Fisiologia Renal II y III parte

Vista previa del material en texto

REGULACION RENAL 
DEL VOLUMEN DEL LIQUIDO EXTRACELULAR
&
Prof. Miguel Ángel Luzardo
 PRESION ARTERIAL
1
El volumen de LEC esta determinado sobre todo por el equilibrio entre la ingestión y salida de agua y sal.
Los riñones deben adaptar su excreción de sal y agua para igualarla a la ingestión de las mismas en condiciones estables.
Cambios en el contenido del cloruro de sodio en el LEC, suelen provocar cambios paralelos en el volumen extracelular, siempre que los mecanismos de la hormona anti diurética estén operativos.
La ingestión y la excreción de sodio se igualan de forma precisa en condiciones normales.
La excreción de sodio se controla alterando la filtración glomerular o la reabsorción tubular de sodio.
Mecanismos renales para el control del liquido extracelular y la presión arterial
 Diuresis por presión: se refiere al efecto del aumento de la presión arterial que incrementa la excreción de volumen de orina, mientras que la Natriuresis por presión se refiere al aumento de la excreción de sodio que se produce cuando se eleva la presión arterial.
 Este efecto es independiente de: actividad simpática, angiotensina II, ADH y aldosterona.
Se refiere al efecto de la presión arterial sobre la excreción de sodio y agua, como mecanismos para mantener el equilibrio del sodio y de liquido, controlar el volumen sanguíneo y el volumen del LEC.
Natriuresis por presión y diuresis por presión en el mantenimiento del equilibrio corporal del sodio y del liquido
Mecanismo básico de retroalimentación renal/liquido corporal, para controlar volemia, LEC y presión arterial. 
Aumento de la resistencia periférica total
Aumento del liquido del volumen extracelular
Aumento del volumen de sangre
Aumento del retorno de sangre venosa al corazón
Aumento del gasto cardiaco
Aumento de la presión arterial
Aumento de la diuresis
Autorregulación
 Mecanismos nerviosos y hormonales actúan habitualmente en concierto con la natriuresis y diuresis por presión, minimizando los cambios del volumen sanguíneo, volumen LEC y de la presión arterial.
Factores nerviosos y hormonales influyen en la FG y la reabsorción tubular, por lo tanto en la excreción renal de sal y agua.
Factores nerviosos y hormonales aumentan la eficacia del control retroalimentación renal y liquido corporal.
El sistema nervioso simpático controla la excreción renal
Reducción del volumen sanguíneo
Presión en vasos sanguíneos 
Pulmonares y otras regiones torácicas de baja presión
Actividad simpática refleja
Excreción renal de agua y sodio
 Reabsorción tubular de agua y sal.
Vasoconstricción
Arteriolas aferentes. 
F6
 Producción de Renina Angiotensina II y Aldosterona.
Esquema del glomérulo que muestra el aparato yuxta glomerular.
Factores que afectan la secreción de renina
Trastornos que aumentan la secreción de renina
	Estimuladores
	Aumento de la actividad simpática a través de los nervios renales.
	Incremento de las catecolaminas presentes en la circulación sanguínea.
	Prostaglandinas
	Inhibidores
	Aumento de la reabsorción de sodio y cloruro a través de la macula densa.
	Aumento de la presión arteriolar aferente
	Angiotensina II
	Vasopresina
	Depleción de Na+
	Diuréticos
	Hipotensión
	Hemorragia
	Postura erguida
	Deshidratación
	Insuficiencia cardiaca
	Cirrosis
	Constricción de la arteria o de la aorta
	Diversos estímulos psicológicos
Mecanismo vasoconstrictor del sistema renina Angiotensina para el control del la presión arterial.
Descenso de la presión arterial
Renina (riñón)
Sustrato de renina
(angiotensinogeno)
Angiotensina I 
Angiotensina II
Retención renal de sal y agua
Vasoconstricción
Aumento de la presión arterial
Componentes del sistema renina angiotensina.
