probable que se formen 
cristales, aunque dos tercios de los sujetos con hiperuricemia no tienen gota y permanecen 
asintomáticos. 
Se ha demostrado que la hiperuricemia a largo plazo produce cambios hemodinámicos e 
histológicos a nivel renal que pueden conducir al desarrollo de ERC no relacionada con el 
depósito de cristales de urato a nivel del intersticio medular, o bien, acelerar la progresión 
de una nefropatía existente. 
 
La urea 
La urea es una sustancia muy especial para el riñón, aunque corresponde a una de las 
sustancias de desecho que se elimina (para conservar el equilibrio del nitrógeno) así como un 
factor de utilidad (necesario) para controlar el equilibrio del agua. 
El hígado la produce de manera continua como producto terminal del metabolismo de las 
proteínas. La tasa de producción se incrementa cuando la dieta es alta en proteínas y disminuye 
durante la inanición, pero nunca deja de producirse. 
La concentración normal en la sangre varia de 0,10 a 0,50 g/l como urea (4,7 a 23,4 mg/dl como 
BUN2), lo cual refleja variaciones tanto en la ingesta de proteínas como en el control renal de 
la urea. A largo plazo (días a semanas), la excreción renal de urea debe igualar su producción 
 
2 BUN (siglas en inglés, Blood Ureic Nitrogen) corresponde al nitrógeno ureico en la sangre proveniente del 
metabolismo de las proteínas. 
 
 
Fernández, V. H. 
683 
hepática; de otra manera las concentraciones plasmáticas se incrementarían hasta límites 
patológicos con aparición de un trastorno denominado uremia3. 
A corto plazo (horas a días), la tasa de excreción de urea puede no igualar su tasa de producción 
porque su excreción también está regulada con otras finalidades además de mantener la 
concentración plasmática estable. La urea es un soluto que participa en la regulación de la 
excreción de agua.La urea tiene un peso molecular de 60 Da, es hidrosoluble y se filtra con 
libertad por los glomérulos, por ello, el filtrado contiene urea a una concentración igual a la del 
plasma. 
Por su naturaleza polar, no atraviesa las bicapas lipídicas, pero un grupo de transportadores 
(familia TU) la transporta en diversos sitios del riñón y otros lugares del cuerpo (en particular 
los eritrocitos). Si embargo, en el TCP, la reabsorción se lleva a cabo por la vía paracelular 
cerca de la mitad de su carga filtrada. Conforme se resorbe agua (cerca de dos terceras partes 
del agua filtrada se resorben en el túbulo proximal), los solutos de la luz que no se resorben por 
la vía transcelular se concentran. La urea destaca entre estos solutos. Conforme la urea se 
concentra es impulsada de manera pasiva a través de las uniones estrechas. 
En el momento en que el líquido tubular ingresa al asa de Henle, cerca de la mitad de la urea 
filtrada se resorbió y su concentración se incrementó a un poco más de su valor en el filtrado 
(porque proporcionalmente se resorbió más agua que urea). Esto depende de las condiciones en 
la médula dado por el estado de hidratación del individuo. 
El intersticio de la médula tiene una concentración mucho más alta de urea que el plasma. La 
concentración se incrementa de la porción externa a la interna de la médula (parte de lo que se 
denomina gradiente osmótico medular) y su valor máximo en la porción interna de la médula 
depende del estado de hidratación y de las concentraciones de ADH. 
La concentración medular de la urea es más alta que en el líquido tubular que ingresa al asa de 
Henle, por lo que hay un gradiente de concentración que favorece la secreción hacia la luz. Las 
uniones apretadas en el asa de Henle no son permeables, pero las membranas epiteliales de las 
regiones delgadas expresan transportadores de urea facilitando la secreción de urea. Esto 
reemplaza la que se reabsorbió antes en el TCP. Por tanto, cuando entra líquido tubular en la 
rama gruesa ascendente, la cantidad de urea en la luz es tan grande como la de la carga filtrada. 
Dado que cerca de 80% del agua filtrada se resorbe en ese momento, la concentración real de 
urea luminal es varias veces mayor que la del plasma. La permeabilidad de la membrana luminal 
a la urea (y la de las uniones estrechas) es en esencia de cero a partir del AAGH y en todo el 
trayecto hasta los túbulos colectores medulares (por el túbulo distal y los conductos colectores 
corticales). Por este motivo aún se encuentra una gran cantidad de urea (que se aproxima a la 
carga filtrada o más) dentro de la luz tubular y fluye de los conductos colectores corticales a los 
medulares. La concentración es ahora mucho más elevada que la del plasma. Del mismo modo 
su magnitud depende del estado de hidratación porque una fracción variable del agua restante 
se resorbe en los conductos colectores corticales. 
Se resorbe agua adicional conforme el líquido tubular fluye por el sistema de conductos 
colectores desde la corteza hacia la médula. Por tanto, la concentración luminal de urea aumenta 
aún más y puede alcanzar con facilidad 50 veces la del plasma. 
Aunque la concentración de urea en el intersticio medular es también más alta que la del plasma, 
la concentración luminal es un poco más alta, de modo que el gradiente favorece su reabsorción 
en la parte interna de la médula y, por ello, la urea se reabsorbe una segunda vez. De hecho, 
esta urea resorbida es la que se secreta hacia el asa de Henle. El resultado último consiste en 
que la mitad de la cantidad original de urea filtrada pasa hacia la orina final, una cantidad que, 
 
3 No confundirse con la concentración de urea en sangre al cual también suele referirse como uremia. 
 
 
Fernández, V. H. 
684 
a largo plazo, debe ser igual a la producción hepática a fin de que la urea corporal se conserve 
en equilibrio. 
 
