Teóricos de renal desgrabados 2023

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FISIOLOGIA RENAL PARTE 1
En esta clase vamos a comenzar a ver otros aspectos del funcionamiento renal y específicamente vamos a abarcar lo que es el sistema multiplicador de contracorriente y el sistema intercambiador de contracorriente.
En esta diapositiva vemos en el centro un esquema de la nefrona con el glomérulo de todos sus segmentos tubulares y en esta vamos a prestar especial interés en el túbulo contorneado proximal y en el asa ascendente de Henle tanto fina como gruesa.
Si vemos lo que está marcado es en primer lugar la reabsorción de sodio en el túbulo contorneado proximal, que es un transporte pasivo a favor de gradiente electroquímico y que conjuntamente con el transporte pasivo de sodio en el asa delgada de Henle y el transporte activo secundario de sodio, potasio y cloruro en el asa ascendente gruesa, constituye lo que damos en llamar la reabsorción obligatoria de sodio en la nefrona. En cuanto que lo que sucede a nivel del túbulo distal y en el túbulo colector, es un proceso de índole facultativo.
Ahora vamos a ver cómo es que funciona el sistema multiplicador de contracorriente, que no es más que el funcionamiento de las asas de Henle. El asa de Henle descendente que es permeable al agua y el asa ascendente que es impermeable al agua y permeable a los solutos.
Para comenzar vamos a partir de la situación 1, en donde vemos que el intersticio tiene una osmolaridad de 300 miliosmoles/L que es la misma osmolaridad con la que llega el fluido del túbulo contorneado proximal al asa de Henle descendente. Cuando desciende por el asa de Henle vemos que no hay pasaje de agua si está fuera una nefrona original en el momento cero, vemos que no hay pasaje de agua.
En el segundo esquema lo que vemos es que los solutos comienzan a pasar hacia el intersticio. Recordemos que el asa de Henle delgada ascendente permite el pasaje de solutos de cloruro de sodio de manera pasiva. Mientras que el asa ascendente gruesa presenta el cotransportador sodio/potasio/dos cloruros que transporta todos esos solutos hacia el intersticio, por lo tanto la osmolaridad del intersticio comienza a aumentar.
De acá en más a partir del esquemita número 3 vemos que al estar aumentada la osmolaridad del intersticio, cuando ingresa el fluido isoosmolar al asa de Henle descendente va a haber un pasaje pasivo de agua hacia ese intersticio, por lo tanto la osmolaridad del medio filtrante comienza a aumentar.
Esto va a ir sucediendo a lo largo de todos estos esquemas que figuran, donde vemos que en la última figura la que está como número 7 ya la osmolaridad en la luz del túbulo comienza a aumentar hasta un valor de 1200 miliosmoles/L igualándose a la del intersticio en la horquilla del asa de Henle. Luego podemos ver que después del pasaje activo de solutos hacia el intersticio por el asa de Henle ascendente gruesa el medio filtrante ingresa al túbulo contorneado distal con una osmolaridad de 100 miliosmoles/L.
Sí en realidad solamente el asa de Henle funcionara y se pudiera mantener las concentraciones del intersticio, de esa manera llegaría un punto en el cual habría un aumento de solutos, pero también se generaría un aumento en el pasaje de agua y esto tendería a igualar la osmolaridad del intersticio con la osmolaridad del medio filtrante que ingresa hacia la luz del túbulo. Por lo tanto en este esquema lo que podemos ver es que esto NO sucede de esa manera, gracias al sistema intercambiador de contracorriente. El intercambiador de contracorriente es el que está organizado por los vasos rectos.
Al glomérulo ingresa la sangre proveniente de la circulación general por la arteriola aferente y egresa por la arteriola eferente. Esta arteriola eferente ingresa hacia la médula renal y el área descendente toma los solutos que son liberados a partir del asa ascendente gruesa de Henle, mientras que esto sucede aumenta la osmolaridad en el vaso recto de forma tal que cuando regresa hacia la corteza ese vaso toma el agua que sale del asa descendente de Henle. De esa manera este sistema intercambiador sostiene la hiperosmolaridad del intersticio.
Ahora bien, si el sistema de multiplicación de contracorriente se sostuviera a lo largo del tiempo sin ningún otro tipo de intervención la osmolaridad de ese intersticio NO podría ser mantenida. Por lo tanto hay otro mecanismo que se pone en juego que es el intercambiador de contracorriente que es el nada más y nada menos que la participación de los vasos rectos. 
