SEMINARIO-7-2019 RESUELTO

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AÑO 2019
SEMINARIO N° 7
Regulación del volumen y de la osmolaridad de LEC. Mecanismo de concentración de la orina.
1. ¿Cuál es el volumen del H2O corporal total? ¿En qué compartimentos sedistribuye?
¿Cuál es el volumen de cada uno de ellos?
El volumen de H2O corporal es de aproximadamente el 60% de agua (42 litros) en un hombre adulto, mientras que en una mujer adulta es de 50%. Puede haber una una variación en el porcentaje de agua corporal en función de una serie de factores como la edad, el peso y sexo.
El liquido corporal total se distribuye sobre todo en dos compartimientos: el liquido extracelular (14 litros) y el liquidointracelular(28litros) a su vez el liquido extracelular se divide en el liquidointesticial (11litros) y el plasma sanguíneo (3litros)
2. Describalosmétodosdediluciónempleadosparamedirelvolumenenlosdiferentes compartimentoslíquidos.
Medida del agua corporal total : para medir el agua corporal total pueden usarse agua radiactiva ( tri tio3h2o) o el agua pesada (deuterio2h2o). Estas formas de agua se mezclan con el agua corporal total a las pocas horas de inyectarse dentro de la sangre y puede usarse el principio de la dilución para calcular el agua corporal total.
Medida del volumen del liquidoextracelular : se puede calcular utilizando una de las diversas sustancias que se dispersan en el plasma y el liquido intersticial, pero no atraviesan la membrana celular , entre ellas se encuentra el sodio radiactivo, el cloro radiactivo, yotamalato, etc. cuando cualquiera de estas sustancias se inyectan en la sangre, suele dispersarse casi completamente por todo el liquido extracelular en 30-60min . Pero algunas de estas sustancias como el sodio radiactivo pueden difundir al interior de las células en minimas cantidades
Medida del volumen del plasma : para medir el volumen del plasma debe usarse una sustancia que no atraviese fácilmente las membranas capilares sino que permanezca en el sistema vascular tras su inyección. Una de las sutanciasmas usadas para medir el volumen de plasma es la albumina sérica marcada con yodo radiactivo.
Medida del volumen sanguíneo: si se mide el volumen de plasma usando los métodos descritos, también puede calcularse el volumen de la sangre si conocemos el hematocrito( la fracción de volumen total de sangre compuesta de células)
3. Describa la estructura del nefrón y su red capilar. Indique las funciones de cada segmento.
Cada nefrona contiene: 1) un penacho de capilares glomerulares llamado glomérulo, por el que se filtran grandes cantidades de líquido desde la sangre, y 2) un túbulo largo en el que el líquido filtrado se convierte en orina en su camino a la pelvis del riñón
El glomérulo contiene una red de capilares glomerulares que se ramifican y anastomosan y que, comparados con otros capilares, tienen una presión hidrostática alta (de unos 60 mmHg). Los capilares glomerulares están revestidos de células epiteliales y todo el glomérulo está cubierto por la cápsula de Bowman. El líquido filtrado desde los capilares glomerulares circula hacia la cápsula de Bowman y después al túbulo proximal, que se encuentra en la corteza del riñón. Desde el túbulo proximal, el líquido fluye hacia el asa de Henle, que desciende hasta la médula renal. Cada asa consta de una rama descendente y otra ascendente. Las paredes de la rama descendente y el segmento inferior de la rama ascendente son muy finas y de ahí que se denominen segmento fino del asa de Henle. Después de que la rama ascendente del asa ha vuelto a la corteza, su pared se engruesa mucho y se denomina segmento grueso del asa ascendente.
Al final de la rama ascendente gruesa hay un segmento corto, que tiene en su pared una placa de células epiteliales especializadas conocida como mácula densa, la mácula densa es importante para controlar la función de la nefrona. Más allá de la mácula densa el líquido entra en el túbulo distal, que, como el túbulo proximal, se dispone en la corteza renal. Al túbulo distal le siguen el túbulo conector y el túbulo colector cortical, que conduce al conducto colector cortical. Las partes iniciales de 8 a 10 conductos colectores corticales se unen para formar un solo conducto colector mayor que discurre hacia abajo al interior de la médula y se convierte en el conducto colector medular. Los conductos colectores se funden para formar progresivamente conductos cada vez mayores que finalmente se vacían en la pelvis renal a través de las puntas de las papilas renales. En cada riñón hay unos 250 conductos colectores muy grandes y cada uno recoge la orina de unas 4.000 nefronas.
