FISIOLOGÍA RENAL(Estructura, funciones,

compartimientos líquidos del cuerpo y hemodinámica renal)

Fabiola León VelardeDpto. de Ciencias Biológicas y

FisiológicasLaboratorio de Transporte de Oxígeno

Principales funciones renales

• Mantener la homeostasis del “medio interno”.

• Depurar la sangre de productos metabólicos endógenos y exógenos.

Otras funciones :

• Regulación del volumen circulante efectivo y de la presión arterial.

• Control de la eritropoyesis :– Intersticio peritubular proximal

• Activación de la vitamina D:– Epitelio tubular proximal

• Gluconeogénesis.

El medio interno

“La constancia del medio interno es condición de vida libre”

CLAUDE BERNARD (1813-1878)

COMPARTIMENTOS LÍQUIDOS DEL CUERPO

Agua Total 100% (40 – 42 L)

67% Fluído Intra

(28 L) Celular

Fluído Intersticial 25% (10-11 L)

Plasma 8% (2.8-3.5 L)

Fluído Extracelular = Fluído Intersticial + Plasma (13-14 L)

DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES

M = V x C Volumen = Masa administrada – Masa eliminada

Concentración Mediante una sustancia cuyo volumen de distribución sea

conocido, se puede determinar:Vol. Plasmático (azul de Evans, Alb I131, Cr51, Fe59)Vol. del líquido extracelular (inulina, manitol)Vol. del agua corporal total (antipiridina)

Líquido Intersticial = Vol. extracelular – Vol. plasmático Líquido Intracelular = Agua corporal total – Vol. extracel

Volumen sanguíneo

• Volumen de plasma = 2.8 – 3.5 L

• Hematocrito = 0.38 – 0.42

2.8 / (1 – 0.4) = 4.7 L

Volumen circulante efectivo

• Es el volumen plasmático capilar que perfunde efectivamente (y no verdaderamente o idealmente) los tejidos

• El VCE depende del estado de expansión o contracción del LEC

• El VCE depende de la masa corporal total de sodio

Presión Osmótica

• Es la presión ejercida por las partículas en solución.

• Provee el gradiente de [H2O] para la difusión de [H2O].

• P x V = R x T x m (M = C x V)P = R x T x C C, depende de g y de

g = #de partículas/mol (osm/mol)

= facilidad de un soluto para atravezar una membrana (coef. de reflexión)

=1, impermeable al soluto; =0, 100% permeable al soluto

OSMOLARIDAD

OSM = g . C

g = número de partículas/mol (osm/mol)

C = concentración (mM/L)

No electrolitos

COMPOSICIÓN DEL PLASMA, mEq/l LEC, pH = 7.4 (Osm = 290 mOsm/l) LIC, pH =

7.15 H2CO3

Na+

135-145

HCO3-

24

Cl –

104-110

PO4-3 2

Mg+2

3

Ca+2

5

K+

3.5-5Ác. Org.

6

Prot –

16

H2CO3

HCO3- 8

K+

150-155

Mg+2

26

Na+

5-10 Prot –

74

Cl – 2

PO4-3

140

Cl- 2

Diferencia entre la composición del plasma y del líquido intersticial

• Presencia de proteinas (6 g/dL), principalmente como albúmina.

• Mayor carga negativa,

• Atracción de cationes– Equilibrio de Donnan: 3 a 4 mEq/l más de

cationes y algo menos de aniones en el plasma con respecto al líquido interticial.

Concentración de electrolitos en los líquidos corporales

140

0

4

0

104

0

24

0

0 180

EC

mEq/L

HCO3

Cloro

Potasio

Sodio

Concentración de electrolitos en los líquidos corporales

140

5

4

150

104

2

24

8

0 180

EC

IC

mEq/L

HCO3

Cloro

Potasio

Sodio

HOMEOSTASIS DEL Na+ Y DEL LEC

LECLIC

ATP

3 Na+

2 K+

40% 20%

Hiperkalemia: [K] > 5mMHipokalemia: [K] < 3.5 mMHipernatremia: [Na] > 145 mMHiponatremia: [Na] < 135 mM "Pool" iónico total: 4 mol [Na K] para 70 Kg

25 mol (Ca ) 1 mol (Mg ).

Iones corporales

-         Los iones son el 95% de los solutos en los fluidos corporales.-         Todo el K+ es intercambiable.-         Solo del 65 al 70% de Na+ es intercambiable.-         Después del K+, el Mg ++ es el catión más importante en el L I C.-         Después del Na+ el Ca ++ es el catión má importante en el L E C-         Cl y HCO3

-, predominan en el L E C.-         PO4, proteinas y iones orgánicos en el L I C.