El aclaramiento de PAH y medición del FPR 
El PAH se filtra por los capilares glomerulares, no se reabsorbe y se secreta desde los 
capilares peritubulares a la luz tubular del TCP; en consecuencia, la cantidad excretada 
corresponde al equilibrio: 
PAH excretada = PAH filtrada + PAH secretada 
Debido a que, con bajas concentraciones plasmáticas, todo el PAH de los capilares peritubulares 
se secreta a la luz del túbulo renal, resulta que todo el plasma es aclarado de esta sustancia y, 
por lo tanto, el aclaramiento de PAH (CPAH) y el FPR coinciden: 
CPAH = FPR 
Es decir: 
CPAH = FPR = (UPAH x V) / (PPAH arteria renal – PPAH vena renal) 
Si todo el plasma que circula por el riñón es aclarado, la 
concentración en sangre venosa renal de PAH debe ser cero. 
En realidad, esto no ocurre debido a que una parte del riego 
renal alcanza zonas que no pueden eliminar PAH a la luz 
tubular (pelvis renal, cápsula renal, grasa perirrenal y otros). 
Por lo tanto, el aclaramiento de PAH da un valor erróneo por 
defecto del flujo plasmático renal y lo que mide realmente es 
el FPR efectivo o flujo plasmático a las regiones que pueden 
eliminar PAH. La relación entre el FPR y el FPR efectivo 
viene dada por la fracción de extracción de PAH (EPAH) de la 
siguiente forma: 
FPR efectivo = FPR x EPAH 
La fracción de extracción de PAH está, normalmente, entre 0,85 y 0,90. 
 
Mecanismos de la reabsorción de sodio 
Un 99% de la cantidad de Na+ filtrado (unos 27.000 mEq/día) se reabsorbe, por lo que 
la EFNa+ = 1% (valor de 0,5 a 5 %), la cual viene controlada por la aldosterona y otras 
hormonas. 
El Na+ se reabsorbe en casi toda la nefrona y en segmentos del conducto colector: 
1. Un 67% del Na+ filtrado se reabsorbe en el TCP, pero la concentración luminal de Na+ 
no se modifica dado que el aguase reabsorbe en esta porción tubular en la misma 
proporción. 
2. Un 25% se reabsorbe en el AAGH por mecanismo activo secundario y la concentración 
luminal de Na+ disminuye mucho, debido a que esta porción es impermeable al agua. 
3. El Na+ también se reabsorbe en el TCD cerca de un 4% y en el conducto colector 
aproximadamente 3%. En este último se produce la regulación hormonal fina de la 
excreción de Na+. 
 
 
Fernández, V. H. 
685 
La bomba Na+/K+-ATPasa de la zona basolateral extrae Na+ de la célula y bombea K+ hacia 
dentro, generando un gradiente químico de Na+ y, por la difusión de K+, una diferencia de 
potencial eléctrico. Ambos factores se suman para determinar un gradiente electroquímico de 
Na+ elevado, que constituye la fuerza impulsora para la corriente de entrada de Na+ pasiva hacia 
la célula, que es distinta en cada segmento de la nefrona. 
En el TCP el flujo de Na+ se produce desde la luz tubular hacia el interior de la célula: 
a) De forma pasiva y electroneutral por el contratransporte Na+/H+ (INH3 o 
intercambiador sodio protón de tipo 3). 
b) De forma activa secundaria por los cotransporte con glucosa, AA y otras sustancias. 
Como este mecanismo es electrogénico, la membrana celular luminal se despolariza, lo 
que genera un potencial transepitelial luminal negativo (PTN) en la parte contorneada 
del túbulo proximal. 
Dado que esto mecanismos de transporte para el Na+ de la membrana luminal están acoplados 
en serie con el transporte activo del mismo en la membrana basolateral (bomba), la reabsorción 
transepitelial de Na+ es activa y representa una tercera parte (1/3) de la reabsorción de Na+ en 
este segmento. Las dos terceras partes (2/3) restantes de la absorción de Na+ en el túbulo 
proximal se producen de forma pasiva a través de la vía paracelular. 
Las uniones estrechas de las células epiteliales del TCP son bastante permeables al agua y a los 
solutos. Por ello es el movimiento de agua desde la luz hacia el intersticio, debido al efecto 
osmótico del transporte activo, el que arrastra a los diferentes solutos, entre ellos, al Na+. Este 
mecanismo es conocido por difusión mediante arrastre por solvente. 
 
 
En el AADH el Na+ se reabsorbe de forma pasiva(igual que el Cl-), mientras que en el AAGH 
se reabsorbe Na+ a través de un cotransporte activo secundario de Na+- K+- 2Cl- (CSB o 
cotransportador sensible a bumetanida) el cual es electroneutro inicialmente, pero se produce 
una recirculación del K+ que entra a la célula hacia la luz a través de los canales de K+, que 
hiperpolariza la membrana luminal, provocando un potencial transepitelial luminal positivo 
(PTP). 
En el TCD el Na+ se reabsorbe a través de un cotransportador de Na+-Cl- (CST o cotransportador 
sensible a la tiacida). 
 
 
Fernández, V. H. 
686 
Por su parte, en las células principales del túbulo conector y del conducto colector, el Na+ 
abandona la luz a través de los canales de Na+, que se pueden activar mediante la aldosterona e 
inhibir por el PNA y la urodilatina. 
El Na+ abandona las células del túbulo proximal por la membrana basolateral hacia el 
intersticio, no sólo a través de la bomba de Na+/K+-ATPasa, sino también a través de un 
cotransportador Na+/3HCO-. 
 
