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Instituto Universitario de Ciencias de la Salud Fundación Héctor A. Barceló Facultad de Medicina Carrera de Medicina - Sede Santo Tome (Ctes.) Víctor Hugo Fernández Fisiología GUÍA DE ACTIVIDADES 20 FISIOLOGÍA RENAL EQUILIBRIO HIDROELECTROLÍTICO 1. Complete el siguiente cuadro con los valores y las hormonas correspondientes: TRANSPORTE DE NaCl A TRAVÉS DE LA NEFRONA Segmento Porcentaje reabsorbido de la carga filtrada Mecanismo de reabsorción del sodio en la membrana apical Hormona reguladora principal TCP Asa de Henle TCD Túbulo conector y túbulo colector 2. ¿Qué sucedería con el NaCl si no existiese la retroalimentación tubuloglomerular? 3. ¿Qué cantidad de cloruro de sodio excretará una persona, en buen estado de salud, que ingiere 12 gramos de sal/día? a) 12 gramos b) 12,5 gramos c) 24,3 gramos d) Menos de 10,5 gramos e) No se excreta sal porque es muy beneficiosa. 4. En un paciente al que se diagnostica hiperaldosteronismo primario (secreción excesiva de aldosterona independiente del sistema renina-angiotensina). Como espera encontrar: a) El nivel de Na plasmático. b) La tensión arterial. c) la actividad de renina plasmática. d) El estado del sistema renina-angiotensina. e) Explique el mecanismo de acción de la aldosterona en el túbulo colector. 5. En el esquema de la derecha que representa una nefrona se marcan diferentes zonas donde se llevan a cabo los mecanismos de transporte de solutos y agua. Indique: a) ¿En qué zonas se llevan a cabo los mecanismos de absorción y secreción de potasio? b) ¿Cuáles son los sitios de acción de los diuréticos de mayor aplicación en medicina? Ejemplifique en los puntos 1, 2, 3 y 4. c) ¿Cuáles serían las consecuencias de la acción de dichos diuréticos respecto a los mecanismos de transporte de sodio, potasio y agua en cada región señalada? d) ¿Qué sucederá si asociáramos un diurético con acción en el asa gruesa de Henle con otro que ejerce su acción en el túbulo colector? Instituto Universitario de Ciencias de la Salud Fundación Héctor A. Barceló Facultad de Medicina Carrera de Medicina - Sede Santo Tome (Ctes.) Víctor Hugo Fernández Fisiología 6. Complete el siguiente esquema indicando los mecanismos de reabsorción de sodio y agua en la nefrona proximal y distal. Mencione sustancias que estimulan o inhiben el transporte de sodio. 7. Teniendo en cuenta los mecanismos de reabsorción de sodio y agua que se muestran en la siguiente figura, discuta y calcule los factores hemodinámicos que regulan la presión neta de reabsorción (PNR). 8. Discuta como se encontrarán los siguientes parámetros 48 horas después de comenzar una dieta hiposódica. a) Reabsorción y excreción de Na+ b) Aldosterona plasmática c) PNA d) ADH plasmática e) Volumen urinario f) Presión arterial Instituto Universitario de Ciencias de la Salud Fundación Héctor A. Barceló Facultad de Medicina Carrera de Medicina - Sede Santo Tome (Ctes.) Víctor Hugo Fernández Fisiología 9. En un paciente con hiperaldosteronismo secundario (aumento de la secreción de aldosterona como una respuesta homeostática normal a determinadas situaciones). a) ¿Cuáles serán las causas que llevan a hiperaldosteronismo secundario? b) ¿Cómo estará la actividad de renina plasmática y el sistema renina-angiotensina en este caso? 10. En la siguiente figura que relaciona la excreción de potasio, analice cuál de las 3 situaciones A, B o C puede corresponder a: a) Hiperaldosteronismo. b) Una expansión del volumen extracelular. Fundamente su respuesta. c) Un paciente que recibe un fármaco inhibidor de la aldosterona (espironolactona). d) Suponiendo que B sea el trazado correspondiente a un sujeto normal ¿en qué sentido se desplazaría el mismo (hacia la derecha o la izquierda) si el sujeto padeciera una hemorragia importante? Analice la relevancia que tiene conocer este desplazamiento. 