Estos vasos rectos provienen de la arteriola eferente, que parte del glomérulo que ingresa a la médula y al ingresar se pone en contacto con los solutos que pasan del asa gruesa ascendente al intersticio, se carga de solutos y aumenta la osmolaridad de la sangre contenida en ese vaso. Por lo que cuando regresa nuevamente hacia la corteza, lo que hace es tomar el agua que proviene del asa descendente de Henle y de esa manera se mantiene la hiperosmolaridad del intersticio.
Lo que vamos a ver ahora es cómo participa la urea en el mantenimiento de la hiperosmolaridad del intersticio medular y vamos a aclarar algunas cosas.
Primero que la urea filtra en un individuo sano a nivel glomerular, partiendo de una concentración plasmática media de 40 miligramos por decilitro y lo que filtra se reabsorbe en el túbulo contorneado proximal cerca del 50% que queda contenido en los túbulos renales. Durante su pasaje por el asa de Henle gruesa ascendente, el túbulo distal y una buena parte del túbulo colector NO hay paso de urea hacia el intersticio, o sea como que esos segmentos estarían siendo impermeables a la misma.
Ahora bien en este caso que es el ejemplo que estamos poniendo de un individuo en antidiuresis, en la médula interna va a haber un incremento de la reabsorción de agua y ese incremento en la reabsorción de agua mediado por la antidiurética va a poner en juego también la actividad de transportadores de urea que son los UTA1 y UTA3 que van a favorecer el pasaje de la urea al intersticio. Luego esta urea que ingresa al intersticio va a pasar nuevamente hacia el tubo del asa descendente de Henle y al segmento delgado del asa ascendente de Henle. En el asa descendente va a ingresar por los transportadores UTA2, mientras que en el asa ascendente delgada de Henle no se conoce específicamente cuál es el transportador que va a mediar su ingreso.
Así es que de toda la carga filtrada de urea se excreta en esta condición el 15 o el 20% y tengan presente que solamente una parte de la urea que se reabsorbe en el colector recircula ingresando al asa de Henle delgada descendente y al asa de Henle delgada ascendente, el resto permanece en el intersticio.
FISIOLOGIA RENAL PARTE 2
Hola chicos en el día de hoy vamos a comenzar a hablar sobre la fisiología renal y específicamente nos vamos a enfocar en conocer qué es la tasa de filtrado glomerular y cómo se regula.
La hoja de ruta por lo tanto va a partir de la definición de tasa de filtrado glomerular y luego va a abarcar la identificación de los mecanismos intrínsecos y extrínsecos que se ponen en juego para regular esa tasa de filtrado glomerular.
Bueno acá estamos viendo un glomérulo. El glomérulo forma parte de la unidad funcional del riñón que es el nefrón. Ese nefrón está constituido por lo tanto por esto que sería el glomérulo y por los túbulos. Los túbulos se denominan de la siguiente manera: túbulo proximal, el asa de Henle, túbulo contorneado distal y colector.
En cuanto al glomérulo está constituido por una red capilar que comienza a partir de la arteriola aferente y que finaliza con la arteriola eferente.
Después se puede observar dentro de este esquema también la cápsula de Bowman que nos va a poner en evidencia cuáles son aquellos compuestos que van a poder atravesarla, en función de las características de permeabilidad y las presiones puestas en juego a través del pasaje de la misma.
Ahora qué entendemos por la tasa de filtrado glomerular? es el volumen de plasma que filtra por el riñón por la unidad de tiempo y el valor normal en un adultosano es de 125 mL/min. Ahora lo que tenemos que ver es realmente cómo se produce esa tasa de filtrado.
En esta imagen tenemos ubicada la arteriola aferente, el sistema de capilares y la arteriola eferente y tenemos identificadas una serie de presiones que son tanto hidrostáticas como coloidosmóticas. Por lo tanto las presiones que se ponen en juego son las que van a determinar el volumen de plasma que va a filtrar. 
Las presiones que favorecen el filtrado glomerular son la presión hidrostática glomerular y la presión coloidosmótica que está dentro de la cápsula de Bowman, pero realmente esa presión (presión coloidosmótica en la capsula de Bowman) si la cápsula funciona en perfectas condiciones debe ser prácticamente cero. Por lo que la presión que promueve el filtrado es la presión hidrostática glomerular. Mientras que la presión ejercida por las proteínas que es la presión coloidosmótica en ese glomérulo, se opone o retiene el plasma y la presión hidrostática de la cápsula de Bowman también lo hace.