Mecanismos de la reabsorción de cloro 
 En principio, la EFCl es similar a la del Na+ (0,5 a 5%). La reabsorción de Cl- se produce 
en un 50% en el túbulo proximal dado que el PTN del TCP extrae el Cl- de la luz principalmente 
de forma paracelular; por lo cual la reabsorción de Cl- se produce con retraso respecto a la del 
Na+ y a la del H2O, de forma que su concentración luminal aumenta. 
Posteriormente, el Cl- difunde de forma paracelular a favor de su gradiente químico, 
principalmente en la porción recta del túbulo proximal y se genera el PTP (inversión del 
potencial). 
En la AAGH se produce la entrada de Cl- a la célula por mecanismo activo secundario mediante 
el CSB y sale hacia el intersticio mediante cotransporte K+-Cl-. También existen canales de Cl- 
en la zona basolateral de AAGH por los cuales difunde libremente. 
En el túbulo distal, el Cl- ingresa a la célula desde la luz mediante el cotransporte Na+-Cl- y sale 
hacia el intersticio mediante canales de Cl- de la membrana basolateral. 
 
Mecanismos de la reabsorción de agua 
En el TCP se reabsorbe un 65 a 67% de la TFG. Las fuerzas impulsoras se producen a 
partir de la reabsorción de elementos con actividad osmótica como las del Na+ y Cl-, que sucede 
en el mismo. Así se diluye la orina del túbulo, ya que el H2O sigue este gradiente osmótico 
porque el TCP es permeable. 
El H2O se puede reabsorber 
a este nivel por un 
mecanismo paracelular y 
también transcelular a través 
de acuaporinas de tipo 1 
(AQP1). El líquido tubular 
es en este segmento 
isotónico. Una fuerza 
adicional para la reabsorción 
de H2O es la presión 
oncótica en los capilares 
peritubulares, ya que cuanto 
mayor sea, más cantidad de 
agua se reabsorberá en esta 
porción. 
En el ADDH, el agua se 
reabsorbe también debido a 
su permeabilidad mediante 
AQP1, pero no a los solutos, haciéndose el líquido tubular más concentrado hacia la vuelta en 
horquilla donde la concentración alcanza los 1.200 mOsm/kg H2O. Posteriormente, el líquido 
 
 
Fernández, V. H. 
687 
tubular en el AADH y AAGH se diluye debido a que estos segmentos no son permeables al 
agua, pero sí lo son a los solutos y, al llegar al TCD, el líquido alcanza una osmolalidad cercana 
a los 100 mOsm/kg H2O (hipotónico). El agua atraída hacia el intersticio es transportada de 
nuevo en gran parte por los vasos rectos hacia la circulación general. 
El transporte activo de NaCl en el AAGH determina un gradiente entre la rama ascendente, por 
un lado, y la descendente y el intersticio medular por otro. Como la osmolalidad es mayor en el 
intersticio medular, lo que hace salir agua del conducto colector, la fuerza impulsora para el 
mecanismo de concentración de los riñones es el transporte activo de NaCl. 
En el TCD y el túbulo conector (que poseen receptores V2 para la ADH), el líquido tubular 
recupera la isotonicidad (equilibrio osmótico con el intersticio isotónico de la corteza renal), en 
presencia de ADH, generando antidiuresis. Aquí también se reabsorbe Na+ y Cl-, pero no se 
producen cambios en la osmolalidad, debido a que el H2O sale hacia el intersticio por 
mecanismos osmóticos (5% de la TFG) y la urea aumenta la osmolalidad del líquido tubular. 
En el conducto colector se produce la regulación final del filtrado glomerular, mediante la 
acción de ADH, cuya unión con los receptores V2 basolaterales, activan proteína G y aumenta 
el AMPc que induce la exposición de vesículas que contienen AQP2 en la membrana luminal 
de la célula principal (impermeable al agua), de forma que al pasar el líquido por la médula 
progresivamente hipertónica se puede movilizar agua hasta conseguir que la osmolalidad 
urinaria (Uosm) sea 4 veces mayor que la plasmática (Posm) (Uosm/Posm = 4, antidiuresis máxima). 
En ausencia de ADH se produce una diuresis acuosa, de forma que el cociente Uosm/Posm < 0,3; 
siendo la osmolalidad del líquido tubular incluso menor que en el TCP, porque se sigue 
transportando NaCl en el TCD y el conducto colector, pero el agua apenas puede acompañarle. 
La urea también tiene una gran importancia para la concentración de la orina como se vio 
previamente, dado que una alimentación rica en proteínas, en la que se produce más urea, 
aumenta la capacidad de concentración de los riñones. 
La porción del conducto colector próxima a la papila vuelve a ser permeable a la urea, porque 
existe un transportador de urea de tipo 1 (TU1) dependiente de ADH (mediante receptores V2) 
en su membrana luminal. Este transportador permite la difusión de urea hacia el intersticio 
(donde la urea justifica la mitad de la osmolalidad) y vuelve a entrar en la rama ascendente del 
asa de Henle a través del transportador TU2. Este proceso se conoce como recirculación de 
urea. 
La porción de urea no reabsorbida se excreta, siendo la Efurea cercana al 50%. En la diuresis 
acuosa aumenta la excreción de urea, mientras que la deficiencia de agua la reduce por el 
mecanismo por la regulación del transportador TU2. 
Se producen alteraciones en la concentración de orina: 
a) cuando la circulación en la médula es demasiado intensa (lavado de NaCl y urea). 
b) en la diuresis osmótica, 
c) cuando se administran diuréticos. 
Otra situación similar se produciría en el déficit de ADH (secreción inadecuada de ADH -
SIADH) o cuando ésta no resulta eficaz, como ocurre en la diabetes insípida central o 
periférica). 
 