11. Si en un paciente decae la IFG en un 50% (por ejemplo, por una insuficiencia renal) y la carga filtrada de potasio también declina en un 50%, ¿serían capaces las nefronas remanentes de mantener los niveles normales de kalemia? 12. Complete el siguiente cuadro con los valores y las hormonas correspondientes: TRANSPORTE DE AGUA A TRAVÉS DE LA NEFRONA Segmento Porcentaje reabsorbido de la carga filtrada Mecanismo de reabsorción del sodio en la membrana apical Hormona reguladora principal TCP Asa de Henle TCD Túbulo conector y Túbulo colector 13. Analice los factores que intervienen en la generación y mantenimiento del mecanismo multiplicador de contracorriente renal. Señale aquellos factores capaces de anularlo: Hipotensión arterial, Diurético del asa ascendente gruesa, PNA, renina, desnutrición, hipertensión arterial, diuréticos del túbulo distal, aldosterona, HAD. a) ¿Cuáles serían las consecuencias de esta anulación? b) ¿Qué ocurrirá si en esta situación aumenta la concentración plasmática de HAD? ¿Cuál es la función de la HAD? ¿Por qué? c) ¿Cuál es la función del mecanismo de contracorriente? 14. Indique en la siguiente figura: a) ¿Cuál es el sector de la nefrona donde se diluye el líquido tubular? Defina e indique el valor del clearance de agua libre (CH20). b) ¿Cuál es el sector de la nefrona donde se concentra el líquido tubular? Defina e indique el valor del transporte de agua en el túbulo colector (TcH20). Instituto Universitario de Ciencias de la Salud Fundación Héctor A. Barceló Facultad de Medicina Carrera de Medicina - Sede Santo Tome (Ctes.) Víctor Hugo Fernández Fisiología 15. Analice los datos de la tabla: GRUPO Osm. plasmática ([Osm]p, mOsm/l) Osmolaridad urinaria ([Osm]o, mOsm/l) Flujo urinario (V, ml/min) HAD (ng/dl) Control 287 512 0,76 1,2 Sobrecarga acuosa 280 240 1,63 0,5 Restricción acuosa 304 1400 0,30 3,6 a) Calcule el clearance osmolar (Cosm), CH2O) o TcH20 en los 3 grupos experimentales y explique el valor según corresponda. b) ¿Qué conclusión puede sacar respecto a la depuración urinaria de solutos osmóticamente activos en las tres situaciones? 16. Completar el cuadro según la osmolaridad que se presenta en las diferentes regiones de la nefrona en cada caso, asumiendo que la osmolaridad plasmática es de 300 mOsm/L y la de la papila renal es 1200 mOsm/L: SITIO DE LA NEFRONA AUSENCIA DE ADH ADH MÁXIMA TCP Comienzo del asa descendente delgada de Henle Comienzo del asa ascendente gruesa de Henle Final del asa ascendente gruesa de Henle Final de túbulo colector cortical Orina 17. Un individuo experimenta un episodio agudo de vómitos y diarrea y una pérdida de 3 kg de peso en un periodo de 24 horas. El paciente presenta una natremia de 145 mEq/L. Indique si los siguientes parámetros estarán aumentados o sin cambio respecto a la situación antes de su enfermedad: a) Osmolaridad plasmática: b) Volumen extracelular: c) Niveles de ADH plasmáticos: d) Osmolaridad urinaria: e) Sensación de sed: 18. Si Usted pretende disminuir la capacidad renal para concentrar la orina de un paciente, provocaría: a) Inhibición completa del transporte activo de cloruro en la rama ascendentedel asa de Henle. b) Aumento