PRESIONES DE STARLING EN EL LEC Flujo = K[(Pcap + int) – (Pint + cap)

Pcap = Presión hidrostática de los capilares

Pint = Presión hidrostática interticial

cap = Presión osmótica de los capilares

int = Presión osmótica interticialPcap

Pint int

capilares

interticio

cap

A c tivac ió n d es is tem as reg u lad ores

S im p á tico R en in a-A T-A ld os te ron a

A D H

V asocon s tric c ió n+ A h orro ren a l d e

sod io y ag u a

C on tracc ió nd e l V C E

Un hombre de 70 kg tiene una osmolaridad normal de 300 mOsmol.L-1), y una relación normal de VIC/VEC de 28/14 L de agua. Un día, sufre severas quemaduras y pierde 2.5 L de agua (no pierde solutos). A cuanto aumentará su osmolaridad ??

(300 mOsmol.L-1 * 42 L) = (x * 39.5 L)

319 mOsmol.L-1

Luego de rehidratarlo, someten al paciente a una cirugía reconstructiva. Durante la operación, continua recibiendo agua glucosada, pero pierde 900 mOsmol NaCl. Cuál sera la nueva osmolaridad?.

Casi todo el NaCl se encuentra en el VEC, el contenido normal (300* 14) = 4200 mOsmol se reduce a (4200 - 900) = 3300 mOsmol .

entonces, la nueva osmolaridad sería: 300 * (3300/4200) = 236 mOsmol kg -1,

si las células fuesen impermeables, pero las células se hinchan frente al medio hiposmótico, y la osmolaridad aumenta, pero con un VEC reducido, incluída una reducción del volumen plasmático.

FISIOPATOLOGIA DE LOS VOLUMENES Y

OSMOLARIDAD CORPORAL  (A) DESHIDRATACION : ( Volumen )  (B) SOBREHIDRATACION : ( Volumen )   a)     ISOSMOTICA  b)     HIPEROSMOTICA :  c)      HIPOSMOTICA :

Hemodinámica renal

Circulación renal

• Las arterias renales se ramifican en arterias interlobares - arteria arcuata corteza renal

• Las arterias interlobulares alimentan los capilares glomerulares– Arteriolas aferentes: hacia capilares glomerulares

(la sangre se convierte en orina)– Arteriolas eferentes

• Corteza: capilares peritubulares en glomérulos corticales

• Médula renal: capilares de los glomérulos yuxtaglomerulares

Retorno, venas interlobulares, arcuatas, interlobares

Hasta la vena renal.

Circulación renal

• Vasos preglomerulares– arteria renal - arteria interlobular

– arteria interlobar - arteria aferente

– arteria arcuata

• Vasos postglomerulares– arteria eferente

– capilares peritubulares y vasos rectos

– vena renal

ESTRUCTURAS DEL RIÑÓN

Aparato Yuxtaglomerular - Glomérulo

Tasa de filtración glomerular

TFG = 100-125 ml/min(140-180 L/día)

FPRE = 600 ml/min

120ml/min

FF = TFG/FPRE = 0.2

Autorregulación del FSRE y la TFG

0

200

400

600

0 40 80 120 160 200

PAM renal (mmHg)

ml/m

in FSRE

TFG

Control hemodinámico intrarrenal

• Mecanismo de autorregulación:– Reflejo miogénico– “Feedback” túbulo-glomerular

• Mecanismos de regulación adicionales:– Eje renina-angiotensina-aldosterona– Control nervioso y hormonal– Función endotelial

Reflejo miogénico

La distensión de la paredvascular aferente provocala apertura mecánica decanales de calcio en lascélulas musculares de la capa media.

La nefronaFeedback TG

1. Si aumenta la TFG

2. Aumenta el flujo tubular de agua y NaCl

3. Sensor en la mácula densa y envío de mediador vasoconstrictor a la a. aferente

La nefronaFeedback TG

1. Si disminuye la TFG

2. Disminuye el flujo tubular de agua y NaCl

3. Sensor en la mácula densa y envío de mediador vasodilatador (PGI2, ON) a la a. aferente + liberación de renina (vasoconstricción eferente)

Importancia del sistema renina-angiotensina-aldosterona

• Interviene en el control de:– Hemodinámica sistémica y presión arterial– Hemodinámica intrarrenal– Balance de sodio y potasio– Balance de agua– Equilibrio ácido-básico

Vasoconstrictores renales

a. aferente a. eferenteNorepinefrina + +Angiotensina II 0, + 2 +Endotelina + +Tromboxano + +

Vasodilatadores renales

a. aferente a. eferenteAcetilcolina + +Oxido nítrico + +Dopamina + +PGE, PGI + 0Bradicinina 0 +