 
 
 
 
 
Fernández, V. H. 
688 
PRODUCCIÓN DE ORINA CONCENTRADA (O DILUIDA) 
En el glomérulo se filtran unos 180 1/día de agua plasmática y la diuresis4, o flujo 
urinario (V) normal, es de 0,5 a 2 l/día. Cuando estos valores se encuentran por debajo del límite 
de la normalidad (< 0,5 l/día) se habla de oliguria y cuando supera el límite alto ( 2 l/día) se 
denomina poliuria, aunque algunos autores consideran poliuria cuando se superan los 3 l/día 
de orina. Cuando la diuresis es menor a 0,1 l/día o inexistente, se denomina anuria. La 
osmolalidad del plasma y del filtrado glomerular son similares (290 a 300 mOsm/kg H2O), 
mientras que en orina puede oscilar entre 50 (orina hipotónica por excreción excesiva de agua) 
y 1.200 mOsm/kg H2O (orina hipertónica por retención de agua). 
En situación de deshidratación, la orina producida estará concentrada (alta osmolalidad) 
mientras que, en situación de sobrehidratación, la diuresis acuosa permite una excreción de 
cantidades de agua mayores, sin aumentar la excreción de NaCl ni otras sustancias. En este caso 
se habla de la excreción de “agua libre” de solutos (aclaramiento de agua libre o CH2O), que 
permite a los riñones normalizar una osmolalidad plasmática disminuida. El valor de CH2O 
corresponde al volumen de orina/tiempo que podría aumentar el volumen de orina hasta que la 
osmolalidad de la orina fuera igual que la del plasma. 
Se calcula: 
CH2O = V (1 - [Uosm/Posm]) 
 
Multiplicador contracorriente tubular 
La operación delsistema multiplicador contracorriente puede comprenderse mejor al 
analizar de manera escalonada el proceso que implica; esto, por supuesto no corresponde al 
proceso real de flujo continuo a través de la nefrona: 
1. Al inicio, el líquido tubular y el 
intersticio renal cuentan con una 
osmolalidad uniforme, de unos 
300 mOsm/kg H2O. 
2. El AAGH bombea Na+ hacia el 
intersticio (junto con Cl-) y HCO3
- 
en la zona medular. Puesto que la 
AAGH es impermeable al agua, la 
osmolalidad del intersticio de la 
médula se incrementa, en tanto la 
del líquido tubular en ese 
segmento disminuye. La 
diferencia máxima de 
osmolalidad entre el intersticio y 
el líquido tubular que puede 
alcanzarse se encuentra en torno a 
200 mOsm/kg H2O, a la que limita 
la potencia de la bomba Na+/K+-
ATPasa. 
3. El ADDH es permeable al agua, que fluye en dirección del gradiente osmótico que 
existe hasta que la osmolalidad del fluido en el interior del túbulo se equilibra con la 
osmolalidad del intersticio. 
 
4 Diuresis: (del griego “diá”, a través y “ouron”, orina). Eliminación urinaria en su conjunto, bien trate de la 
cantidad de orina, de su composición o de ambos. 
 
 
Fernández, V. H. 
689 
4. El filtrado isoosmolar (cercano a 300 mOsm/kg H2O) recién formado fluye a través de 
la porción descendente e impulsa cierta cantidad de líquido hiperosmolar hacia la 
porción ascendente en la vuelta en horquilla. 
5. Al tiempo que el ciclo que se describió se repite, el líquido tubular y el intersticio 
medular en las regiones más profundas de la médula se vuelven cada vez más 
hiperosmolares. 
6. El agua sale de la ADDH para equilibrar su osmolalidad con la del intersticio. La 
consecuencia de la operación de este sistema es que existe un gradiente de osmolalidad 
intersticial, que se distribuye desde la parte superficial hasta la más profunda de la 
médula renal. 
La situación descripta no puede explicar por qué un asa de Henle más larga genera una 
osmolaridad medular mayor. Dado que, si todo el NaCl que se bombea hacia fuera en la AAGH 
se acumulara localmente, la bomba Na+/K+-ATPasa dejaría de funcionar una vez que se 
obtuviera un gradiente de concentración de 200 mOsm. Sin embargo, puesto que el sistema 
contracorriente retira el NaCl que pudiera llegar a un punto distal, la bomba puede seguir 
funcionando, en tanto la concentración de NaCl en la punta del asa de Henle sigue aumentando. 
 
Efecto único en la médula interna 
A diferencia del AAGH, el AADH en la médula interna carece de capacidad para 
reabsorber NaCl de forma activa. El efecto único en la médula interna se genera así de forma 
pasiva. En la médula interna, la osmolalidad del fluido tubular y del intersticio son iguales al 
inicio. 
No obstante, su osmolalidad es la misma, la composición del líquido tubular difiere respecto de 
la del intersticio. El líquido tubular en el AADH es rico en NaCl, pero contiene menos urea. El 
intersticio adyacente es rico en urea, pero contiene menos NaCl. En consecuencia, la urea se 
desplaza hacia el líquido tubular. En forma simultánea, el NaCl se desplaza hacia fuera del 
ADDH hacia el intersticio medular interno. Sin embargo, la tasa a la cual el NaCl se difunde 
hacia fuera excede por mucho aquélla con que se difunde la urea hacia el túbulo. Así, existe 
una reabsorción neta de solutos a partir del AADH hacia el intersticio, lo que provee el efecto 
único que se requiere para conducir al multiplicador contracorriente en la médula interna. 
Esta hipótesis del efecto único en la médula interna se llama modelo de equilibramiento 
pasivo. 
Existe otro multiplicador contracorriente ya visto que concentra la urea en la médula renal, que 
deriva del reciclamiento de la urea entre el conducto colector y el asa de Henle. Recuérdese que 
la urea determina casi la mitad de la osmolaridad en la médula interna. 
 