Asp-Arg-Val-Tyr-lle-His-Pro-phe-His-Leu-Val-lle-His-R
La renina desdobla este enlace
Angiotensinogeno
Asp-Arg-Val-Tyr-lle-His-Pro-phe-His-Leu
La enzima conevertidora de angiotensina desdobla este enlace
Asp-Arg-Val-Tyr-lle-His-Pro-Phe
La ameninopeptidasa desdobla este enlace
Angiotensinogeno I
Angiotensinogeno II
Angiotensinogeno III
Formación y metabolismo de las angiotensinas presentes en la circulación sanguínea.
Angiotensinogeno
Angiotensinogeno I
Angiotensinogeno II
Renina
Enzima convertidora de angiotensina
Metabolitos
Inactivos
Bradicinina
Receptores AT1
Receptores AT2
Diversas 
peptidasas
AIII, AIV,
otras
Metabolitos inactivos
Representación esquemática de la estructura de la forma somática de la enzima convertidora de angiotensina.
Angiotensina II actúa en los riñones por dos mecanismos principales: 
Directamente sobre los riñones provocando retención de sal y agua:
Contracción de arteriolas renales
flujo sanguíneo a los riñones
 presión de los capilares peritubulares
Reabsorción rápida de liquido desde los túbulos
2. Provoca secreción de aldosterona con reabsorción de sal y agua en los túbulos renales.
Receptores de Angiotensina II
Célula principal renal
La Aldosterona activa el genoma para generar cinasa sérica regulada por glucocorticoides, y aumenta el numero de conductos epiteliales de sodio activos.
Eventos que conducen al aumento de la presión arterial tras el aumento de la ingestión de sal :
Aumento de la ingestión de sal
Aumento del volumen extracelular
Aumento de la presión arterial
Descenso de renina y angiotensina
Descenso de la retención de sal y agua
Retorno del volumen extracelular casi a lo normal
Retorno de la presión arterial casi a lo normal
La retroalimentación disminuida del sistema Renina Angiotensina devuelve la presión arterial a lo normal.
Péptido Natriurético atrial
Polipéptido que es un anillo característico de 14 aminoácidos formado por un enlace de disulfuro entre dos cisteínas.
Sintetizado por las células musculares de las aurículas y en menos grado por los ventrículos, en respuesta a:
Aumento de la ingestión de NaCl 
Expansión del LEC.
Existen 3 tipos
Péptido Natriurético auricular (PNA) se encuentra en las aurículas
Péptido Natriurético cerebral (PNB) o tipo B se encuentra en el cerebro
Péptido Natriurético tipo C se haya en cerebro, hipófisis, riñones y células endoteliales.
Acciones del Péptido Natriurético
Producen dilatación de las arteriolas aferentes con relajación de las células del mesangio. 
Facilita la FG
2. Inhibe la reabsorción tubular de sodio 
3. Impide la secreción de renina contrarestando las acciones vasopresoras de las catecolaminas y de angiotensina II
4. Receptores de PNA, PNB y PNC, distribuidos en la membrana celular.
5. Vida media breve 
PNA Y PNB presentes en la circulación sanguínea actúan en los riñones aumentando la excreción de sodio.
Receptores del Péptido Natriurético
 Receptores de PNA, PNB y PNC, distribuidos en la membrana celular.
 Vida media breve .
 Metabolizado por una endopeptidasa neural.
EL RIÑON COMO 
ORGANO ENDOCRINO
Prof. Miguel Ángel Luzardo
Vitamina D y los hidroxicalciferoles
Transporte activo de calcio y fosfato desde los intestinos es intensificado por un metabolito de la vitamina D.
Son un grupo de esteroles muy afines que se generan en la acción de la luz ultravioleta sobre la piel, en algunas provitaminas.
Vitamina D3 llamada colecalciferol se produce en la piel a partir de 7-dehidrocolesterol por acción de la luz solar.
Colecalciferol es transportado en el plasma por una globulina (proteina transportadora de vitamina D3)
Vitamina D3 es metabolizada en hígado a 25-hidroxicolecalciferol por la acción de la 25-hidroxilasa
 25-hidroxicolecalciferol (calcidiol) en las células de los túbulos proximales de los riñones es convertida en 1-25 dihidroxicolecalciferol (calcitriol) o 24-25 dihidroxicolecalciferol (metabolito inactivo).
