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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA DE MEDICINA DR. MIGUEL LUZARDO URDANETA Fisiología renal Fisiología renal Función Urinaria Función No Urinaria Metabólica Homeostática Eritrocitógena Endógena El riñón y la homeostasis El riñón desempeña funciones importantes Sus funciones las realiza principalmente mediante: Elimina materiales de desecho Controla los volúmenes y composición de los líquidos corporales Mantiene el medio interno (Homeostasis) Filtración y eliminación de sustancias en el plasma Aclaramiento y excreción por la orina El riñón y la homeostasis Principales Funciones Homeostáticas: Excreción de productos de desecho y sustancias químicas extrañas Regulación de equilibrio hídrico y electrolítico Regulación de osmolaridad de líquidos corporales y de concentración electrolítica Regulación de presión arterial Regulación de Equilibrio ácido-base Secreción, metabolismo, excreción de hormonas. Gluconeogenia. Excreción de productos metabólicos: Úrea Creatinina Bilirrubina Metabolitos de Hormonas Toxinas Fármacos Ajusta Equilibrio Hidroelectrolítico Riñón Excreción de Agua y Sodio según ingestión Ante la ingestión de Sodio desde 30mEq/dia a 300mEq/l Incremento de Volumen de L.E.C. Aumento de Excreción Renal de Sodio hasta 300mEq/día Reestableciendo el equilibrio entre ingesta y salida Adaptación Renal Regulación de Presión Arterial Corto Plazo Largo Plazo Secreción de Hormonas y sustancias vasoactivas. Ejm: Renina Excretando cantidades variables de Sodio y Agua Mantiene el equilibrio ácido-base mediante Excreción de Ácidos Reabsorción de Bicarbonato Regeneración de Bicarbonato Funciones Endocrino-metabólicas Producción de Eritropoyetina Estimula la producción de eritrocitos Síntesis de 1,25 Dihidroxicolecalciferol Absorción de Calcio Síntesis de Glucosa a partir de AA gluconeogénicos Anatomía Funcional del Riñón Localizados en la pared posterior del abdomen. Son retroperitoneales El peso del riñón adulto es de 150grs Tamaño de un puño cerrado Su cara medial presenta el hilio (arteria y vena renal, linfáticos, inervación, uréter) Es rodeado por una cápsula fibrosa En un corte longitudinal presenta 2 regiones: Corteza (Externa) Médula (Interna) Medula renal presenta 8-10 masas de tejido de Aspecto cónico ==) pirámides renales Anatomía Funcional del Riñón Base de cada pirámide se origina en el borde entre corteza y médula. Cada pirámide termina en la papila, la cual se proyecta hacia la pelvis renal. Pelvis Renal: su borde externo origina CÁLICES MAYORES, luego dan lugar a CÁLICES MENORES, recogen la orina de los túbulos de cada papila. Paredes de cálices, pelvis y uréteres poseen elementos contráctiles, lo que empujan la orina hacia la vejiga urinaria, dando lugar a la micción Anatomía Funcional del Riñón Circulación renal Representa el 25% de gasto Cardíaco (1100ml/min) Arteria Renal Arterias Interlobulares Arteria Arciforme Arteria Interlobulillar Arteriola Aferente Capilar Glomerular (1era red capilar) Arteriola Eferente Red Capilar Peritubular ( 2da red capilar) Sistema Venoso Características de la Circulación renal Cuenta con 2 lechos capilares, dispuestos en serie y separados por arterias eferentes. Arterias eferentes ayudan a regular la presión hidrostática en ambos grupos capilares Presión hidrostática alta en capilares glomerulares (60mmHg) ===) Filtración Rápida. Presión Hidrostática menor (13mmHg) en capilares peritubulares ===) Reabsorción Rápida La regulación de esta presión hidrostática ajusta la Filtración-Reabsorción según necesidades Homeostáticas. Regulación del flujo sanguíneo renal Noradrenalina Dopamina Angiotesina II PGs ACH Vasoconstricción de Arterias Interlobulillares y Aferentes Vasodilatación Renal Vasoconstricción de arteriola aferente y eferente Aumenta el flujo sanguíneo cortical Disminuye el flujo sanguíneo medular Vasodilatación Renal Se vacían Capilares peritubulares En sistema venoso paralelo Vena interlobulillar Vena arciforme Vena interlobular Vena Renal Anatomía Funcional del Riñón Unidad anatomo-funcional del Riñón: LA NEFRONA O NEFRÓN Existen alrededor del adulto unas 800000-1000000 de nefronas Nefrona Características Anatomo-Funcionales: Capilares glomerulares se ramifican y se anastomosan Manejan presión hidrostática de 60mmHg Están revestidos por capa de células epiteliales ==) capa de podocitos Todo el glomérulo está recubierto por la cápsula de Bowman Reciben riego de la Arteriola Aferente y son drenados por la Arteriola Eferente (es mas pequeña) Anatomía Funcional del Riñón GLOMÉRULO PORCIÓN EPITELIAL PORCIÓN VASCULAR Es muy especializada y diferente al resto del cuerpo. Arteriola Aferente: Entra al Glomérulo, desde la Aorta Trae el Flujo Sanguíneo Renal (FSR) que los Riñones necesitan Tiene alta presión y flujo, para garantizar alto volumen de sangre y filtrar así de forma rápida. Los capilares Glomerulares se originan de ella. Glomérulo: Porción Vascular Los Capilares Glomerulares: Dan origen a otra red arterial (sistema porta arterial), lo que garantiza una superficie de filtración Tienen la mas alta presión hidrostática del sistema hemodinámico corporal (60mmhg) Están cubiertos de forma indispensable por la hoja Visceral de la cápsula de Bowman Forma el Filtro Glomerular Glomérulo: Porción Vascular Arteriola Eferente: Formada a partir de los capilares glomerulares Trae la sangre que ya ha sido filtrada o modificada por el glomérulo. Como se le extrae agua, existe un aumento de la presión oncótica de las proteínas plasmáticas glomerulares de 32mmHg Es de menor calibre que la Aferente Puede comportarse como Resistencia a los capilares glomerulares, lo que produce y explica la alta presión hidrostática del capilar glomerularCapas que separan la sangre del filtrado glomerular en la cápsula de Bowman Endotelio Capilar: Es fenestrado, poros de 70-90mm, tiene una membrana basal glomerular Capas de Podocitos: Emiten pseudópodos que se interdigitan y forman: Hendiduras de Filtración. Células del Mensangio Se encuentran entre la lámina basal y el endotelio. Son contráctiles y regulan la filtración glomerular Secretan matriz extracelular. Captan complejos inmunitarios Son la base de muchas enfermedades renales Membrana Glomerular Permite el paso de sustancias neutras de hasta 4nm de diámetro, excluye las mayores de 8nm Las cargas al igual que el diámetro pueden limitar el paso a la cápsula de Bowman Células del Mensangio Tipos de Nefrona Corticales: glomérulos localizados en la corteza, asas de henle cortas penetran poco en la médula; están rodeados por extensa red de capilares glomerulares. Yuxtamedulares: 20-30% de todas las nefronas tienen glomérulos en la profundidad de la corteza y se disponen cerca de la médula, asa de henle. Arteriolas Eferentes Largas Capilares peritubulares especializados ==) Vasos rectos Función importante en la formación de orina concentrada. Anatomía Funcional del Riñón Microcirculaciones de la Nefrona: 1º Capilar Glomerular 2º Microcirculación Cortical 3º Microcirculación Medular Sistemas tubulares de la nefrona Cara Luminal (luz tubular) Cara vascular. Anatomía Funcional del Riñón Túbulo contorneado proximal Longitud 15mm Estructura cortical que se forma a partir de la hoja parietal de la Cápsula de Bowman. Es muy rico en sistemas transportadores y sistemas enzimáticos que sintetizan y metabolizan varios elementos. Ellos están diseñados para REABSORBER Posee ribete en cepillo, para aumentar grandemente su superficie de absorción y poder así equilibrarse con el FG. Circula el “ULTRAFILTRADO” Se ubica en la Corteza Medular, cuyo intersticio es isotónico con respecto al plasma Anatomía Funcional del Riñón Asa de henle Estructura epitelial únicamente medular Compuesta por 3 partes: Rama Descendente o rama delgada: entra el líquido tubular proximal una vez modificado en éste por el proceso de reabsorción Asa propiamente dicha: en forma de U en la parte mas profunda de la médula renal, hay mayor osmolaridad del fluído tubular Rama ascendente o Rama gruesa: es impermeable al agua , Hay transporte activo de Cloruro (junto con el Na+), un transporte intenso de Urea hacia el intersticio medular, produciendo hipertonía Anatomía Funcional del Riñón Aparato Yuxtaglomerular Estructura vital ,conjuntamente con el hipotálamo, compuesta por 3 tipos de células y 4 elementos básicos: Células Yuxtaglomerulares o Mioepiteliales: provienen de una modificación de miocitos de ambas arteriolas, se comportan como MECANORRECEPTORES, que son estimulados por cambios hemodinámicos tales como disminución del volumen plasmático o sanguíneo, disminución de la PA, y de la presión del pulso. Macula Densa: provienen de una modificación estructural del TD, se comportan como QUIMIORRECEPTORES, estimulados por la composición química del plasma. Mesangio, desarrolladas entre las 2 arteriolas cuyas funciones son FAGOCITAR, CONTRATILIDAD Y SECRECIÓN. Actúa como receptor y una glándula endocrina para secreción de RENINA (enzima proteolítica) Anatomía Funcional del Riñón Túbulo contorneado distal Comienza en la mácula densa Mide 5mm Estructura Cortical y disposición similar al TP Cumple 2 funciones principales: REABSORBER Y EXCRETAR Tiene numerosos receptores de varias hormonas que regulan la Homeostasis Anatomía Funcional del Riñón Túbulo Colector Es donde finalmente se FORMA lo que será la orina Juega un papel primordial en la regulación de la osmolaridad Porción superior en CORTEZA y porción inferior en MÉDULA Único sitio en el organismo en la cual el transporte de agua siendo pasivo, es facilitado y necesita la presencia de la HORMONA ANTIDIURÉTICA (HAD), posee receptores para el sistema AdenilCiclasa-cAMP. La Médula Renal en general, también tiene sus propias células intersticiales que tienen acciones propias como: Producir el Sistema de Modulolipinas, Prostaglandinas (PGE2) y un proteoglucano, que