Volviendo nuevamente al manejo de las presiones, vemos que en realidad existe una presión efectiva de filtración que fue la que definimos en la diapo anterior, donde esa presión está mediada por la presión hidrostática del capilar a las cuales se oponen la presión coloidosmótica de las proteínas que están dentro de esa red capilar y la presión hidrostática de la cápsula de Bowman. Aunque toda esta presión efectiva de filtración está modificada también por una constante y esa constante tiene que ver con las características de esa estructura glomerular, dependiendo de las propiedades de la cápsula de Bowman es que se determina y el valor de esa constante en un individuo sano ese valor sigue siendo de 12,5 mL/min. mmHg.
Ahora estamos viendo los componentes de lo que dábamos en llamar la barrera glomerular y mirándolos viendo la complejidad de su estructura, ya que está formada por tres capas diferentes podemos establecer la selectividad de su permeabilidad.
Las tres capas están constituidas por el endotelio capilar, la membrana basal y las células epiteliales o podocitos.
El endotelio para comenzar vemos que es fenestrado y posee aberturas o ventanas que tienen entre 50 o pueden llegar hasta 100 nanómetros de diámetro. Las mismas son regulables frente a estímulos humorales y físicos.
La membrana basal por su parte presenta glucoproteínas con cargas negativas que ofrecen resistencia electrostática al paso de macromoléculas cargadas por lo tanto negativamente.
La capa más externa que nos queda por mencionar es la de los podocitos, los cuales también presentan unas hendiduras de filtración de aproximadamente 25 nanómetros de ancho.
Cómo es que se regula esta tasa de filtración glomerular?
Hay dos mecanismos básicos que se ponen en juego y que se clasifican en mecanismos intrínsecos y extrínsecos. Los intrínsecos son aquellos que dependen de sucesos que se regulan directamente por estructuras renales, como es el caso del mecanismo miogénico y la regulación túbulo-glomerular. Mientras que los mecanismos extrínsecos tienen que ver con la participación de sustancias vasoactivas y la regulación mediada por el sistema nervioso autónomo simpático.
En este gráfico la autorregulación de la tasa de filtrado glomerular se mantiene en un amplio rango de presión desde 80 hasta aproximadamente 170 180 milímetros de mercurio y ese flujo sanguíneo renal constante es mantenido a partir del grado de vasoconstricción o de vasodilatación de la arteriola aferente.
La regulación biogénica tiene que ver específicamente con los cambios que se producen en el perímetro de la arteriola aferente que se relacionan con la contracción o con la relajación de la musculatura lisa de dicho vaso.
El mecanismo de contracción se da por apertura de canales catiónicos más específicamente canales de calcio, que activados por el estiramiento del músculo liso vascular generan una entrada masiva de calcio que estimula la contracción.
Vemos en este esquema que el aumento del flujo sanguíneo renal promueve entonces el estiramiento de la arteriola aferente y esto genera la disminución del calibre de dicho vaso, produciendo una disminución de la presión hidrostática en el capilar glomerular que se traduce en una disminución de la tasa de filtrado glomerular. Por otro lado frente a una disminución de ese flujo sanguíneo renal, se genera una dilatación de la arteriola aferente que lleva al aumento de la presión hidrostática a nivel del capilar y que trae como consecuencia un aumento de la tasa de filtrado glomerular.
A nivel renal existe una estructura especializada formada por distintos tipos celulares que es el aparato Yuxtaglomerular, que está constituido por tres tipos celulares diferentes: la mácula densa del túbulo contorneado distal, las células mesangiales extraglomerulares y las células granulares que también son conocidas como células yuxtaglomerulares.
La mácula densa está formada por células epiteliales tubulares densamente aglomeradas del lado de la rama ascendente gruesa que ve hacia el penacho del desarrollo glomerular. Estas células vigilan la composición del líquido la luz del túbulo.
Las células mesangiales extraglomerulares son contiguas a las células mesangiales del glomérulo y pueden transmitir información desde las células de la mácula densa a las células glomerulares.
Las células granulares son células del músculo liso vascular modificadas con aspecto epitelioide, localizadas principalmente en las arteriolas aferentes cercanas al glomérulo. Estas células sintetizan y liberan renina que es la enzima que hidroliza el angiotensinógeno circulante para originar angiotensina 1 que luego participará en la regulación de la presión arterial, constituyendo parte del sistema renina-angiotensina-aldosterona.