Calcioplasmático 
Glándulas paratiroides
Secreción de la hormona paratiroidea
Hormona paratiroidea plasmática 
Hueso
Resorción
Riñones
Resorción de calcio Formación
 de1,25-(OH)2D3
Liberación de calcio en el plasma
1,25- (OH)2D3 plasmático
Excreción de calcio por orina
Intestinos absorción
 de calcio
Normalización del calcio plasmático
Mecanismo de acción de la 1-25 dihidroxicolecalciferol:
Estimula la expresión de diversos productos génicos que intervienen en el transporte de calcio.
Regulador transcriptivo de síntesis de proteínas fijadoras de calcio Calbindina-D presentes en el intestino, riñones y cerebro.
Aumenta el numero de moléculas de ca ++ ATPasa y transportadores de calcio en células intestinales.
Facilita la reabsorción de Ca++ en túbulos proximales.
Regulación de su síntesis
Su síntesis renal es catalizada por la hidroxilasa 1 renal.
Concentraciones plasmáticas de calcio generan mayor síntesis de 24-25 dihidroxicolecalciferol.
Concentraciones plasmáticas bajas de fosfatos aumentan su síntesis.
Sistema Calicreina Cininas
Ambos péptidos se metabolizan a fragmentos inactivos por efecto de:
Cininasa I : carboxipeptidasa que elimina la arginina del extremo carboxilo.
Cininasa II : dipeptidilcarboxipeptidasa, desactiva la bradicinina y la lisilbradicina mediante la eliminación de fenilalanina-arginina del extremo carboxilo.
Cininasa II : es la misma encima convertidora de angiotensina que elimina histidina-leucina del extremo carboxilo.
Péptidos vasodilatadores
Bradicinina
(nonapeptido)
Lisilbradicinina
(calidina)
Cininas: lisilbradicinina puede convertirse en bradicinida por la acción de la aminopeptidasa.
Formación de las cininas a partir de los cininógenos de alto y bajo peso molecular.
Acciones de las cininas
Actúan sobre receptores B1 y B2.
Sus formas bioactivas; bradicinina y lisilbradicinina producen:
 Disminución del tono vascular y de la PA
 Flujo sanguíneo renal
 Excreción de sodio y agua
Sistema Calicreina Cinina
Bradicinina y lisilbradicinina
Se forman a partir de proteínas precursoras cininogenos de alto peso molecular y de bajo peso molecular
 Calicreinas: son proteasas que liberan a los péptidos de sus precursores, hay dos tipos :
Calicreina hística se encuentra en muchos tejidos en las membranas apicales de las células encargadas del transporte transcelular de electrolitos.
Calicreina plasmatica inactiva (precalicreina):
Se activa por el factor XII activado.
PLASMATICA E HISTICA
Eritropoyetina
Glucoproteína de 165 residuos de aminoácidos y 4 cadenas de oligosacáridos; capaz de regular la ERITROPROYESIS.
Incrementa el numero de células precursoras de hematíes en la medula ósea.
Actúa sobre un receptor que es una proteína lineal con dominio trasnmembrana simple; similar a los receptores para citoquinas. 
Producida por las células intersticiales en el lecho de los capilares peritubulares renales y por los hepatocitos perivenosos. También se elabora en el cerebro.
85% deriva de los riñones, 15% higado contienen el RNA mensajero para la eritroproyetina.
Se inactiva en el hígado y su vida media es 5 horas; sin embargo el aumento de los eritrocitos tarda de 2 a 3 días.
Regulación de la síntesis de eritroproyetina
Estimulo principal Hipoxia
Sensor de oxigeno en células renales e hígado es una proteína que en la forma desoxi, estimula y en la forma oxi, inhibe la transcripción del gen de la eritroproyetina necesario para constituir el RNA mensajero
Prostaglandinas
35
Regulación acido básica
Debe existir un equilibrio entre la ingestión o la producción de H+ y su eliminación para conseguir la Homeostasis.
Los riñones desempeñan una función fundamental en la eliminación de H+ del organismo.
Existe múltiples mecanismos de amortiguación acido básica en la sangre, las células y los pulmones.