contiene Ac. Hialurónico. Epitelio constituido por: Células principales (células P): intervienen en la reabsorción de sodio y agua y poseen pocos organelos. Células Intercaladas (Células I): también las hay en los túbulos distales, tienen mas microvellosidades y mitocondrias. Secretan H+. Células intersticiales de la médula renal: Contienen lípidos en el interior Especializados en la exposición de Ciclooxigenasa 2 (COX-2) y prostaglandina sintetasa (PGEs) Síntesis de PGE2 ==) Regulador paracrino renal de la homeostasis del sodio y agua. Funciones de los nervios renales La noradrenalina estimula los nervios renales Receptores B1 en aparato yuxtaglomerular Aumento de Renina Aumento de Angiotensina II Aumento de reabsorción de iones de Sodio Estimulación simpática intensa Receptor Alfa-1 Disminuye la intensidad del flujo sanguíneo renal Mecanismo que le permite mantener un flujo sanguíneo renal relativamente constante a pesar de las grandes fluctuaciones en la presión arterial. Óxido Nítrico (NO)==) Vasodiltación de Arteriola Aferente. Angiotensina II ===) Vasoconstricción de Arteriola Eferente. Conservando la Tasa de Filtración Glomerular. Autorregulación del flujo sanguíneo renal Autorregulación del riñón Sistema Nervioso SImpático Receptores β1 que tienen función vasoconstrictora, aumenta la PA Respuesta Rápida Sistema Hormonal Vasoconstrictores: catecolaminas (S.N.A) y el S.R.A.A. Vasodilatarores: Prostaglandinas renales (PGE2)y el Sistema Calicreína-Cinina Formación de Orina Filtración Glomerular Reabsorción Tubular Secreción Tubular El riego sanguíneo de los riñones es normalmente alrededor del 22% del Gasto Cardíaco. Excreción Formación de Orina Producto de: Filtración glomerular, reabsorción y secreción tubular Ultrafiltrado plasmático libre de proteínas Capilares Glomerulares Cápsula de Bowman Túbulos renales Secreción Reabsorción de solutos Excreción Urinaria Formación de Orina Cada uno de estos procesos tiene un control fisiológico y las modificaciones de la tasa de excreción se pueden deber, evidentemente, a cambios de la filtración glomerular, la reabsorción tubular o la secreción tubular. El FSR está determinado por el gradiente de presión a través de los vasos renales y la resistencia vascular total renal. FSR=(Presión en la Art. Renal – Presión en la Vena Renal Resistencia Vascular Renal Total La RVRT, está determinada por la suma de las resistencias vasculares en cada segmento Formación de Orina Manejo Renal de Diversas sustancias Filtración, Reabsorción y Secreción de Diversas Sustancias Filtración y reabsorción son muy intensas en relación a excreción Reabsorción es cuantitativamente mas importante Secreción tiene importancia cualitativa para ciertas sustancias, Ejm: K+ e H+. Los 3 procesos son regulados por las necesidades del organismo. Se filtran libremente Úrea, Creatinina, ácido úrico, uratos Se reabsorben muy mal Excreción abundante por orina Se filtran Fármacos, sustancias extrañas Se reabsorben mal Excreción alta Filtración, Reabsorción y Secreción de Diversas Sustancias Se filtran Cloro, Sodio, Bicarbonato Reabsorción Interna Pobre Excreción Urinaria Se filtran libremente Glucosa y aminoácidos Reabsorción Completa No se excretan ¿Cuál es la región fisiológica que puedan filtrarse y después reabsorberse grandes cantidades de solutos en los riñones? Filtrado Glomerular elevado Permite eliminar con rapidezproductos de desecho que dependen de Filtrado Glomerular (extracción del cuerpo) Permite la filtración y procesamiento de los líquidos corporales varias veces al día Con un Volumen Plasmático (3L) ---) Filtrado glomerular (180l/día) (el plasma es filtrado 60 veces al día) Controlando de manera precisa volumen y composición de L.C. Composición del Filtrado Glomerular Los capilares glomerulares son impermeables a las proteínas, lo que indica que el filtrado glomerular carece de proteínas y elementos celulares (Incluidos Eritrocitos) «La composición del filtrado glomerular es similar a la del plasma; con excepción del calcio y ácidos grasos» El filtrado glomerular está determinado por Equilibrio entre las fuerzas hidrostáticas y coloidosmóticas en la membrana capilar Coeficiente de filtración: Producto de Permeabilidad X área de superficie. Los capilares glomerulares poseen alto coeficiente de filtración. En el adulto medio la FG es 125ml/min o 180L/dia Del plasma que fluye por el riñón; solo el 20% se filtra a través de los capilares glomerulares Fracción de filtración ( FG es 20% del FPR) Membrana Capilar Glomerular Presentan 3 capas: Endotelio Capilar Membrana Basal Capa de células epiteliales (podocitos) Barrera de Filtración EL elevado coeficiente de filtración de la membrana glomerular obedece: Endotelio perforado (Fenestraciones de 8mm) Capas de los podocitos no es contínua (Poros o Hendiduras de filtración) Células endoteliales, proteoglucanos en la membrana basal y células epiteliales están cargados