fisio renal
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Funciones de los riñones
1.- Regular el medio interno.
2.- Regular el equilibrio ácido base.
3.- Productor de hormonas.
4.- Órgano blanco de diferentes hormonas.
5.- Formación de la orina.
6.- Vía de eliminación.
7.- Formación de glucógeno.
FISIOLOGÍA RENAL
Funciones de los riñones
8.- Órgano del sistema retículo-endotelial.
9.- Controlador de la tensión arterial.
Vander. J. Arthur. Fisiología renal.
FISIOLOGÍA RENAL
13/04/2023 3
Estructura del riñón
• Corteza:– Abundantes capilares.– Filtrado del plasma
• Médula:– Poco flujo sanguíneo.– Concentración de orina
Vasos sanguíneos renales
• Arteriola Aferente:– Lleva sangre al glomérulo.
• Glomérulo:– Red capilar donde se filtra
el plasma.
• Arteriola Eferente:– Lleva sangre desde el
glomérulo a los capilares peritubulares.
GLOMERULO TCP
ASA DE HENLE
TCD
AA
AE
La Nefrona
Aparato yuxtaglomerular
Barrera Hemato-Urinaria
Capilar glomerular: En endotelio, Mb membrana basa (ld lámina densa, Ire lámina rara externa, lri lámina rara interna) P Podocito, p pedicelos, flechas diafragmas de las hendiduras de filtración, U espacio urinario.
CELULAS ESPECIALIZADAS: PODOCITOS
La pared de los capilares glomerulares es muy permeable
endotelio
Lámina basal
podocitos
FORMACIÓN DE LA ORINA
Filtración al fluir la sangre por el glomérulo.
Reabsorción transporte de solutos y agua a través de las células tubulares, del túbulo al líquido intersticial.
Secrección, desde el líquido intersticial al los túbulos.
PROCESOS QUE DETERMIANAN COMPOSICIÓN DE LA ORINA
FILTRACION GLOMERULAR
Glomérulo actúa como membrana semipermeable.Filtrado Libre de Proteínas
Cambio de la composición en los túbulos por la absorción y secreción de agua y sustancias.
TASA DE FILTRACIÓN GLOMERULAR: INULINA
FLUJO PLASMATICO RENAL: PARAMINOHIPURATO
DINAMICA DE LA FILTRACION: FUERZAS DE STARLING
TFG=Kf([Pc-Pb]-[Oc-Ob])
Presión hidrostática capilar = 60 mmHg
Presión oncótica capilar = 25 mmHg
La presión hidrostática capilar favorece la filtración, y la presión oncótica capilar la dificulta.
Presión hidrostática en la cápsula = 15 mmHg
TRANSPORTE TUBULAR RENAL
• Función: recicla agua, y solutos, elimina sustancias toxicas, y productos finales del metabolismo
• Filtrado 180 lt/día.
• Agua, sales, electrolitos, hormonas, aa, lípidos, vitaminas, productos proteicos pequeños, desechos metabólicos, productos exógenos
MECANISMOS– Reabsorción – Secreción
• En el transito de una sustancia pueden ocurrir 3 situaciones:– No se secreta ni se
reabsorbe– Se reabsorbe– Se secreta
TRANSPORTE TUBULAR RENAL
SECRECIÓNTUBULAR
SECRECIÓN TUBULAR
El túbulo proximal secreta en forma activa un gran número de aniones y cationes orgánicos, endógenos y exógenos.
Membrana basolateral: transportadores activos para los aniones en la membrana basolateral de las células epiteliales tubulares que constituyen la etapa limitante del ritmo en el transporte global.
Membrana apical: secretados a la luz del túbulo a través de difusión facilitada con transportadores dependientes de sodio o protones.
SECRECIÓN TUBULAR
Los transportadores son específicos para las clases de aniones/cationes, pero no distinguen bien entre los miembros de una misma clase.
La naturaleza no distintiva de estos transportadores explica su capacidad para eliminar del cuerpo tanto fármacos como productos químicos extraños.
El proceso de secreción de CATIONES es análogo al de aniones. Diferentes cationes compiten entre sí por el transporte y el transportador muestra Tmax.
