Vida pasion y funcion del rion.Un poco de todo Samples and Techniques1RIN, ESTRUCTURA Y VASCULARIZACIN APARATO URINARIO El aparato urinario normal est compuesto por dos riones, dos urteres, una vejiga y una uretra. El tracto urinario es esencialmente igual en el macho que en la hembra, excepto por lo que se refiere a la uretra. La funcin del aparato urinario es la de mantener el balance de fluidos y electrlitos, mediante la excrecin de agua y varios productos de desecho. Un cierto nmero de sustancias son conservadas en el organismo por su reabsorcin en el rin. Otras son excretadas y el producto final, la orina.22/09/200822El rin es un rgano par, cada uno aproximadamente de 12 a 13 cm de longitud segn su eje mayor y unos 6 cm. de anchura, 4 de grosor, siendo su peso entre 130 y 170 gr ; aprecindose dos reas bien diferenciadas : una ms externa, plida, de 1 cm de grosor denominada cortical que se proyecta hacia el hilio renal formando unas columnas, denominadas de Bertin, que delimitan unas estructuras cnicas en nmero de 12 a 18 con la base apoyada en la corteza y el vrtice dirigido al seno renal, denominadas pirmides de Malpighi, y que constituyen la mdula renal, en situacin retroperitoneal, al nivel de la ltima vrtebra torcica y primera vrtebra lumbar. 22/09/200833Los riones reciben por minuto aproximadamente una cuarta parte del flujo cardiaco. Una vez la arteria ha penetrado en el rin, se ramifica a nivel del lmite entre corteza y mdula del rin,desde donde se distribuye a modo de radios en el parnquima. No existen comunicaciones entre los capilares ni entre los grandes vasos del rin. Las arterias arciformes irrigan la corteza y dan lugar a numerosas pequeas arteriolas, que forman mltiples pelotones sanguneos, los glomrulos.22/09/20084

4FISIOLOGA RENALLas funciones bsicas del rin son de tres tipos:1. Excrecin de productos de desecho del metabolismo. Por ejemplo, urea, creatinina,fsforo, etc.2. Regulacin del medio interno cuya estabilidad es imprescindible para la vida. Equilibrio hidroelectroltico y acidobsico.3. Funcin endocrina. Sntesis de metabolitos activos de la vitamina D, sistema Reninaangiotensina, sntesis de eritropoyetina, quininas y prostaglandinas.4. Estas funciones se llevan a cabo en diferentes zonas del rin. Las dos primeras, es decir, la excretora y reguladora del medio interno, se consiguen con la formacin y eliminacin de una orina de composicin adecuada a la situacin y necesidades del organismo. Tras formarse en el glomrulo un ultrafiltrado del plasma, el tbulo se encarga, en sus diferentes porciones, de modificar la composicin de dicho ultrafiltrado hasta formar orina de composicin definitiva, que se elimina a travs de la va excretora al exterior. 22/09/200855FUNCIONES ENDOCRINAS DEL RIN El rin tiene la capacidad de sintetizar diferentes sustancias con actividad hormonal:

1.- Eicosanoides.

2.- Eritropoyetina.

3.- Sistema renina-angiotensina.

4.- Metabolismo de la vitamina D. 22/09/200866LOS RIONES Y EL SISTEMA GENITOURINARIO La orina es filtrada por el glomrulo y recogida en un espacio confinado por la cpsula de Bowman. Desde aqu es transportada a travs del tbulo contorneado proximal, el asa de Henle y el tbulo contorneado distal, hacia los tbulos colectores, los cuales, por medio de la pirmide medular, desembocan en los clices renales 22/09/20087722/09/20088

822/09/20089

922/09/200810

22/09/200811

ULTRAESTRUCTURA CELULAR

C. CORTICALT. DISTALT. PROXIMAL

G. ASCENDENTE

D. DESCENDENTE

D. ASCENDENTE

C. MEDULARFIG.8MODIFICADO DE BERNECONCEPTOS BASICOSFILTRAREABSORBESECRETASECRETA* REABSORCION:PASO DE UNA SUSTANCIA DESDE LA LUZ DE LA NEFRONA O DEL TUBULO DE VUELTA A LA SANGRE * SECRECION:PASO DE UNA SUSTANCIA DESDE LA SANGRE HASTA EL LIQUIDO TUBULAR. * ULTRAFILTRACION:MOVIMIENTO PASIVO DE UN LIQUIDO SIN PROTEINAS DESDE LOS CAPILARES GLOMERULARES HASTA EL ESPACIO DE BOWMAN

GLOMERULO RENAL

FIG.9MODIFICADO DE ALAN STEVENSGLOMERULO

FIG.12MODIFICADO DE BERNEGLOMRULOArteriolaEferenteArteriolaAferenteCpsula de BowmanEspacio deBowmanPodocitosTbulo ProximalAparato YuxtaglomerularBARRERA FILTRACINCAPILAR FENESTRADOMEMBRANA BASALCLULAS EPITELIALES DE LA CPSULA DE BOWMAN: PODOCITOSFUNCIONES DE LAS PORCIONES DE LA NEFRONA

* GLOMERULO :FILTRACION DE LIQUIDOS Y SUS CONSTITUYENTES CRISTALOIDES DESDE EL PLASMA AL TUBULO.