negativamente==) Restricción al paso de Proteínas Filtración Glomerular Transporte pasivo que se realiza por un gradiente hidrostático que permite el paso de fluídos y solutos del plasma a través del filtro glomerular hacia el espacio de Bowman Filtro Gradiente Hidrostático Ultrafiltrado Necesita No tiene células ni proteínas grandes, pero todo lo demas tiene la misma concentración del plasma Filtro Filtración Glomerular La capacidad de filtración de solutos se relaciona inversamente con su tamaño. Las moléculas grandes con carga negativa se filtran con menor facilidad que moléculas con el mismo tamaño y carga positiva Filtración Glomerular Determinantes de la FG Fuerzas Hidrostáticas y coloidosmótica a través de la membrana glomerular Presión Neta de Filtración Coeficiente de Filtración Glomerular FG=Kf x Presión Neta de Filtración Presión Neta de Filtración Suma de fuerzas Hidrostáticas y Coloidosmótica favorecen o se oponen a la filtración, ¿Cuáles son? Presión Hidrostática en Capilares Glomerulares ==) Favorecen la Filtración. Presión Hidrostática en cápsula de Bowman ==) Se opone a la Filtración. Presión Coloidosmótica en capilares glomerulares ==) Se opone a la Filtración. Presión Coloidosmótica en Cápsula de Bowman ==) Favorece la Filtración Presión Neta de Filtración El aumento del coeficiente de filtración en capilar glomerular aumenta la FG, sin embargo en condiciones normales NO se considera un mecanismo importante de regulación… Pero, en condiciones de Enfermedad (Hipertensión Arterial, Diabetes); aumenta el espesor de la membrana glomerular, reduciendo su conductividad Aumento de FG Factores que Alteran la Filtración Glomerular El aumento de presión hidrostática en la cápsula de Bowman (No son muy importantes en condiciones normales) ==) Disminución de la FG. Obstrucción de vía urinaria (litiasis renal) ==) Aumenta la Presión Hidrostática en cápsula de Bowman ===) Disminución de la FG. EL aumento de la Presión Coloidosmótica capilar glomerular reduce la FG El aumento de la Presión Hidrostática capilar aumenta la FG. Cambios en la presión hidrostática glomerular==) Representa el principal mecanismo fisiológico regulador de la FG Presión Hidrostática glomerular está determinada por 3 variables Presión Arterial Resistencia de Arteriola Aferente Resistencia de Arteriola Eferente Variables que afectan la Presión Hidrostática Glomerular Aumento de la Presión Arterial ==) Aumento de la Presión Hidrostática Glomerular ===) Aumento Filtración Glomerular Aumento de la Resistencia en Art Aferente (Vasoconstricción) ==) Aumento de la Presión Hidrostática ==) Aumento de la Filtración Glomerular Disminución de la Resistencia de Art. Aferente ==) Aumento de la Presión Hidrostática ===) Aumento de la Filtración Glomerular. Variables que afectan la Presión Hidrostática Glomerular Vasoconstricción ligera de Arteriola Eferente ==) Aumento de la Presión Hidrostática glomerular ==) Aumento de la Filtración Glomerular. Vasoconstricción intensa de Arteriola Eferente ==) Reduce la Filtración Glomerular Filtración Glomerular Mecanismo de Filtración Transporte pasivo que se hace por un gradiente hidrostático o de presión. Se ha calculado que se filtran 125ml/min en ambos riñones Factores que favorecen la filtración: Características propias del filtro o membrana filtrante La gran superficie de filtración La alta presión hidrostática de los capilares glomerulares (60mmHg), la mas alta del cuerpo, que produce un gradiente o resultante de 10mmHg en la unidad filtrante La permeabilidad de la membrana filtrante Regulación de la Filtración Glomerular La FG se regula fundamentalmente utilizando mecanismos que afectan la hemodinamia de la microcirculación y el Flujo Plasmático Renal (FPR). Sin embargo, puede sufrir modificaciones principalmente cuando se modifica la PA sistémica o la hemodinamia renal misma, participando varios factores: Variación de la Presión Capsular de Bowman Variación de la Presión Oncótica Capilar Variación de la Presión Arterial Sistémica: cuando la PA es normal, la filtración se da, pero cuando oscila alrededor de 60mmHg (la sistólica) ya no hay filtración. Variación en el calibre y presión de las arteriolas aferentes y eferente. Estudio de la Filtración Glomerular Flujo plasmático (FpR) y Sanguíneo Renal (FSR) Depuración, Clearence Es un principio de Dilución, al cual se le agrega el factor tiempo (minutos), para medir el flujo en mL/min. Estas pruebas miden transporte de fluídos o líquidos a nivel del Glomérulo. Volumen o tasa de la filtración glomerular (fg) La fracción de filtración (FF) % El coeficiente de filtración (kf) Depuración, Clearence “El volumen de líquido en el que estaba disuelto un indicador que se depuró en un minuto de funcionamiento renal” Paciente que orinó 1850mL/ 24hrs, cuya Inulina plasmática es de 0,28mg/ml y su concentración Urinaria (de Inulina) es de 37mg/ml. Con una Superficie Corporal de 1,68m2. 