Su red capilar 
La arteria renal entra en el riñón a través del hilio y después se ramifica progresivamente hasta formar las arterias interlobulares, las arterias arciformes, las arterias interlobulillares (también denominadas arterias radiales) y las arteriolas aferentes, que acaban en los capilares glomerulares, donde se filtran grandes cantidades de líquido y solutos (excepto las proteínas plasmáticas) para comenzar la formación de orina. Los extremos distales de los capilares de cada glomérulo coalescen hasta formar la arteriola eferente, que llega a la segunda red capilar, los capilares peritubulares, que rodean a los túbulos renales.
La presión hidrostática alta en los capilares glomerulares (de unos 60 mmHg) da lugar a una filtración rápida, mientras que una presión hidrostática mucho menor en los capilares peritubulares (de unos 13 mmHg) permite una reabsorción rápida de líquido. Al ajustar la resistencia de las arteriolas aferente y eferente, los riñones pueden regular la presión hidrostática en los capilares glomerulares y peritubulares, cambiando la filtración glomerular, la reabsorción tubular o ambas en respuesta a las demandas homeostáticas del cuerpo
1) Glomérulo : filtración : paso de liquidos y solutos de los capilares a la capsula de bowman
2) Túbulo contorneado proximal : reabsorción: pasaje de liquidos y solutos desde la luz tubulos a los capilares
3) Túbulo contorneado distal: secreción : expulsión de una sustancia 
4. Explique el mecanismo de contracorriente renal y los procesos de concentración y dilución de laorina.
El desarrollo y mantenimiento de la hiperosmolaridad en el intersticio medular depende del transporte neto del Nacl desde la luz al intersticio en la rama ascendente de Henle, esta reabsorción de sal aumenta la osmolaridad en el intesticio y disminuye la de la luz tubular
El gradiente de concentración de Nacl limitante que puede desarrolar el túbulo en cualquier punto es de 200 mosm, entonces para aumentar la osmolaridad a 1200 mosm utiliza el mecanismo de contracorriente que multiplica el gradiente urinario de 200 mosm
La multiplicación por contracorriente es la función del asa de Henle que deposita Nacl en el liquido intersticial de las regiones mas profundas del riñon la multiplicación por contracorriente generará un gradiente de osmolaridad en el liquidointesticial a base de repetir un proceso de 2 pasos: 
1) Efecto único: consiste en que la rama asc gruesa es impermeable al agua por lo tanto disminuye la osmolaridad a medida que reabsobe cloruro de sodio, por lo tanto es permeable a solutos.
elNacl entra al liquidointesticial aumentado su osmolaridad
la rama descendente es permeable al agua libera agua hasta que la osmolaridad aumena a nivel del liquidointesticial
2) flujo del liquidotubular : a medida que el nuevo liquido entra en la rama descendente desde el túbulo contorneado proximal un volumen igual de liquido sale y entra en el túbulo contorneado distal. El liquido de alta osmolaridad es empujado hacia el asa de Henle 
Pasos :
Teniendo en cuenta estas características del asa de Henle, comentemos cómo la médula renal se hace hiperosmótica. En primer lugar, supongamos que el asa de Henle está llena de líquido con una concentración de 300 mOsm/l, la misma que deja el túbulo proximal (paso 1). Después, la bomba de iones activa de la rama ascendente gruesa del asa de Henle reduce la concentración dentro del túbulo y eleva la concentración intersticial;esta bomba establece un gradiente de concentración de 200 mOsm/l entre el líquido tubular y el líquido intersticial (paso 2). El límite del gradiente es de unos 200 mOsm/l porque la difusión paracelular de iones de vuelta al túbulo compensa finalmente el transporte de iones fuera de la luz cuando se consigue un gradiente de concentración de 200 mOsm/l.