Intercambio contracorriente en los vasos rectos 
El intercambio contracorriente vascular se encuentran en el escroto, piel y vellosidades 
intestinales. 
Si la sangre fluye a través de una médula hiperosmolar se equilibraría con el intersticio medular 
y se eliminarían los solutos que se encuentran concentrados en la médula. Sin embargo, al 
tiempo que los vasos rectos ingresan a la médula hiperosmolar, la sangre se equilibra con el 
intersticio circundante y desarrolla hiperosmolaridad. A partir de ese momento, al tiempo que 
los vasos rectos forman un asa y ascienden hacia la corteza, la osmolalidad de la sangre va 
disminuyendo al tiempo que se equilibra con el intersticio circundante. En el momento en que 
los vasos rectos salen de la médula, la sangre que contienen es sólo un poco más hiperosmolar 
 
 
Fernández, V. H. 
690 
que cuando ingresó a la médula. En otras palabras, los solutos que se concentran en la médula 
no se eliminan en cantidad significativa a través de la sangre que fluye por la médula renal. 
 
 
Puesto que la sangre que circula por la médula se equilibra por completo con el intersticio 
medular, la cantidad de solutos que retira la sangre se encuentra limitada por el flujo. Así, la 
tasa baja de flujo sanguíneo a través de los vasos rectos contribuye a la conservación de la 
hiperosmolaridad medular. Por el contrario, un flujo sanguíneo elevado a través de la médula 
reduce la hiperosmolaridad en ella. 
 
Factores que afectan la hiperosmolaridad medular 
1. Concentración de urea en la orina. La reabsorción de urea a partir del conducto 
colector medular interno (CCMI) depende del TU1. Puesto que la urea que se reabsorbe 
a partir del CCMI contribuye en forma relevante a la hiperosmolaridad de la médula, 
una alteración del TU1 altera la capacidad para concentrar la orina. Los factores que 
disminuyen la concentración de urea en el plasma, como una dieta baja en proteínas, 
también afectan la capacidad de concentración urinaria de los riñones. Por el contrario, 
una dieta rica en proteínas aumenta la capacidad de concentración del riñón. 
2. La expansión del volumen del LEC incrementa el FSR y la TFG, al tiempo que 
suprime la secreción de ADH. Cada uno de estos factores contribuye a reducir la 
hiperosmolaridad en la médula, lo que tiene como consecuencia la modificación de la 
capacidad de concentración de la orina en el riñón. 
3. Un incremento del FSR aumenta el volumen de sangre que pasa por los vasos rectos, 
y elimina los solutos de la médula renal. 
4. El aumento de la TFG incrementa la tasa de flujo tubular. Cuando el flujo tubular es 
alto, el transporte activo de Na+ no tiene capacidad para diluir en grado suficiente el 
fluido tubular en AAGH, y el efecto único pierde intensidad. De manera similar, la 
reabsorción de agua a partir del conducto colector carece de capacidad para concentrar 
 
 
Fernández, V. H. 
691 
en grado suficiente la urea en el CCMI si el flujo tubular es alto. Así, la 
hiperosmolaridad de la médula disminuye. 
5. En ausencia de ADH, el CCC, el CCME y la porción inicial del CCMI se vuelven 
impermeables al agua. Así, la urea no se puede concentrar en el conducto colector. El 
resultado es que la reabsorción de la urea en la porción terminal del conducto colector 
se reduce en forma intensa (hasta un 20%), y su concentración en el intersticio papilar 
disminuye. 
 
ESTUDIO DE LA FUNCIÓN TUBULAR RENAL 
Los glomérulos constituyen un eficaz sistema de filtración que sirve para eliminar del 
organismo productos de desecho y sustancias tóxicas. Para impedir que, junto con ellos, se 
pierdan otros componentes corporales importantes, como el agua, el Na+, la glucosa o los AA, 
es preciso también un sistema igualmente eficaz de reabsorción tubular de estas sustancias. 
Por ejemplo, los glomérulos filtran diariamente unos 180 L de líquido, de los que se recuperan 
más del 99%. Mientras que la función glomerular se puede evaluar mediante la TFG, no existe 
ninguna prueba sencilla para estudiar de forma cuantitativa el funcionamiento tubular. 
Porsu parte, algunos trastornos de la función tubular son hereditarios; por ejemplo, hay 
pacientes que son incapaces de acidificar la orina por debajo de pH 6,5 debido a una deficiente 
capacidad de secreción de H+. Sin embargo, en la mayoría de las ocasiones el funcionamiento 
defectuoso de los túbulos es secundario a otros trastornos o agresiones. Cualquier causa de 
insuficiencia renal aguda puede ir asociada a insuficiencia tubular renal. 
 