1er paso: Transformación de Horas a Minutos… 24hrs =1440min 1440min-------) 1850ml 1min ----------) X X= 1min X 1850ml =1,28ml/min (Volumen minuto de orina) 1440min 2do paso: Aplicación de Fórmula D=Vm x Oc Vm: Volumen minuto de orina Pc Oc:Concentración del Indicador en Orina Pc:Concentración del indicador en Plasma D= 1,28ml/min X 37mg/ml = 169,142ml/min 0,28mg/ml 3er Paso: Transformación de la Superficie Corporal con el resultado de la depuración…. Normal: 1,73m2 Sc= 1,68m2------) 169,142ml/min X= 174,175ml/min/1,73m2Sc 1,73m2------) X X / X / Depuración, Clearence Paciente que orinó 850mL/ 24hrs, cuya Creatinina plasmática es de 9,8 mg/ml y su concentración Urinaria (de Creatinina) es de 313mg/ml. Con una Superficie Corporal de 1,68m2. 1er paso: 1440min-------) 850ml 1min ----------) X X= 1min X 850ml = 0,59 ml/min (Vm) 1440min 2do paso: D=Vm x Oc Vm: Volumen minuto de orina Pc Oc:Concentración del Indicador en Orina Pc:Concentración del indicador en PlasmaD= 0,59ml/min X 313mg/ml = 18,84ml/min 9,8mg/ml 3er Paso: Normal: 1,73m2 Sc= 1,68m2-------) 18,84ml/min X= 19,40 ml/min/1,73m2Sc 1,73m2------) X X / X / Estudio de la Filtración Glomerular La FG tiene además 2 características que deben tomarse en cuenta: Sus valores varían de acuerdo con la edad del individuo, de manera que en los extremos de la vida su valor es menor que el del adulto joven. Los riñones del niño alcanzan su madurez total a los 10 años. La filtración Glomerular está relacionada con la concentración plasmática de Creatinina en una relación de múltiplo de 2, que se puede constituir en una guía práctica en aquellos casos de imposibilidad de obtener una muestra de orina en 24 horas. Fracción de Filtración Fracción (porcentaje) de plasma que se convierte en filtrado. Si llegan a los riñones 650ml/min de plasma-----------------100% De ellos se filtran 125mL/min ------------------------- X X = 125ml/min X 100 = 19% ----) 20% 650ml/min Lo que significa que de cada 100ml de plasma que le llegan a los riñones por minuto, 20mL se convierte en filtrado y 80 siguen a la arteriola aferente Coeficiente de Filtración (Kf) Este parámetro mide la eficiencia del filtro, o la manera cómo aprovecha el filtro cada mmHg de gradiente de presión que se desarrolla en él, y es una constante que el riñón debe mantener a través de sus mecanismos de regulación hemodinámica. Se calcula en base a la resultante de la presión de filtración de 10mmHg Si con 10mmHg se filtran 125ml/min X=125 X 1 = 12,5ml/min/mmHg Con 1mmHg se filtran X 10 Flujo sanguíneo renal Varón 70Kg: Recibe flujo sanguíneo combinado a través de los 2 riñón de 1.100ml/min (22% del gasto Cardíaco). Elevado flujo Sanguíneo Renal supera sus necesidades para aportar suficiente plasma y garantizar elevada Filtración Glomerular. El FSR está determinado por el gradiente de presión a través de los vasos renales y la resistencia vascular total renal. FSR=(Presión en la Art. Renal – Presión en la Vena Renal Resistencia Vascular Renal Total La RVRT, está determinada por la suma de las resistencias vasculares en cada segmento Flujo sanguíneo renal Presión en Arteria Renal= Presión Arterial Sistémica Presión en Vena Renal= 3-4mmHg Resistencia Vascular Total: Sumatoria de resistencias en los diferentes segmentos vasculares (Art. Interlobulillares, Art. Aferente, Art. Eferente) El aumento de la Resistencia en cualquier segmento vascular conlleva a una disminución del Flujo Sanguíneo Renal. Resistencia en cualquier segmento vascular con presiones constantes y Arteria Renal y Vena Renal, conlleva a un aumento del Flujo Sanguíneo Renal. Autorregulación: FSR y FG es constante a pesar de las variaciones en la presión arterial (80-120mmHg) Diferencias en Flujo Sanguíneo entre corteza y médula renal Corteza Recibe la mayor parte del FSR Médula Recibe sólo el 1-2% del FSR. Procede de un sistema capilar especializado peritubular Vasos Rectos Paralelos al Asa de Henle Penetran en Médula Regresan a Corteza y se vacían en el sistema venoso Control fisiológico de FG y FSR Influencian S.N. Simpático Hormonas Autacoides Presión Hidrostática Glomerular + Presión Coloidosmótica Capilar Glomerular Angiotesina II Vasoconstricción de arteriola aferente y eferente, aumentando la presión Hidrostática Glomerular. Mantiene la FG Control de la FG Noradrenalina, Adrenalina y Endotelinas Vasoconstricción de Arteriolas aferentes y eferentes, lo que disminuye FSR y FG Activación del SN. simpático Vasoconstricción de Arteriolas Renales, conlleva a disminución de la FR y FSR Control de la FG Angiotensina II: es potente vasoconstrictor y tiene receptores en todos los vasos sanguíneos. Sin embargo, los vasos preglomerulares están protegidos de este efecto vasoconstrictor por el óxido nítrico y prostaglandinas Son vasodilatadores, mantienen la arteriola aferente con baja resistencia, garantizando el FS hacia Capilares Glomerulares y la FG Óxido Nítrico (derivado del endotelio): reduce la resistencia vascular