de la permeabilidad pasiva a cloruro en la rama ascendente de Henle c) Diuresis osmótica d) Aumento de la secreción de ADH e) Disminución de la secreción de ADH 19. Complete las líneas punteadas con las palabras que faltan. Una persona tomó furosemida, el cual actúa inhibiendo la permeabilidad al Cl- en la parte gruesa de la rama ascendente del asa de Henle, por lo que el potencial de la luz, que a ese nivel es (a)………………se hará (b)………………….La reabsorción de NaCl, a este nivel, entonces (c)……………….por lo que la osmolaridad del FT que entra en el distal será (d)........................., la cantidad de Na+ que se oferta al colector será (e)………………......... y la excreción de Na+ por orina será mayor. El uso prolongado de diuréticos hace que la concentración plasmática de la hormona (f) ............................ aumente, de modo que cuando la persona deja de tomar el diurético, hay un (g) ......................... de la reabsorción tubular de Na+, lo que determina, a su vez, un (h) ........................del peso corporal, por retención de (i) ........................... Instituto Universitario de Ciencias de la Salud Fundación Héctor A. Barceló Facultad de Medicina Carrera de Medicina - Sede Santo Tome (Ctes.) Víctor Hugo Fernández Fisiología ABREVIATURAS Y ECUACIONES USADAS FRECUENTEMENTE EN FISIOLOGÍA RENAL Estructure Abreviatura Significado Ecuaciones Unidades y/o VR Todo el riñón [U] Concentración en orina mg/mL [P] Concentración en plasma mg/mL [PAR]PAH Concentración en plasma de la arteria renal de PAH mg/mL [PVR]PAH Concentración en plasma de la vena renal de PAH mg/mL C Clearance C = [U]inulina x V [P]inulina mL/min V Flujo urinario mL/min C Fórmula de Crockroft y Gault para el clearance de creatinina (el valor obtenido debe corregirse para 1,73 m2 de superficie corporal, según la fórmula de DuBois Sc (m2) = 0,2047 × talla (m)0,725 × peso (kg)0,425 • Hombres = (140 - edad) x peso (kg) 72 x [P]creatinina (mg/dL) • Mujeres = 0,85 (140-edad) x peso (kg) 72 x [P]creatinina (mg/dL) Hombres: 85-125 ml/min Mujeres: 75- 115 ml/min C *Fórmula de MDRD-4 para estimar el filtrado glomerular en pacientes con insuficiencia renal (Modification of Diet in Renal Disease Study, simplificada de 4 variables) FG estimado = 186,3 x ([P]creatinina) -1,154 x (edad)-0,203 x (0,742 si mujer) x (1,210 si raza negra) (ml/min/1,73 m2) VFG (o IFG; TFG) Velocidad de filtración glomerular Intensidad de filtración glomerular Tasa de filtración glomerular VFG = [U]inulina x V [P]inulina 120 mL/min FPRE Flujo plasmático renal efectivo FPRE = [U]PAH x V [P]PAH Hombres = 675 ± 150 mL/min Mujeres = 595 ± 125 mL/min FPR Flujo plasmático renal FPR = [U]PAH x V [PAR]PAH - [PVR]PAH FSR Flujo sanguíneo renal FSR = FPR (1 - Hto) 1200 mL/min FF Fracción de filtración Fracción de filtración = VFG FPR 0,20 (20%) CF Carga Filtrada Carga filtrada = VFG × [P]x mg/min CE o TE Carga excretada o tasa de excreción Tasa de excreción = V × [U]x mg/min TR Tasa de reabsorción Tasa de reabsorción = carga filtrada – tasa de excreción TS Tasa de secreción Tasa de secreción = tasa de excreción – carga filtrada CH2O Aclaramiento de agua libre** CH2O = V -Cosm mL/min CR Relación de clearance (Clearance ratio) Cx CInulina Una sola nefrona [FT] Concentración en el fluido tubular mg/mL [FT/P]x ***Concentración de la sustancia X en el fluido tubular en relación a la concentración a la misma sustancia en el plasma Compara la concentración de una sustancia en el líquido tubular en cualquier punto de la nefrona con la