ANIONES ORGÁNICOS
SUSTANCIAS ENDÓGENAS
FÁRMACOS
Sales biliares Acetazolamida
Acidos grasos Clorotiazida
Hipuratos Furosemida
Hidroxibenzoatos Penicilina
Oxalato Probenecid
Prostaglandinas Sacarina
Urato Salicilatos
Sulfonamidas
Etacrinato
CATIONES ORGÁNICOS
SUSTANCIAS ENDÓGENAS
FÁRMACOS
Acetilcolina Atropina
Colina Isoproterenol
Creatinina Cimetidina
Dopamina Meperidina
Adrenalina Morfina
Guanidina Procaína
Histamina Quinina
Serotonina
Noradrenalina
Tiamina
SECRECIÓN TUBULAR
El anión orgánico secretado más estudiado es el PARAAMINOHIPURATO (PAH), por lo cual esta sustancia es usada para medir el flujo plasmático renal efectivo.
100% PAH entrando en el riñón 20%
80%
100% PAH excretado
Conforme los niveles plasmáticos aumentan, también lo hace la tasa de secreción hasta el Tmax de esa sustancia.
SECRECIÓN TUBULAR
MODIFICACIÓN TUBULAR NULA
Filtración = Excreción (inulina, manitol)
REABSORCIÓN NETA
Filtración > Excreción (glucosa, sodio, urea)
SECRECIÓN NETA
Filtración < Excreción (Creatinina, PAH)
SECRECIÓN TUBULAR
SISTEMA RENAL
MECANISMOS DE TRANSPORTE REGIONAL RENAL
GLOMÉRULO
Primer paso en la filtración de sangre.
La membrana basal y los podocitos solo permiten pasar pequeñas moléculas y agua.
Las proteínas no son filtradas.
BARRERA DE FILTRACIÓN:1. Endotelio capilar2. Membrana basal con glycoproteínas y mucopolisacaridos.3. Podocitos
GLOMERULO
TUBULO PROXIMAL
MANTENIMIENTO DEL GRADIENTE DE PASO DE ELECTROLITOS
TUBULO PROXIMAL
Aproximadamente 2/3 del sodio filtrado es reabsorbido en el túbulo proximal por transporte activo primario y secundario.
2/3 del agua, K+ y Cl- filtrados siguen al sodio, de modo que la osmolaridad al final del túbulo proximal permanece estable aproximadamente a 300 mosm/Lt. Reabsorción isoosmótica.
Al final del túbulo proximal, la osmolaridad y concentraciones de Na+, K+ y Cl- no han cambiado significativamente a las del plasma, pero solo 1/3 de la cantidad filtrada originalmente permanece en el túbulo.
TUBULO PROXIMAL
METABOLITOS
Normalmente todos los carbohidratos, proteínas, péptidos, aminoácidos y cuerpos cetónicos son reabsorbidos en el túbulo proximal vía transporte activo secundario.
La concentración de los elementos mencionados debe ser cero en el líquido tubular.
TUBULO PROXIMAL
BICARBONATO
80-90% del HCO3 filtrado es reabsorbido indirectamente. Debido a que el proceso sencillamente recoge el HCO3 filtrado, no hay ganancia neta de bicarbonato. El 10% restante es reabsorbido en los segmentos siguientes.
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS
Todos los procesos son mediados por la Na/K ATPasa, siendo esta directa o indirectamente responsable de la mayor reabsorción de H2O y electrolitos.
TUBULO PROXIMAL
LúmenTúbulo Proximal
Na+
Glucosa
Aminoacidos
Na+
HCO3 + H+
Siguen al Na+: H2O, K+, Cl-
Na+
Na+
K+
ATP
ATP
Na+
K+
HCO3H+
CO2 + H2O
LíquidoPeritubular
TUBULO PROXIMAL
Jorge M. Escobar MD
Principal sitio de reabsorción.
Se reabsorbe:
66% del H2O
66% del Na
66% del K
90% de HCO3
100% glucosa
100% AA
Osmolaridad NO cambia!
TUBULO PROXIMAL
Esta es la única sección de la nefrona que consta de borde en cepillo, por lo tanto es el sitio con la principal actividad reabsortiva.
ASA DESCENDENTE
ASA DESCENDENTE DE HENLE
El líquido que entra en el Asa Descendente es ISOTÓNICO, pero el volumen es solo 1/3 del volumen filtrado.
Este segmento actúa como un Multiplicador Contracorriente permitiendo la creación de un intersticio medular HIPERTÓNICO.
La osmolaridad puede alcanzar un máximo de 1200 mOsm/Lt en la punta del intersticio medular en antidiuresis.
ASA DESCENDENTE DE HENLE
El agua se difunde hacia el intersticio medular hiperosmolar, de modo que la osmolaridad del líquido tubular aumenta, alcanzando su máximo en la punta del asa.