renal, aumentando el Flujo Renal Prostaglandinas y Bradicininas: aumenta la filtración glomerular Importancia de la autorregulación del FG en evitar cambios en la excreción renal. Cambios en la presión .arterial ejercen pocos efectos sobre el volumen de orina por 2 razones Autorregulación impide grandes cambios en la FG Cuando el filtrado glomerular aumenta, los túbulos renales aumentan su reabsorción. Equilibrio GlomeruloTubular Mecanismos de control de la FG Retroalimentación Tubuloglomerular y autorregulación de la filtración glomerular Retroalimentación túbuloglomerular tiene 2 componentes y dependen del Aparato Yuxtaglomerular Localizado anatómicamente entre las arteriolas aferentes y eferentes y porción inicial del túbulo distal. Retroalimentación Arteriolar Aferente Retroalimentación Arteriolar Eferente «La reducción del NaCl en la mácula densa dilata las arteriolas aferentes y aumenta la liberación de Renina» Paciente masculino que presenta un volumen urinario diario de 1300ml, se le practicaron estudios de Creatinina en plasma (Cp) y en orina (Co) arrojando los siguientes resultados: 2,3mg/dl y 19mg/dl, respectivamente. Calcule la Depuración de Creatinina en este paciente por minuto de funcionamiento, sabiendo que su superficie corporal es de 1,76m2. Para repasar y practicar….. Formación de la Orina Reabsorción y secreción tubular La orina formada y todas las sustancias que contiene, representan la suma de 3 procesos básicos : Filtración Glomerular, Reabsorción Tubular y Secreción Tubular. Excreción Urinaria = Filtración Glomerular- Reabsorción Tubular + Secreción Tubular. Reabsorción tubular Cuantitativamente importante y altamente selectiva Intensidad de Filtración = Filtración Glomerular X Concentración Plasmática Reabsorción tubular Ejm: La concentración plasmática de Glucosa 1gr/L, FG 180l/día, entonces: Intensidad de filtración= 1gr/L x 180L/dia = 180grs/dia; como la glucosa normalmente no se excreta, entonces la reabsorción sería 180gr/día. Diferencias entre Filtración, Reabsorción y Excreción Filtración y Reabsorción tubular son cuantitativamente mas intensas en comparación con la Excreción. La reabsorción tubular es mucho mas selectiva que la filtración (sólo lo es para proteínas y células) Reabsorción Tubular Es el Proceso mediante el cual hay transporte de sustancias desde la luz tubular (lado luminal de las células) hacia el plasma de los capilares peritubulares, a través de la pared o el intersticio celular. LA FUNCIÓN mas importante de este proceso es conservar elementos que el organismo necesita, devolviéndolos a la sangre una vez que se han filtrado. Glucosa y AA Urea- creatinina Na+,Cl-, HCO3 Reabsorción tubular completa Alta Reabsorción Reabsorción muy escasa Excreción Urinaria Nula Excreción Variable según necesidades del organismo Alta Excreción Reabsorción Tubular Reabsorción tubular se realiza por varios mecanismos a través del epitelio tubular Pasivos Activos Difusión Simple Difusión Facilitada Ósmosis Transporte activo primario Transporte activo secundario Reabsorción de agua y solutos filtrados Agua y solutos Epitelio tubular Mecanismos de transporte Activos o Pasivos Ruta transcelular o paracelular Liquido intersticial renal Proceso de ultrafiltración en paredes de capilares peritubulares A través de Fuerzas hidrostáticas y coloidosmótica Capilares peritubulares Reabsorción de agua y solutos filtrados Transporte activo Movimientos de solutos en contra de un gradiente electroquímico Precisa de energía Transporte directamente acoplado a la fuente de energía (Hidrólisis del ATP) ==) Transporte Activo Primario Transporte acoplado indirectamente a una fuente de energía (gradiente de iones), generado porel transporte activo primario ==) Transporte Activo Secundario Transportadores Activos Primarios Renales: ATPasa Sodio-Potasio (en la mayoría de las células tubulares) ATPasa Hidrógeno-Potasio ATPasa Calcio. Reabsorción neta de iones de sodio desde la luz tubular hacia la sangre Desde la luz tubular hacia la célula tubular debido a gradiente electroquímico generado por bomba sodio-potasio Transportado a través de membrana basolateral en contra de gradiente electroquímico; acción bomba Na+-K+ ATPasa Desde el Intersticio renal hacia capilares peritubulares por: Ultrafiltración. Reabsorción activa secundaria en la membrana tubular Dos o mas sustancias se unen en contacto con una molécula transportadora en la membrana, atravesando juntas Una sustancia difunde a favor de su gradiente electroquímicos (Ej Sodio), la energía liberada es aprovechada por otra sustancia (ej glucosa) para difundir en contra de su gradiente electroquímico. No precisa energía procedente directamente de la hidrólisis del ATP. Ejm: Transporte Activo Secundario de Glucosa y AA en túbulo proximal. Se da por cotransporte (Ej Glucosa, AA y Sodio) y por Contratransporte (Ej: Sodio-Hidrogeniones ==) Secreción Activa Secundaria) Cotransportadores de Glucosa y Sodio