concentración de esa sustancia en el plasma. Ninguno Instituto Universitario de Ciencias de la Salud Fundación Héctor A. Barceló Facultad de Medicina Carrera de Medicina - Sede Santo Tome (Ctes.) Víctor Hugo Fernández Fisiología [FT/P]inulina ****Concentración de inulina en el fluido tubular en relación a la concentración de inulina en el plasma Se utiliza como marcador de la reabsorción de agua a lo largo de la nefrona. Ninguno Efx Excreción fraccional de la sustancia X [FT/P]x/[FT/P]inulina Ninguno *La presencia de insuficiencia renal ligera se ha definido recientemente por valores de creatinina iguales o superiores a 1,5 mg/dl en los varones y 1,4 mg/dl en las mujeres, o por un filtrado glomerular estimado inferior a 60 ml/min. elevaciones de la creatinina de menor grado (entre 1,3 y 1,5 en los varones y entre 1,2 y 1,4 en las mujeres) se asocian con un incremento del riesgo cardiovascular en el hipertenso y se consideran lesión de órgano diana. ** Si es positive, se excreta agua libre de solutos; si es negativo, se retiene agua libre de solutos ***Si FT/P < 1, la reabsorción de la sustancia ha sido mayor que la reabsorción de agua, y la concentración de esa sustancia en el líquido tubular es menor que en el plasma. Si FT/P > 1, o la reabsorción de la sustancia ha sido menor que la reabsorción de agua o se ha producido secreción de la sustancia. ****Aumenta conforme se reabsorbe agua. Puesto que la inulina se filtra libremente, pero no se reabsorbe ni se segrega, su concentración en el líquido tubular viene determinada únicamente por la cantidad de agua que queda en el líquido tubular. Instituto Universitario de Ciencias de la Salud Fundación Héctor A. Barceló Facultad de Medicina Carrera de Medicina - Sede Santo Tome (Ctes.) Víctor Hugo Fernández Fisiología GUÍA DE ACTIVIDADES 21 EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE 1. ¿Cómo se producen el ácido carbónico y el láctico? 2. Las frutas y verduras, ¿son alimentos formadores de ácidos o de bases? 3. ¿Qué es más probable que se acumule en el cuerpo, ácidos o bases? Mencione algunas fuentes de cada uno de ellos. 4. Escriba la ecuación que muestra cómo el CO2 se relaciona con el pH. ¿Qué enzima aumenta la velocidad de esta reacción? Mencione dos tipos celulares que tengan altas concentraciones de esta enzima. 5. ¿Qué es un tampón fisiológico? 6. Describa la acción tamponadora del bicarbonato sódico. 7. Identifique los principales pares de tampones de los líquidos corporales. 8. ¿Cómo actúa el túbulo distal renal en la acidificación de la orina y en la conservación de las bases? 9. ¿Por qué es útil el lactato sódico en el tratamiento de la acidosis metabólica y respiratoria? 10. Comente la relación de la hiperventilación con el desarrollo de un desequilibrio acidobásico. 11. En la hipopotasemia, las células intercalares de la nefrona distal reabsorben desde la luz tubular. ¿Qué sucede en consecuencia con el pH sanguíneo? 12. Si un fármaco reduce la concentración de NaHCO3 a 23,8 mEq, pero mantiene la de H2CO3 en 1,3 mEq, ¿qué sucederá con el pH? ¿Qué ecuación permite predecir el valor del pH? 13. Explique la importancia del sistema respiratorio en el mantenimiento del pH sanguíneo. 14. Mencione dos formas mediante las cuales los riñones alteran el pH del plasma. ¿Qué compuestos sirven como amortiguadores de pH urinarios? 