Determinación de la densidad y la osmolalidad en la orina 
La densidad urinaria es un parámetro relacionado con la concentración y se determina 
de forma semicuantitativa. Cuanto mayor sea la densidad, más concentrada estará la orina. La 
medida de la densidad urinaria no suele sino confirmar la primera impresión basada en el color 
de la orina. Cuando es preciso cuantificar la concentración urinaria, es mejor solicitar la 
determinación de la osmolalidad (Uosm), cuyo rango de medida es mucho más amplio. 
La Uosm sirve en la práctica clínica como marcador integrador de todas estas funciones 
tubulares. Esto es debido a que, entre todas las funciones de los túbulos renales, la que con más 
frecuencia se ve afectada por la enfermedad es la capacidad para concentrar la orina. 
Si los túbulos y los conductos colectores funcionan correctamente, en presencia de ADH serán 
perfectamente capaces de reabsorber agua. El grado de eficacia con que lo hacen se puede 
establecer midiendo la concentración de la orina. Esto se puede realizar fácilmente 
determinando la osmolalidad urinaria y comparándola con la plasmática. 
Se considera que, si la osmolalidad urinaria (Uosm) es igual o superior a 600 mOsm/kg H2O, 
el funcionamiento tubular es excelente. Cuando ésta es prácticamente igual a la plasmática 
(Posm), que se obtiene mediante el cociente: Uosm/Posm  1, los túbulos renales no están 
reabsorbiendo agua. 
 
Prueba de privación de agua 
Existen diversas causas de poliuria, por ejemplo, Sobrecarga osmótica (p. ej., debida a 
glucosa), aumento de la ingesta de agua, diabetes insípida y diabetes insípida nefrógena, entre 
otros. 
 
 
Fernández, V. H. 
692 
Las alteraciones tubulares renales son una de las diversas causas de los trastornos de la 
homeostasis hídrica. Cuando la medición de la Uosm basal no nos permite llegar a ninguna 
conclusión, puede ser conveniente realizar una prueba de privación de agua. La reacción 
fisiológica normal ante esta privación consiste en retener agua, para evitar, dentro de lo posible, 
el aumento de Posm que se produciría en caso contrario. Esto se realiza mediante la ADH, cuya 
acción sobre los túbulos renales se puede constatar por un aumento de la Uosm. En la práctica, 
se puede descartar la diabetes insípida cuando la Uosm asciende por encima de 600 mOsm/kg 
H2O tras la privación de agua. La falta de respuesta de la Posm es típica de la diabetes insípida, 
en la que existe un déficit de ADH. 
En los bebedores compulsivos de agua se suele observar una respuesta normal (ascendente). 
La prueba debe interrumpirse si se excretan más de 3 l de orina o si el peso corporal se reduce 
más del 3%. Una manera alternativa de realizar la prueba, que a veces se lleva a cabo antes o 
en lugar de la de privación, consiste en restringir la ingesta de agua durante la noche (por 
ejemplo, desde las 20:00 h hasta las 10:00 h) y medir la Uosm de la primera orina de la mañana. 
Si la osmolalidad no aumenta tras la privación de agua, se administra desmopresina, un 
análogo sintético de la ADH. De esta manera, dependiendo de la respuesta de la osmolalidad, 
podremos diferenciar la diabetes insípida de origen central de la nefrógena. En la primera, 
los túbulos renales responden normalmente a la desmopresina y la osmolalidad aumenta. La 
diabetes insípida nefrógena se caracteriza por la ausencia de respuesta tubular, por lo que la 
osmolalidad urinaria se mantiene baja. 
 
pH urinario y prueba de sobrecarga ácida 
La determinación del pH urinario puede ser útil como primera medida para el 
diagnóstico de la acidosis tubular renal (ATR), que típicamente conduce a acidosis metabólica 
con hipercloremia. La ATR se clasifica de la siguiente manera: 
✓ Tipo I. Secreción defectuosa de H+ en el túbulo distal, que puede ser de naturaleza 
hereditaria o adquirida. 
✓ Tipo II. Disminución de la capacidad para reabsorber HCO3- en el túbulo proximal. 
✓ Tipo III. Variante pediátrica de la ATR de tipo I. 
✓ Tipo IV. Anomalías en la reabsorción tubular de HCO3- como consecuencia de un 
déficit de aldosterona, un defecto en el receptor de la misma o la administración de 
fármacos que la antagonizan. 
El primer paso en el diagnóstico de una ATR es la detección de una acidosis metabólica (ver 
equilibrio ácidos-base) persistente y sin motivo aparente. 
Si se sospecha una ATR una vez que han sido considerados y descartados otros diagnósticos, 
se debe medir el pH de una muestra de orina recién recogida. 
La respuesta normal ante una acidosis metabólica consiste en incrementar la excreción de ácido, 
por lo que ante una orina con un pH inferior a 5,3 es poco probable que una acidosis sea de 
origen tubular. Cuando el pH de la orina no sea suficientemente bajo, puede estar indicada una 
prueba de sobrecarga de ácido, el cual consiste en administrar cloruro de magnesio (NH4Cl) 
que acidifica la sangre y, a continuación, medir el pH de la orina en una serie de muestras 
recogidas cada hora durante las 8 h siguientes. Esta prueba no debe realizarse en pacientes con 
acidosis grave o hepatopatías. Asimismo, deben tenerse en cuenta los efectos colaterales de la 
prueba dado que el NH4Cl puede producir dolor abdominal y vómitos. 
Otra prueba es la de furosemida, un diurético del asa que bloquea al cotransporte NKCC en el 
AAGH, por lo cual genera una sobrecarga de Na+ al túbulo distal, el cual intensifica la acción 
del contratransporte Na+/H+, dando lugar a una orina ácida. 
 
 
Fernández, V. H. 
693 
Si en cualquiera de las pruebas antes nombradas se obtiene al menos una muestra de orina con 
pH menor a 5,3, es poco probable que exista ATR. 
 