Ahora bien cómo es el mecanismo de retroalimentación túbulo-glomerular.
Se genera frente al aumento transitorio en la tasa de filtrado glomerular como consecuencia del aumento de la presión arterial un aumento del suministro de cloruro de sodio a la mácula densa. Este genera un aumento de la reabsorción de cloruro de sodio, la liberación de trifosfato de adenosina o sea de ATP de las células de la mácula densa que luego es metabolizado en bifosfato de adenosina que es ADP, monofosfato de adenosina que es AMP y adenosina en el intersticio glomerular. Es esta adenosina que se combina con los receptores en la arteriola aferente y genera vasoconstricción, por lo tanto disminuye el flujo sanguíneo y disminuye la tasa de filtrado glomerular.
La sensibilidad del mecanismo de retroalimentación túbulo-glomerular se altera con cambios en la actividad local de la renina, pero la adenosina y NO la angiotensina 2 es el agente vasoconstrictor.
Este sistema el túbulo-glomerular es un sistema de retroalimentación negativa que estabiliza el flujo sanguíneo renal y la tasa de filtrado glomerular.
Si el suministro de cloruro de sodio la mácula densa es aumentado de manera experimental, la tasa de filtración en la nefrona perfundida disminuye. Esto sugiere que el propósito de la retroalimentación túbulo-glomerular puede ser controlar la cantidad de sodio presentada a los segmentos distales de la nefrona.
Sin autorregulación renal los aumentos en la presión arterial llevarían a incrementos enormes en la tasa de filtración glomerular y pérdidas potencialmente graves de cloruro de sodio y de agua del líquido extracelular.
Como les había comentado anteriormente el flujo sanguíneo renal y la tasa de filtrado glomerular van a estar regulados por el sistema nervioso autónomo simpático y por mecanismos humorales. En cuanto a la estimulación simpática la misma causa vasoconstricción de las arteriolas aferentes y eferentes y consecuentemente una reducción del flujo sanguíneo y de la tasa de filtrado glomerular. 
Los nervios renales simpáticos se activan bajo condiciones de estrés incluyendo temperaturas bajas, situaciones atemorizantes, hemorragia, dolor, ejercicio extenuante y en esas condiciones la vasoconstricción renal puedeconsiderarse un mecanismo de emergencia que ayuda a compensar aumentando la resistencia vascular periférica elevando la presión arterial y de esa manera lograr un mayor porcentaje de gasto cardíaco para perfundir órganos vitales como el cerebro y el corazón que son importantes para la supervivencia a corto plazo.
Muchas sustancias causan vasoconstricción en los riñones incluyendo la adenosina que ya mencionamos, la angiotensina 2 que se activa proveniente del sistema renina-angiotensina-aldosterona y la endotelina, entre otras sustancias. Otras sustancias causan vasodilatación a nivel renal incluyendo el péptido natriurético auricular, la dopamina, la histamina y las prostaglandinas E2. Algunas de estas sustancias son producidas localmente por los riñones como las prostaglandinas.
Un aumento sostenido en la actividad nerviosa simpática o en la concentración plasmática de angiotensina 2, estimula la producción de prostaglandinas vasodilatadoras renales. Las mismas se oponen al efecto puramente vasoconstrictor de la estimulación nerviosa simpática o de la angiotensina 2 y puede considerarse este como un mecanismo protector que impide una reducción demasiado grave del flujo sanguíneo renal.
En los cuadritos que figuran en esta diapositiva van a poder observar sustancias vasoconstrictoras y vasodilatadoras, que actúan ya sea sobre la arteriola aferente o sobre la arteriola eferente o en ambas. Está marcada de manera diferencial la angiotensina 2 que tiene una gran actividad vasoconstrictora sobre la arteriola eferente.
En esta imagen lo que les presento es cómo afecta el tono de la arteriola eferente el flujo sanguíneo renal y la tasa de filtrado glomerular.
En la imagen de arriba lo que podemos observar es el desarrollo de la vasoconstricción de la arteriola eferente, eso genera un aumento de la presión hidrostática en el capilar glomerular desencadenando un aumento de la tasa de filtrado glomerular y en paralelo un descenso del flujo sanguíneo renal.
En la imagen de abajo vemos el desarrollo de una vasodilatación en la arteriola eferente, que produce una disminución de la presión hidrostática a nivel del capilar con el consecuente descenso de la tasa de filtrado glomerular y aumento del flujo sanguíneo renal.