Borde en cepillo, células en túbulo proximal (Transporte Activo Secundario) SGLT1 ==) Reabsorción del 10% Residual (última parte del túbulo proximal) SGLT2 ==) Reabsorción del 90% de la glucosa filtrada (primera Parte del Túbulo Proximal) En la membrana Baso Lateral (Difusión Facilitada de Glucosa) SGLT1 ==) 2da parte SGLT2 ==) primera Parte Las sustancias que se reabsorben o excretan activamente tienen un límite en la intensidad con la que pueden transportarse. Este límite se debe a la saturación de los sistemas de transportes específicos cuando la cantidad de soluto que llega al túbulo (Carga tubular) supera la capacidad de transporte. Ej: Sistema de transporte de glucosa en Túbulo Proximal. Umbral: Cuando la carga tubular comienza a saturar los transportadores y se inicia la aparición en orina; sin alcanzar el transporte máximo. No es igual al transporte máximo Transporte máximo (TM) Transporte Máximo: “Es la máxima cantidad de soluto transportada a través del túbulo Renal”. Para Reabsorción: Tm=Cantidad Filtrada-Cantidad Excretada (CF-Ce) Para Excreción: Tm=Cantidad Excretada-Cantidad Filtrada (Ce-Cf) ¿Por qué aparece excreción de glucosa en orina sólo al llegar al umbral, sin alcanzar el TM? No todas las nefronas tienen el mismo transporte máximo Transporte máximo (TM) Transporte máximo (TM) Reabsorción pasiva del agua acoplada a la reabsorción de solutos (sodio) El transporte de solutos fuera de los túbulos (Transporte Activo Primario o Secundario) Disminución de Concentración de Solutos en la luz tubular Aumento de la Concentración de solutos en intersticio renal. Diferencia de Concentración Ósmosis de agua y arrastre de solutos orgánicos e iones Uniones estrechas Arrastre del disolvente Reabsorción de cloro y urea por difusión pasiva Reabsorción activa de sodio (Deja la luz tubular con carga negativa), generando por vía paracelular reabsorción pasiva de cloro siguiendo el potencial eléctrico y gradiente de concentración de cloro. Reabsorción de agua por ósmosis acoplada a la reabsorción de sodio, lo que genera un aumenta en la concentración tubular de urea, creando un gradiente de concentración, provocando una reabsorción pasiva de urea. En Túbulos colectores es facilitada por transportadores específicos de urea. El 50% de la urea filtrada es reabsorbida, el resto se excreta Reabsorción y secreción en las diferentes partes de la nefrona Reabsorción en el túbulo proximal Reabsorbe el 65% de la carga filtrada de sodio y agua y un poco menos de cloro Posee una elevada capacidad de reabsorción activa y pasiva. Células tubulares proximales tienen alto metabolismo nuclear mitocondrial, tienen borde en cepillo con moléculas transportadoras. Cotransporte de glucosa y Aa y Sodio, y contratransporte de sodio e hidrogeniones. Bomba Na+-K+ ATPasa ---) principal mecanismo de reabsorción de Na+, Cl- y H2O Su líquido es Isosmótico. Concentraciones de solutos a lo largo del túbulo proximal Secreción de ácidos y bases orgánicas por el TP Sales biliares, oxalatos, urato y catecolaminas. Fármacos y toxinas Transporte de solutos y agua en el Asa de Henle Asa de Henle consta de 3 segmentos Segmento descendente fino Segmento ascendente fino Segmento ascendente grueso: células epiteliales gruesas, elevada actividad metabólica. Reabsorben Na+, Cl-, K+, Ca++, Mg++ y HCO3- Membranas epiteliales finas, sin borde en cepillo, pocas mitocondrias. Transporte de solutos y agua en el Asa de Henle Segmento descendente fino: muy permeable al agua y moderadamente a solutos como la urea y sodio. Permite difusión simple. Reabsorbe el 20% del Agua filtrada. Segmento ascendente fino y grueso : impermeable al agua, importante para concentrar la orina. Segmento grueso del asa de henle Reabsorbe el 25% de las cargas de Na+,Cl-, K+ . Presenta bomba de ATPasa Na+-K+ en la membrana Basolateral que mantiene una baja concentración de Sodio Intracelular, generando gradiente de concentración entre la luz tubular e intersticio. Hay un cotransportador en el lado luminal, el cotransportador 1Na+-2Cl-,1K+ (Transporte Activo Secundario) Es el sitio de acción para los diuréticos de Asa: Furosemida, Ac. Etacrínico, Bumetanida. También presenta un contratransporte Na+-H+: secreción de H+ Reabsorción paracelular de Mg++, Ca++ Retrodifusión de K+, hacia la luz tubular, carga positiva +8mV en luz tubular. Es casi impermeable al agua. El líquido se diluye. Túbulo distal Porción Inicial conforman la Mácula Densa (complejo yuxtaglomerular) : células epiteliales que ayudan a controlar la FG y Flujo Sanguíneo a la Nefrona. Porción contorneada: Reabsorbe con avidez Na+, Cl-, K+ Impermeable al agua y a la urea (segmento diluyente). Reabsorbe el 5% de la carga de Na+ Filtrada. Cotransportador Na+-Cl- mueve Sodio y cloro desde la luz tubular al interior de la célula---) El Sodio va al intersticio renal por la Bomba Sodio-Potasio ATPasa (Membrana basolateral) y el Cl- sale por los canales de Cloro Los diuréticos