Proteinuria específica 
 Si bien la presencia de proteínas en orina es indicativa de filtración glomerular, esta 
prueba requiere la búsqueda de proteínas específicas de origen tubular como la β2-
microglobulina y la α1-microglobulina, que son proteínas pequeñas que se filtran libremente, 
pero se reabsorben en el TCP. También pertenecen a este grupo la proteína de unión a retinol y 
la N-acetil-glucosaminidasa. Si en la orina aparecen cantidades elevadas de estas proteínas, el 
motivo es una alteración tubular, y no glomerular, ya que son los túbulos los que no son capaces 
de reabsorberlas. Sin embargo, el funcionamiento tubular se suele evaluar mediante otras 
técnicas, y la determinación en orina de estas proteínas solo se realiza como sistema de cribado 
y detección de anomalías tubulares crónicas y asintomáticas, y en unas cuantas situaciones 
clínicas muy concretas, como, por ejemplo, las intoxicaciones por aminoglucósidos, litio o 
mercurio. 
Un caso especial es el de la proteinuria de Tamm-Horsfall, nombre de esta glucoproteína 
dada en honor a los autores de un artículo publicado en 1952 en el que se explicaba cómo 
purificarla. Es una de las proteínas más abundantes en orina. Su importancia radica en que, al 
contrario que todas las proteínas mencionadas hasta ahora, la proteína de Tamm-Horsfall no 
procede de la sangre, sino que es producida y secretada hacia el filtrado en el AAGH. Forma 
grande agregados y, cuando está muy concentrada, puede dar lugar a la aparición de cilindros 
urinarios (estructuras cilíndricas con consistencia de gel que adoptan la forma de los túbulos 
renales, se desprenden y son excretados en la orina). 
 
 
 
La determinación de la excreción de proteínas en una muestra de orina de 24 h se utiliza 
ampliamente como método de referencia con el que comparar otros sistemas de análisis de laproteinuria (por ejemplo, cociente proteína/creatinina). Sin embargo, la recogida de orina de 24 
h es incómoda y muchas veces no se lleva a cabo correctamente. 
 
 
Fernández, V. H. 
694 
Tanto la prueba mediante tiras reactivas como la determinación del cociente proteína/creatinina 
requieren como muestra una orina recogida al azar, por lo que son igual de cómodas en lo que 
respecta al paciente. Es preferible recoger la muestra a primera hora de la mañana (porque 
presenta una correlación mejor con la determinación de la excreción de orina de 24 h), pero las 
muestras recogidas al azar (en cualquier momento del día) también son válidas. 
Un caso especial es el de la proteinuria ortostática o postural, el cual es frecuente en los 
adolescentes. Es un trastorno benigno en el que la proteinuria solo aparece cuando el individuo 
se encuentra en posición erguida y se debe al aumento de la presión hidrostática en las venas 
renales. 
 
Glucosuria y aminoaciduria 
 Si la glucemia es normal y la glucosa se encuentra en la orina, esto es indicativo de una 
alteración en la reabsorción de glucosa en el TCP. Un aumento en la orina, es indicativo de 
lesión tubular, como ocurre en el síndrome de Fanconi. 
Existe una enfermedad denominada glucosuria familiar renal (GFR) es una enfermedad 
autosómica recesiva, que se distingue por la mutación del gen que codifica para SGLT2 que, a 
grandes rasgos, provoca que los individuos con esta enfermedad excreten 100 g de glucosa al 
día, permaneciendo asintomáticos. Estos individuos tienen vejiga y riñones normales y no 
tienen mayor incidencia de diabetes o infecciones de las vías urinarias que la población en 
general. El curso benigno de la glucosuria familiar renal ha permitido tener en consideración el 
tratamiento con inhibidores de SGLT2 como una opción de tratamiento de la diabetes mellitus. 
En este mismo sentido, los AA se reabsorben normalmente en el TCP y si aparecen en la orina, 
generalmente implican un daño tubular. 
En la cistinuria, una enfermedad de carácter hereditario, aparece grandes cantidades de cisteína, 
aunque es más frecuente en los trastornos tubulares adquiridos. 
 
APLICACIONES CLÍNICO-FISIOLÓGICAS 
 
Motivo de consulta: Lucia M., de 41 años de edad, es asistida en la sala de emergencia por 
presentar dolor abdominal, principalmente en epigastrio. 
Padecimiento actual: La paciente presenta un cuadro de abdomen agudo que se acompaña 
de náuseas y vómitos de 2 o 3 ocasiones al día durante la última semana, los cuales eran de 
contenido líquido transparente, no relacionados con las comidas, pero empeoraron luego de 
éstas. Además, refirió anorexia y debilidad generalizada. 
Antecedentes médicos: la paciente refirió migraña y negó otras afecciones como 
hipertensión y diabetes mellitus. Refirió ooforectomía unilateral hace 17 años. No consumió 
medicamentos. No manifestó ningún tipo de alergias. 
Antecedentes familiares: asegura que su madre falleció de cáncer de mama y su hermana 
falleció a los 36 años debido a una complicación de lupus eritematoso sistémico. 
Exploración física: paciente orientada en tiempo y espacio, buen estado nutricional. Peso 
de 51 kg y Talla: 1,56 m, TA de 131/80 mmHg, FC de 104/min, FR de 20/min; T°: 37,2 °C. 
Muestra ligera sensibilidad en epigastrio a la palpación profunda, sin signos de rebote o de 
rigidez involuntaria. Por lo demás, se presenta sin particularidades. 
Estudios complementarios: 
Laboratorio: Htc: 36%, Hb: 12,8 g/dl, Leucocitos: 13.300/mm3; fórmula leucocitaria: N. 
Segmentados: 61%, Eo: 7%, Basófilo: 1%, Linfocitos: 21%, Monocitos: 10%. Glucemia: 
 
 
Fernández, V. H. 
695 
130 mg/dl. Natremia: 142 mEq/l, Potasemia: 3,4 mEq/l, Cloremia: 112 mEq/l, Fosfatemia: 
2 mg/dl, Bicarbonatemia: 15 mEq/l. Urea: 57 mg/dl, Creatininemia: 1,8 mg/dl, Glucemia: 
92 mg/dl. 
Examen de orina de 24 horas: Volumen: 2.770 ml, Creatininuria: 60 mg/dl, Proteinuria: 2,2 
g/día, Fosfaturia: 3,5 g/día, Glucosuria: 1 g/día. Natriuria: 320 mEq/día (100 a 260 mEq/día). 
Diagnóstico: Síndrome de Fanconi idiopático. 
Tratamiento: tratamiento sintomático y observación. 
 