15. Beatriz de 26 años está cursando los primeros meses de su embarazo y vomitó excesivamente durante varios días. Luego, se sintió débil y confundida, por lo que lallevaron a Emergencias del hospital. a) ¿Qué sospecha que ocurrió con el equilibrio ácido base de Beatriz? b) ¿Cómo intentaría compensarlo su cuerpo? c) ¿Qué electrolitos se afectarían debido a los vómitos y cómo reflejan sus síntomas estos desequilibrios? 16. Enrique de 55 años está internado en la unidad de cuidados intensivos porque sufrió un infarto de miocardio masivo, hace tres días. El laboratorio presenta los siguientes valores en sangre arterial: pH = 7,3, HCO3–: 20 mEq/L, PaCO2: 32 mmHg. Diagnostique el trastorno en el equilibrio ácido base de Enrique y determine si hay compensación o no la hay. 17. Un hombre de 45 años llega a la sala de Emergencia con un ataque de asma producido por el polen. La sangre extraída antes del tratamiento mostró lo siguiente: HCO3-: 30 mEq/L, PaCO2: 70 mmHg, pH = 7,24. a) ¿Cuál es su estado ácido-base? b) ¿Es una situación aguda o crónica? c) El hombre fue tratado y tuvo una recuperación completa. En los diez años siguientes siguió fumando un paquete de cigarrillos por día y un año atrás su médico le diagnosticó una EPOC (enfisema). El examen sanguíneo mostró lo siguiente: HCO3- = 45 mEq/L, PaCO2: 85 mmHg, pH = 7,34. ¿Cuál es su estado ácido-base actual? ¿Se trata de una situación aguda o crónica? d) Explique por qué en la segunda enfermedad su concentración plasmática de bicarbonato y la PaCO2 eran más altas que en la primera, pero su pH estaba más cerca de la normalidad. 18. Un varón de 22 años con diabetes mellitus desarrolla una infección respiratoria severa. Los exámenes muestran: Na: 128 mEq/L, K: 5,9 mEq/L, Cl: 94 mEq/L, HCO3-: 6 mEq/L, Glucosa: 324 mg/dL, pH: 7,19, PaCO2: 15 mmHg y PaO2: 102 mm Hg. a) ¿Está el paciente acidémico o alcalémico? b) ¿Cuál es la alteración primaria? c) ¿Existe alguna otra alteración ácido-básica presente? d) ¿Es la compensación respiratoria apropiada? e) ¿Cuáles son las potenciales causas de esta alteración en este caso? 19. Un mujer de 47 años con enfermedad renal crónica ingresa al hospital por una intoxicación alcohólica, somnolienta, afebril y con una frecuencia respiratoria de 10/min. Presenta Na: 134 mEq/L, K: 6,1 mEq/L, Cl: 112 mEq/L, HCO3–: 10 mEq/L, pH: 7,1; PaCO2: 30 mmHg, PaO2: 52 mmHg, Creatinina: 3,7 mg/dl y Urea: 133 mg/dL. a) ¿Está el paciente acidémico o alcalémico? b) ¿Cuál es la alteración primaria? c) Al detectar una acidosis metabólica, ¿se puede decir si es de brecha aniónica alta o si es hiperclorémica? d) ¿Es la compensación respiratoria apropiada? Instituto Universitario de Ciencias de la Salud Fundación Héctor A. Barceló Facultad de Medicina Carrera de Medicina - Sede Santo Tome (Ctes.) Víctor Hugo Fernández Fisiología e) ¿Cuáles son las potenciales causas de esta alteración en este caso? 20. Un hombre de 32 años con una historia de abuso crónico de alcohol ingresa a urgencias después de tres días de náusea, vómito y dolor abdominal. Al examen físico se encuentra alerta, consciente sin ninguna alteración significativa. Presenta Na: 132 mEq/L, K: 3,9 mEq/L, Cl: 82 mEq/L, HCO3–: 4 mEq/L, Glucosa: 68 mg/dL, pH: 7,25; PaCO2: 10 mmHg, PaO2: 110 mmHg, Urea: 30 mg/dL y Alcohol en plasma: 106 mg/dL. Uroanálisis: proteínas negativas y cetonas negativas. Cristales positivo. a) ¿Está el paciente acidémico o alcalémico? b) ¿Cuál es la alteración primaria? c) ¿Existe alguna otra alteración ácido-básica presente? d) ¿Es la compensación respiratoria apropiada? e) ¿Cuáles son las potenciales causas de esta alteración en este caso?
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