Este punto representa el segmento con osmolaridad más alta de la nefrona. Solo el túbulo colector con un máximo de ADH puede alcanzar osmolaridades similares.
Este segmento representa el Segmento Concentrador de la Nefrona.
Sección concentrante del riñón.
Altamente PERMEABLE al agua pero no a electrolitos.
Al final del asa la osmolaridad tubular es igual a la del intersticio, pero con predominancia de NaCl en el asa y de urea en el intersticio.
ASA ASCENDENTE
ASA ASCENDENTE DE HENLE
Este segmento es IMPERMEABLE AL AGUA.
El NaCl es bombeado desde este segmento hacia el intersticio. Debido a la impermeabilidad de este segmento al H2O, la osmolaridad del líquido tubular disminuye a medida que avanza por el asa, saliendo de ella como un líquido hipotónico.
Este es el SEGMENTO DILUYENTE DE LA NEFRONA.
El flujo a través de este segmento es lento.
Cualquier alteración que aumente el flujo a través del Asa Ascendente, disminuirá la habilidad del sistema para mantener una alta osmolaridad medular y disminuirá la habilidad del riñón para formar una orina concentrada.
ASA ASCENDENTE DE HENLE
Asa Ascendente Delgada
Impermeable al agua pero PERMEABLE a NaCl y Urea.
Esta sección iguala las diferencias de concentración en la punta del asa.
A medida que el líquido asciende, NaCl sale del túbulo y Urea entra al túbulo.
El efecto neto es que el volumen y osmolaridad del líquido tubular cambian poco, pero la concentración tubular de NaCl disminuye mientras que la de Urea aumenta.
Asa Ascendente Gruesa
NaCl es activamente reabsorbido resultando en dilución del líquido tubular.
Al finalizar el asa, el líquido es hipoosmolar con respecto al plasma.
TÚBULO DISTAL
Igualmente IMPERMEABLE a Urea, pero activamente reabsorbe NaCl.
En ausencia de ADH, este segmento posee muy baja permeabilidad al agua, siendo también parte del segmento diluyente.
Al final el líquido tubular es hipoosmótico.
Esta sección también es regulada la reabsorción de Na+ por la Aldosterona.
MACULA DENSA
1.Presión en el túbulo renal
2. Na+ total que fluye a través de la nefrona.
Gracias a esto regula la liberación de RENINA.
TÚBULO COLECTOR
Los procesos llevados a cabo en este segmento determinan la composición final de la orina.
ADH controla la reabsorción final de H2O y Urea, mientras que la Aldosterona controla la reabsorción de NaCl y secreción de K+.
Esta sección es la responsable de la acidificación final de la orina. El metabolismo corporal produce ácidos que deben ser excretados por la orina.
TUBULO COLECTOR
Na+ y K+
La reabsorción activa y pasiva de Na, a través de la membrana luminal y basal, es mediada por la aldosterona.
La reabsorción activa de Na+ deja una carga neta negativa dentro del lumen tubular, lo cual atrae iones positivos como K+.
El resultado final de la reabsorción activa de Na+ es una secreción neta de K+.
TUBULO COLECTOR
ACIDIFICACIÓN DE LA ORINA
Iones H+ son secretados activamente hacia el lumen tubular. Sin embargo, pocos son excretados como H+ libres. La mayoría es amortiguado por dos sistemas:
Sistema Buffer del Fosfato
Monohidrógeno de Fosfato es libremente filtrado y no completamente reabsorbido. La fracción restante servirá de buffer para una fracción (33%) del H+ secretado.
HPO4 + H+ : H2PO4
TUBULO COLECTOR
ACIDIFICACIÓN DE LA ORINA
Sistema Buffer del Amonio
Para amortiguar los H+ restantes, el riñón produce amoniaco. Simplemente produce lo necesario para completar el proceso de buffer (66% del H+).
NH3 + H+ : NH4
TUBULO COLECTOR
El Túbulo Colector CORTICAL actúa similar al distal.
El Túbulo Colector MEDULAR activamente reabsorbe NaCl y es ligeramente permeable al agua y urea.
La permeabilidad al agua depende de ADH, pues sin esta la nefrona es incapaz de concentrar la orina y se pierde agua.
ADH también regula la permeabilidad a la Urea en ésta sección, pues se necesita para crear un intersticio hiperosmolar.
MECANISMO CONTRACORRIENTE
Mecanismo por el cual el riñón puede concentrar la orina con un gasto mínimo de energía.