tiacíclicos inhiben este cotransportador Sodio-Cloro Túbulo distal Porción final del túbulo distal y túbulo colector cortical Tiene 2 tipos de células Células principales Células intercaladas Reabsorben sodio Secretan potasio Tienen bomba ATPasa Sodio-Potasio en membrana Basolateral Sitio de Acción de diuréticos ahorradores de K+ Ej.: Espironalactona. Secretan H+ Reabsorben HCO3- y K+ Transportador de Hidrógeno – ATPasa ==) secretan H+ en contra de gradiente de concentración. Resumen de las características funcionales de la porción final del túbulo distal y colector cortical Membranas tubulares son impermeables a la urea Reabsorben sodio y su intensidad es controlada por la Aldosterona Células intercaladas secretan H+ mediante hidrógeno ATPasa. Conducto colector medular Reabsorben menos del 10% del agua y el Na+ filtrados. Sitio final de procesamiento de orina . Función importante en concentrar o diluir la orina. Células epiteliales cúbicas, superficies lisas y pocas mitocondrias. Características Funcionales Permeabilidad al agua en túbulo colector medular es controlada por la ADH. Un aumento de la Concentración de ADH, aumenta la Reabsorción de agua hacia el intersticio medular lo que provoca una orina Concentrada. Es permeable a la urea y tiene transportadores de urea. La reabsorción de la urea hacia el intersticio medular, aumenta la osmolaridad medular, lo que concentra a la orina. Secretan H+ contra gradiente de concentración. Conducto colector medular Regulación de la Reabsorción Tubular Regulación de la Reabsorción Tubular En Resumen…. Reabsorción Tubular Reabsorción Pasiva de agua por ósmosis se acopla a la reabsorción de Na++: Enel TP la permeabilidad del agua es alta En la rama ascendente gruesa del asa de Henle, es impermeable al agua En los TD,TC y Conductos colectores, requiere de la presencia o No de ADH para la permeabilidad. Reabsorción por Difusión pasiva de algunos solutos: Cuando el Ión Sodio se Reabsorbe a través de la célula tubular, lo iones negativos como el CLORO se difunden de manera paracelular La Úrea se reabsorbe de manera pasiva por gradiente de agua, es por ello que tiende a encontrarse en la Orina Reabsorción Tubular SOdio En el TP se Reabsorbe el 65% del Sodio que se filtró, por acción de una enzima, la ATPasa Na+-K+, que arrastra Agua, Glucosa y Cloro. Es una reabsorción “obligatoria”. En el Asa de Henle se reabsorbe otro 25%, principalmente con transporte activo de Cl- En el TD se reabsorbe un 8-9% por acción de la Aldosterona y excreta por acción del Factor Natriurético Atrial (FNA) Reabsorción Tubular Potasio Todo el K+ que se filtra se reabsorbe en el TP junto al Sodio y por Efecto de la Bomba de Sodio, aparece en la orina por secreción activa en el TD, controlado por la Aldosterona Cloruro Solo y exclusivamente tiene Transporte ACTIVO en la rama ascendente gruesa del Asa de Henle El Cl- se transporta por transporte PASIVO en el resto del cuerpo, acompañando al Na++ como NaCl Reabsorción Tubular Calcio Se reabsorbe en el TP por la acción de la enzima de ATPasa En el TD por la acción de la Paratohormona (PTH) Ácidos orgánicos Productos del metabolismo intermediario y que muchos de ellos se necesitan para el funcionamiento celular se reciclan porque al filtrarse, se reabsorben el 100% Reabsorción Tubular Los conductos colectores medulares son el lugar del procesamiento final de la orina. Aunque los conductos colectores medulares reabsorben menos del 10% del agua y del sodio filtrado, son el lugar final de procesamiento de la orina. Presenta características especiales: Su permeabilidad al agua está controlada por la ADH. Con concentraciones altas de ADH, el agua se reabsorbe ávidamente y se concentran la mayoría de los solutos en orina Es muy permeable a la Úrea y existen transportadores de úrea especiales que facilitan su difusión a través de la membranas luminales y basolaterales Secreta iones hidrógeno contra un gran gradiente de concentración, por lo que también participa en la regulación del equilibrio ácidobásico La Excreción Tubular Proceso de extracción de sustancias químicas del plasma de los capilares peritubulares hacia la luz tubular a través de las células y luego a la orina; de tal manera que la Excreción es el verdadero proceso por el cual el riñón es un órgano detoxificador La Secreción Tubular Proceso mediante el cual el riñón produce (secreta) sustancias químicas que no toma del plasma, para contribuir a mantener la homeostasis y regular múltiples funciones La Secreción Tubular Proceso que ocurre en 2 etapas: Difusión Simple desde los capilares peritubulares hacia el intersticio renal Movimiento de sustancias a través del epitelio tubular en la luz mediante transporte activo o pasivo. Las sustancias que se segregan activamente en los túbulos son POTASIO e IONES HIDRÓGENO, además de algunos ácidos y bases orgánicos. Gracias por Su Atención
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