Puntos de reflexión 
1. ¿A qué se denomina Síndrome de Fanconi? 
2. ¿Cómo se encuentra la función renal de la paciente? 
3. ¿Qué elementos de la historia clínica de la paciente orientan hacia el síndrome de 
Fanconi? 
4. ¿Qué datos serían necesarios para confirmar el diagnóstico? 
 
Libros sugeridos 
✓ Aranalde, G. (2015). Fisiología renal. 1ª edición. Buenos Aires: Corpus Libros Médicos 
y Científicos. 
✓ Dvorkin, M. A. Cardinali, D. P. (2010). Best & Taylor. Bases Fisiológicas de la Práctica 
Médica.14ª Edición. Bs As: Editorial Médica Panamericana. 
✓ Eaton, D. C. Pooler, J. P. (2006). Fisiología renal de Vander. Sexta edición. Bs As: 
McGraw-Hill. Interamericana. 
✓ Eaton, D. C. Pooler, J. P. Manejo renal de sustancias orgánicas. En Fisiología médica. 
Un enfoque por aparatos y sistemas, VII-43: 429-436. Bs As: McGraw-Hill. 
Interamericana. 
✓ Eaton, D. C. Pooler, J. P. Mecanismos de transporte tubular. En Fisiología médica. Un 
enfoque por aparatos y sistemas, VII-42: 423-428. Bs As: McGraw-Hill. Interamericana. 
✓ Eaton, D. C. Pooler, J. P. Procesos renales básicos para sodio, cloruro y agua. En 
Fisiología médica. Un enfoque por aparatos y sistemas, VII-44: 437-448. Bs As: 
McGraw-Hill. Interamericana. 
✓ Fox, S. I. (2014). Fisiología humana. Decimotercera edición. Bs As: McGraw-Hill. 
Interamericana. 
✓ Gaw, A. Murphy, M. J. Srivastava, R. Cowan, R. A. O'Reilly, D. (2015). Bioquímica 
Clínica. 5ª edición. España: Elsevier. 
✓ Hall, J. E. Guyton, A. C. (2016). Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica. 13ª edición. 
España: Elsevier. 
✓ Jones, T. (2013). Lo esencial en Sistema renal y urinario. 4ª edición. España: Elsevier. 
✓ Mezquita Pla, C. Mezquita Pla, J. Mezquita Mas, B. Mezquita Mas, P. (2011). Fisiología 
Médica. Del razonamiento fisiológico al razonamiento clínico. Bs As: Editorial Médica 
Panamericana. 
✓ Michael, J. Sircar, S. (2012). Fisiología Humana. México: Editorial El Manual Moderno. 
✓ Rhoades, R. A. Bell, D. R. (2012). Fisiología Médica: Principios de medicina clínica. 4ª 
edición. España: Lippincott Williams & Wilkins. 
✓ Ríos Argaiz, E. Gamba, G. (2014). Función de los túbulos renales. En Alexánderson. 
Fisiología cardiovascular, renal y respiratoria. 1ª edición. 26: 173-179. México: Editorial 
El Manual Moderno. 
✓ Saladin, K. S. (2012). Anatomía y Fisiología. La unidad entre forma y función. Sexta 
edición. Bs. As: McGraw-Hill. Interamericana. 
 
 
Fernández, V. H. 
696 
✓ Sanguinetti, C. A. (2008). Síndromes en Medicina Interna. 1ª edición. Rosario: Corpus 
editorial y Distribuidora. 
✓ Silbernagl, S. Despopoulos, A. (2009). Fisiología. Texto y Atlas. 7ª edición. Bs As: 
Editorial Médica Panamericana. 
✓ Stanfield, C. L. (2011). Principios de fisiología humana. Cuarta edición. Madrid: Pearson 
Educación. 
✓ Tortora, G. J. Derrickson, B. (2013). Principios de Anatomía y Fisiología. 13ª edición. 
Bs As: Editorial Médica Panamericana. 
 
Trabajos originales 
✓ Alarcón-Sotelo, A. Espinosa-Sevilla, A. Díaz-Greene, E. Rodríguez-Weber, F. L. (2015). 
Glucosa y riñón: ruptura del paradigma. Med Int Méx; 31: 296-300. 
✓ Castrejón, V. Carbó, R. Martínez, M. (2007). Mecanismos moleculares que intervienen 
en el transporte de la glucosa. REB, 26(2), 49-57. 
✓ Goicoechea, M. García-de Vinuesa, S. Arroyo, D. Luño, J. (2012). Hiperuricemia, gota y 
enfermedad renal crónica. Nefrología, 3(2), 8-15. 
✓ Hediger, M. A. Johnson, R. J. Miyazaki, H. Endou, H. (2005). Molecular Physiology of 
Urate Transport. Physiology; 20(2); 125-133.