Kokko, 1979
Este mecanismo multiplicador tiene su sustrato anatómico en la configuración en horquilla de la rama ascendente y descendente del asa medular, la cual es capaz de lograr por sí sola cambios importantes en la osmolaridad.
MECANISMO CONTRACORRIENTE
La reabsorción de NaCl en el Asa de Henle a través de un epitelio impermeable al H2O, crea una diferencia transepitelial en la Presión Osmótica que es aumentada (multiplicada) por la disposición anatómica de las Asa Ascendente y Descendente de Henle.
Se crea un gradiente osmótico progresivamente mayor que permite, junto con la acción de diversas hormonas, la producción de una orina altamente concentrada o altamente diluída según las necesidades del organismo.
MECANISMO CONTRACORRIENTE
Asa DescendentePermeable al H2OImpermeable a electrolitos
Asa DescendenteGruesa
Permeable a electrolitos (activa)Impermeable al H2O
Asa Descendentedelgada
Permeable a electrolitos (pasiva)Permeable a UreaImpermeable al H2OReabsorción de Mg, ca
Túbulo DistalSecreción H+, K+
Túbulo ColectorPermeable al H2Oen presencia de ADH
Túbulo ProximalReabsorción 2/3 de H2O, Na, K, Cl,80% HCO3 100% glucosa, aminoácidosSecreción de Antibióticos, Creatinina
Nacl
1.
H2O
Nacl
2.
H2O
+
MECANISMO CONTRACORRIENTE
El líquido tubular que ingresa al Asa descendente de Henle contiene principalmente NaCl, ya que los mecanismos de transporte del túbulo proximal han reducido la concentración de solutos.
El asa descendente de Henle tiene la característica de ser permeable al agua e impermeable al paso de solutos, razón por la cual a medida que el líquido tubular desciende, el agua es extraída por el medio medular altamente hipertónico, produciendo un incremento progresivo de la concentración de NaCl en el líquido tubular que desciende por el asa de henle.
1.
2.
Nacl
1.
H2O
Nacl
2.
H2O
Nacl2.
Nacl
H2O
Urea
NaclNacl
Nacl
Urea
3.
Urea4.
El asa ascendente DELGADA es muy permeable al NaCl e impermeable al H2O, por lo que a medida que el líquido tubular asciende, ocurre difusión pasiva de NaCl hacia el intersticio, contribuyendo a la alta osmolaridad de la médula renal.
El asa ascendente delgada también es permeable a la Urea, por lo cual ocurre ingreso de ésta según su gradiente de concentración.
3.
4.
MECANISMO CONTRACORRIENTE
Nacl
1.
H2O
Nacl
2.
H2O
Nacl2.
Nacl3.
H2O
Urea
NaclNacl
Nacl
Urea
3.
Urea4.
5
Na2Cl
K
El asa ascendente GRUESA permite la reabsorción activa de Cl, acompañada pasivamente de Na, disminuyendo aun más la osmolaridad del líquido tubular. La úrea permanece en éste segmento pues la aquí su permeabilidad es baja.
Cuando el líquido tubular llega al final del asa ascendente GRUESA tiene osmolalidad baja, de modo que la función de éste segmento es agregar NaCl al intersticio medular, siendo aquí el principal gasto de energía en el mecanismo de Contracorriente.
5.
MECANISMO CONTRACORRIENTE
Nacl
1.
H2O
Nacl
2.
H2O
Nacl2.
Nacl3.
H2O
Urea
NaclNacl
Nacl
Urea
3.
Urea4.
5
Na2Cl
Urea
H2O
6
Urea + H2O
H2O
K
El túbulo distal sirve como medio de transporte del líquido tubular hacia el túbulo colector.
El Túbulo COLECTOR es permeable al H2O en presencia de ADH, con lo cual hay reabsorción notable de agua en éstos segmentos con aumento de las concentraciones de urea en el líquido tubular.
6.
MECANISMO CONTRACORRIENTE
Nacl
1.
H2O
Nacl
2.Nacl2.
Nacl3.
H2O
Urea
NaclNacl
Nacl
Urea
3.
Urea4.
5
NaCl
Urea
H2O
66
Urea
Urea Urea
7.
H2O
K
El segmento del túbulo colector que atraviesa la médula renales altamente permeable a la UREA, lo cual permite la difusión de ésta al tejido intersticial.
La conservación de la alta concentración de la Urea en el intersticio medular es esencial para inducir el incremento de la concentración de NaCl en el asa descendente de Henle y poder iniciar nuevamente los pasos 1 y 2 para un nuevo ciclo.
7.
MECANISMO CONTRACORRIENTE