El paso 3 consiste en que el líquido tubular en la rama descendente del asa de Henle y el líquido intersticial alcanzan con rapidez el equilibrio osmótico debido a la ósmosis de agua fuera de la rama descendente. La osmolaridad intersticial se mantiene en 400 mOsm/l debido a un transporte continuo de iones fuera de la rama ascendente gruesa del asa de Henle. Luego, por sí mismo, el transporte activo de cloruro de sodio fuera de la rama ascendente gruesa es capaz de establecer solo un gradiente de concentración de 200 mOsm/l, que es mucho menos que el conseguido mediante el sistema multiplicador de contracorriente. El paso 4 es un flujo adicional de líquido hacia el asa de Henle desde el túbulo proximal, que hace que el líquido hiperosmótico formado antes en la rama descendente fluya hacia la rama ascendente. Una vez que este líquido está en la rama ascendente, se bombean más iones hacia el intersticio, quedando el agua en el líquido tubular, hasta que se establece un gradiente osmótico de 200 mOsm/l, con un aumento de la osmolaridad del líquido intersticial hasta los 500 mOsm/l (paso 5). Después y de nuevo, el líquido que está en la rama descendente alcanza el equilibrio con el líquido intersticial medular hiperosmótico (paso 6), y a medida que el líquido tubular hiperosmótico procedente de la rama descendente del asa de Henle fluye hacia la rama ascendente, todavía más soluto es bombeado continuamente fuera de los túbulos y se deposita en el intersticio medular. Estos pasos se repiten una y otra vez, con el efecto neto de añadir más y más soluto a la médula por encima de agua; con el tiempo suficiente, este proceso atrapa gradualmente solutos en la médula y multiplica el gradiente de concentración establecido por el bombeo activo de iones fuera de la rama ascendente gruesa del asa de Henle, lo que finalmente eleva la osmolaridad del líquido intersticial a 1.200-1.400 mOsm/l como se muestra en el paso 7.De este modo, la reabsorción repetida de cloruro de sodio por la rama gruesa ascendente del asa de Henle y la entrada continua de cloruro de sodio desde el túbulo proximal hacia el asa de Henle se llama multiplicador por contracorriente. El cloruro de sodio reabsorbido de la rama ascendente del asa de Henle se añade al cloruro de sodio recién llegado, lo que «multiplica» su concentración en el intersticio medular.
5. ¿Cuál es la función de los vasosrectos?
Son capilares que irrigan a la medula y papila del riñon y que acompañan a las asas de Henle. Participan en el intercambio por contracorriente que es el proceso pasivo que ayuda a mantener el gradiente osmótico corticopapilar
Las asas y los vasos rectos son estructuras contracorrientes que tienen como misión mantener una concentración muy elevada de soluto a nivel de la médula renal. Esta alta concentración depende de un gradiente de osmoralidad creciente a lo largo de las pirámides medulares y este gradiente existe debido a la actuación de las asas de Henle como multiplicadores de contracorriente y a la actuación de los túbulos rectos como intercambiadores de contracorriente.         
Cada vaso recto forma un bucle en la médula que corre en paralelo al asa de Henle, y transporta sangre a una velocidad muy lenta, dos factores fundamentales para el mantenimiento del mecanismo multiplicador en contracorriente que previene la desaparición del gradiente de concentración existente en la médula renal. ( ver video de riñon del curso para completar mas el concepto)
6. Explique el reciclado de la urea. ¿Cuál es su participación en el mecanismo de contracorriente renal?
El reciclado de la urea es el responsable del aumeto de la concentración de urea de la medula interna , una pequeña fracción de urea que deposita el tubo colector cortical medular interno en el intesticio se desplaza hacia los vasos rectos( es eliminado de la medula) y de vuelta a las nefronas superficiales o a la circulación general. El reciclaje de urea depende de la ADH o vasopresina. Cuando es baja la [ADH] no se produce efectos de permeabilidad diferencial y la urea es excretada. El gradiente osmótico corticopapilar es mayor a mayores concetraciones de ADH,esdecir mayor hiperosmolaridad cuando hay mayor ADH
7. Enumere posibles causas que aumenten o disminuyan el volumen del líquido extracelular(LEC).
Causas que aumenten o disminuyan el volumen del liquido extracelular:
· Quemaduras disminuyen el sodio en el plasma
· Diarrea disminuye el sodio en el plasma , aumento
· Sudoración disminye el sodio en el plasma, aumento
· Vomitos disminuye el sodio en el plasma 
· Hiperventilación aumento de sodio en el plasma
· Deshidratación perdida de sodio en el plasma 
8,9,10,11¿QuéreceptoresdetectancambiosdelvolumendelLEC( se regula deteniendo o liberando sodio)ycuáleslarespuestarenal queinducen?