 
[ ] de H+ en los liquidos organicos se mantiene normalmente en un nivel muy bajo.
Concentración de Na+ en LEC (142 meq/L) en unos 3,5 millones de veces superior a la concentración normal de H+ cuya cifra media es de solo 0,00004 meq/L.
Ácidos y bases
 Ion hidrogeno: es solo un protón libre de un átomo de hidrogeno.
 Ácidos: moléculas o sustancias que pueden liberar Iones de hidrogeno.
Ej: Hcl
 H2 C03
 Bases: ion o molécula que puede aceptar un H+
Ej: HCO3
 HPO4
 Álcali: molécula formada por la combinación de uno o mas metales alcalinos (sodio, potasio, litio, etc.) con un ion muy básico como el hidróxido (OH-).
 Acido fuerte: es aquel que se disocia rápidamente y libera grandes cantidades de H+ a la solución.
Ej: HCl
 Acido débil: tiene menor tendencia a disociar sus iones, liberando H+ con menos fuerza
Ej: H2C03
Base fuerte: es la que reacciona de forma rápida y potente con el H+
Ej: OH-
Base débil: se unen al H+ de una forma mas debil.
Ej: HCO3
Como la concentración de H+ es baja y tiene números tan pequeños son incómodos de manejar, lo normal es expresarla en escala Logarítmica utilizando unidades de pH.
El pH esta relacionado con la concentración real de H+ mediante la siguiente formula (concentración de H+ se expresa en equilantes/L:
pH: Log 1/ [H+] : -Log [H+]
[H+ ] normal es de 40 meq/L, es decir 0,00000004 Eq/L por lo tanto el PH normal es:
pH: -Log [0,00000004] 
El pH inversamente proporcional a la concentración de H+
pH normal sangre arterial 7.40
 sangre venosa 7.35
pH intracelular suele ser algo inferior al plasmático.
Defensas frente a los cambios en la concentración de H+
Tres sistemas primarios
Amortiguadores acido básicos químicos de los líquidos orgánicos.
Aparato respiratorio que regula la eliminación de CO2
Riñones: pueden excretar orina acida o alcalina.
Amortiguación de H+ en los líquidos corporales
Amortiguador: Sustancia capaz de unirse de manera reversible a la H+.
Sistema amortiguador de bicarbonato.
Tiene dos componentes:
Acido débil H2C03
Sal NaHc03 
CO2 + H2O H2CO3
H2CO3 H+ + HCO3-
Sistema total
 CO2 + H2O H2CO3 H++HCO3-
 +
Na+
Anhidrasacarbonica
Ecuación de Henderson Hasselbach
 De esta ecuación se dice que un Hco3 eleva el pH y desvía el equilibrio acido base hacia la ALCALOSIS.
Un Pco2, disminuye el pH y desvía el EAB hacia la ACIDOSIS.
La concentración de Hco3- es regulada fundamentalmente por los riñones.
La concentración de Pco2 es controlada por la ventilación alveolar.
¨Es el sistema amortiguador extracelular mas potente¨
Sistema amortiguador del fosfato
Interviene activamente en la amortiguación del liquido de los túbulos renales y líquidos intracelulares.
Sus elementos son:
H2P04 – y HP04-
Hcl + NaHPO4 NaH2PO4+Nacl
Proteinas intracelulares
60-70% de la amortiguacion quimica total de los liquidos organicos se produce en el interior de la celula
H+ + Hb HHb
Control renal del equilibrio acido base
4.320 meq HcO3 filtrado 4.320 meq de H+ secretados y 80 meq de H+ secretados adicionalmente para eliminar
Ácidos no volátiles Excreción renal
 4.400 meq de H+ excretados diariamente por la orina.
Los riñones regulan la [H+] en el LEC mediante 3 mecanismos:
Secreción de H+.
Reabsorción de HcO3- filtrado
Producción de nuevo bicarbonato
Los Iones de H+ se secretan mediante transporte activo secundario en los segmentos tubulares proximales.
Los Iones Hc03- filtrados son reabsorbidos gracias a la interacción con iones de hidrogeno secretados por los túbulos
Secreciónactiva primaria de H+ por las células intercaladas de la porción final del túbulo distal y túbulo colector.