Cuando la osmolaridad (concentración plasmática de sodio) aumenta por encima de lo normal por una deficiencia de agua, por ejemplo, este sistema de retroalimentación opera como sigue: 1. Un aumento de la osmolaridad del líquido extracelular (lo que en términos prácticos significa un incremento de la concentración plasmática de sodio) hace que se retraigan unas células nerviosas especiales llamadas células osmorreceptoras,( importante saber que están ubicados fuera de la barrera hematocefalica y son muy sensibles, 1,2 osm) localizadas en la región anterior del hipotálamo cerca de los núcleos supraópticos. 2. La retracción de las células osmorreceptoras desencadena su activación y el envío de señales nerviosas a otras células nerviosas presentes en los núcleos supraópticos, que después transmiten estas señales a través del tallo de la hipófisis hasta el lóbulo posterior de la hipófisis. 3. Estos potenciales de acción conducidos al lóbulo posterior de la hipófisis estimulan la liberación de ADH, que está almacenada en gránulos secretores (o vesículas) en las terminaciones nerviosas. 4. La ADH entra en el torrente sanguíneo y es transportada a los riñones, donde aumenta la permeabilidad al agua de la parte final de los túbulos distales, los túbulos colectores corticales y los conductos colectores medulares. 5. La mayor permeabilidad al agua en la parte distal de la nefrona aumenta la reabsorción de agua y provoca la excreción de un volumen pequeño de orina concentrada.
De este modo se conserva el agua en el organismo mientras el sodio y otros solutos continúan excretándose en la orina. Esto diluye los solutos en el líquido extracelular, lo que corrige el líquido extracelular excesivamente concentrado inicialmente. Se produce la secuencia opuesta de acontecimientos cuando el líquido extracelular se diluye demasiado (hipoosmótico). Por ejemplo, con una ingestión excesiva de agua y una reducción en la osmolaridad del líquido extracelular, se forma menos ADH, los túbulos renales reducen su permeabilidad al agua, se reabsorbe menos agua y se forma un gran volumen de orina diluida. Esto a su vez concentra los líquidos corporales y normaliza la osmolaridad plasmática.
8. Enumere posibles causas que aumenten o disminuyan la osmolaridad delLEC.
Osmolaridad del LEC: regula reteniendo o liberando liquido
una reducción en el volumen sanguíneo efectivo o un aumento en la osmolaridad del líquido extracelular estimulan la secreción de ADH. Pero la ADH es considerablemente más sensible a pequeños cambios porcentuales en la osmolaridad que a cambios similares en el volumen sanguíneo. Por ejemplo, un cambio en la osmolaridad plasmática de solo un 1% es suficiente para aumentar las concentraciones de ADH. Por el contrario, tras una pérdida de sangre, las concentraciones plasmáticas de ADH no cambian apreciablemente hasta que el volumen sanguíneo se reduce alrededor deun 10%. Con reducciones adicionales del volumen sanguíneo, las concentraciones de ADH aumentan rápidamente. Luego, ante una reducción intensa del volumen sanguíneo, los reflejos cardiovasculares desempeñan una función importante en el estímulo de la secreción de ADH. La regulación habitual día a día de la secreción de ADH durante la deshidratación simple se efectúa sobre todo a través de cambios en la osmolaridad plasmática. Sin embargo, la reducción del volumen sanguíneo aumenta mucho la respuesta de la ADH al aumento de la osmolaridad.
Importancia de la sed en el control de la osmolaridad y la concentración de sodio en el líquido extracelular: Los riñones minimizan la pérdida de líquido durante las deficiencias de agua mediante el sistema de retroalimentación osmorreceptor-ADH. Pero es necesaria una ingestión adecuada de líquido para equilibrar cualquier pérdida de líquido que tenga lugar mediante la sudoración y la respiración y a través del aparato digestivo. La ingestión de líquido está regulada por el mecanismo de la sed que, junto al mecanismo osmorreceptor-ADH, mantiene un control preciso de la osmolaridad y de la concentración de sodio en el líquido extracelular. Muchos de los factores que estimulan la secreción de ADH también aumentan la sed, que se define como un deseo consciente de agua.
12) De acuerdo a las respuestas dadas a las preguntas anteriores: ¿mediante la retención o excreción de qué: solvente y/o soluto se regulan la osmolaridad y el volumen delLEC?Agua y sodio