 Tiene lugar en la membrana luminal de las células tubulares intercaladas, donde existe un transporte activo primario de Iones de hidrogeno gracias a una proteína especifica Atpasa transportadora de hidrogeno.
Aunque la secreción de H+ en la función renal del túbulo distal y colector solo representa un 5% de la cantidad total de H+ secretado, este es un mecanismo importante por formar orina con máxima acidez.
Reduciendo el PH del liquido tubular hasta el 4.5.
Exceso de H+ se combina con amortiguadores de FOSFATO y AMONIACO para formar nuevos HcO3.
Cuando se secretan mas H+ de liquido tubular que el HcO3- filtrado, solo una parte del exceso de H+ puede excretarse en la forma iónica (H+) por la orina.
La excreción se logra combinando el H+ con los amortiguadores presentes en el liquido tubular.
Los mas importantes son:
FOSTATO Y AMONIACO
Sistema amortiguador de fosfato:
 Transporta el exceso de H+ en la orina y genera nuevo Hco3-
Esta compuesto por HpO4- y H2 Po4-, ambos se encuentran en la luz tubular.
En este caso el Hco3 generado por la célula tubular y que entra a la sangre peritubular representa una ganancia neta de HcO3.
Por lo tanto siempre que se secrete un H+ en la luz tubular y se combine con un amortiguador distinto a Hco3- ; el efecto es la adición de un nuevo HcO3-.
Excreción del exceso de H+ y generación de nuevo HcO3- mediante el sistema amortiguador del amoniaco:
Segundo sistema amortiguador del liquido tubular que tiene gran importancia cuantitativa esta formada por:
NH3 (AMONIACO) y el Ion AMONIO (NH4-)
En condiciones normales, la cantidad de H+ eliminados por el sistema amortiguador del amoniaco, representa alrededor del 50% del acido excretado, y el 50% del HcO3- nuevo generado por los riñones.
En condiciones de acidosis crónica este es el mecanismo mas importante para generar nuevo bicarbonato.
Regulación de la secreción tubular renal de H+:
Los túbulos renales deben secretar al menos suficiente H+ para reabsorber casi todo el Hco3- que se filtra y debe dejarse suficiente H+ para que se excrete como acido titulable o NH4+ para eliminar los ácidos no volátiles producidos cada día en el metabolismo.
Regulación respiratoria del equilibrio acido basico:
 Segunda linea de defensa frente a los trastornos de equilibrio acido basico.
Control ejercido por los pulmones sobre el Co2 del LEC
Incremento de la ventilacion alveolar elimina CO2 del LEC y reduce la [H+]
Disminucion en la ventilacion alveolar, aumenta la CO2 y por lo tanto eleva la
 [H+] del LEC.
 La regulación respiratoria del equilibrio acido basico es un sistema de amortiguación Fisiológico, ya que actúa rápidamente y hace que la concentración de H+ cambie demasiado, mientras los riñones dan respuesta mucho mas lenta, pudiendo eliminar el desequilibrio.
Factores que aumentan o reducen la secreción de H+ y la reabsorción de HcO3- en los túbulos renales
Regulación respiratoria del equilibrio acido base
Análisis de los trastornos acido básicos simples
Hiato anionico:
Las concentraciones de los aniones y cationes en el plasma deben ser iguales para mantener la neutralidad eléctrica.
Solo se miden ciertos aniones y cationes en el laboratorio clínico.
El cation que se mide normalmente es el Na+ y los aniones suelen ser el cl- y el HcO3-.
El hiato anionico (es solo un concepto diagnostico) es la diferencia entre los aniones no medibles y los cationes no medidos.
[Na+] - [ cl-+HcO3 ] 
VN: 8916 meq/L
	CATIONES NO MEDIDOS:
	Ca++
	Mg++
	K++
	ANIONES NO MEDIDOS:
	Albumina
	Fosfato
	Sulfato
	Aniones orgánicos
El hiato anionico plasmático se utiliza sobre todo para diagnostico de las diferetentes causas se acidosis metabólica.