* TUBULO PROXIMAL :PAPEL IMPORTANTE EN LOS MECANISMOS DE CONCENTRACION Y DILUCION DE LA ORINA.REABSORCION DE AGUA, Na, Cl, HCO3 , AA, GLUCOSA, K Y SOLUTOS FILTRADOS. * ASA DE HENLE:

EL LIQUIDO QUE ABANDONA EL TUBULO PROXIMAL, RICO EN NaCl Y APROXIMADAMENTE ISOTONICO, SE REDUCE EN VOLUMEN Y SE TRANSFORMA EN UN LIQUIDO HIPOTONICO EN EL CUAL EL SOLUTO PRINCIPAL OSMOTICAMENTE ACTIVO ES LA UREA.

* TUBULO CONTORNEADO DISTAL TUBULO COLECTOR.

REABSORCION DE H2O, Na Y Cl DEPENDIENTE DE LA CARGA.

SECRECION DE K Y PROTONES H.

TRANSFORMACION DEL LIQUIDO TUBULAR EN ORINA.21APARATO YUXTAGLOMERULAR

ESTRUCTURAS:

*MACULA DENSA*CELULAS MESANGIALES*CELULAS GRANULARES

CELULAS DEL APARATO YUXTAGLOMERULAR

FIG.11MODIFICADO DE ALAN STEVENSTASA DE EXCRECION DE X EN LA ORINA

MASA DE X EXCRETADA =TIEMPO

MASA DE X EN ORINA X VOL. ORINA VOL. URINARIO TIEMPOMASA DE X EXCRETADA = Ux . V TIEMPO

TASA DE ACLARAMIENTO DE X DE LA SANGRE

MASA DE X EXTRADA DEL PLASMA =TIEMPO

CONCENTRACIN DE X X VOL. DE PLASMA EN EL PLASMA DEPURADO DE X TIEMPOMASA ELIMINADA DEL PLASMA = Px Cx TIEMPO

MASA ELIMINADA DEL PLASMA =MASA EXCRETADA EN ORINA

Px Cx = Ux V

Ux VCx = PxTbulo contorneado proximalEl TCP consta de una porcin inicial y una terminal. Determinado por los diferentes mecanismos de resorcin de Na+ en ambas porciones.

Es posible establecer ciertas caractersticas del TCP considerado en su totalidad:

1.- El tbulo proximal ntegro resorbe 67% del Na+ filtrado

2.- El tbulo proximal tambin resorbe 67% del agua filtrada. El estrecho acoplamiento entre resorcin de Na+ y agua se conoce como resorcin isoosmtica

3.- Esta resorcin en masa de Na+ y agua (principales elementos del LEC) tiene importancia decisiva para mantener el volumen del LEC.

4.- El tbulo proximal es el sitio de equilibrio glomerulotubular, un mecanismo para acoplar la resorcin a la TFG. EVENTOS EN EL TBULO CONTORNEADO PROXIMAL LUZ TUBULAR clula TCP SANGRE -4mV 0mVNa+GluATP Na+ Na+K+aa Glu aaNa+ PO4- PO4 HCO3-

Na+ H+EVENTOS EN LA PORCIN TERMINAL DEL TBULO PROXIMAL LUZ TUBULAR clula TCP SANGRE -4mV 0mVATP Na+ K+ Na+H+Cl-Formato-Cl-Na-, Cl-Resorcin isoosmticaUna caracterstica de la resorcin del tbulo proximal es la resorcin isoosmtica. Como consecuencia de lo anterior: los valores de [LT/P]Na+ y [LT/P]osm= 1.0 a lo largo de todo el tbulo proximal. La razn de que las relaciones permanezcan con el mismo valor de 1.0 es que la resorcin de agua est directamente acoplada a la resorcin de Na+ y a la resorcin total de solutos Equilibrio glomrulotubularEl equlibrio glomrulotubular es el principal mecanismo de regulacin en el tbulo proximal. Describe el equilibrio entre filtracin (glomrulo) y resorcin (tbulo proximal).

El equilibrio glomrulotubular asegura la resorcin de una fraccin constante de la carga filtrada, aunque la carga filtrada aumente o disminuya. Esta fraccin (o porcentaje) constante se mantiene en 67% de la carga filtrada.De qu manera se comunica el glomrulo con el tbulo proximal para mantener constante la fraccin resorbida?El mecanismo del equilibrio glomerulotubular implica la fraccin filtrada (TFG/FPR) y las fuerzas de Starling en la sangre capilar peritubular12a2b3Cls del tbulo proximalCapilarperitubularcLa mayor TFG incrementa la fraccin filtrada, lo que aumenta la c y la resorcin en el tbulo proximal. Por lo tanto, se mantiene la proporcionalidad entre filtracin y resorcin en el tbulo proximalAsa de HenleEl asa de Henle comprende tres segmentos: rama descendente delgada, rama ascendente delgada y rama ascendente gruesa. En conjunto, las tres secciones se encargan de la multiplicacin por contracorriente, indispensable para la concentracin y dilucin de orina.

Ramas descendente y ascendente delgadas

La rama descendente delgada del asa de Henle se caracteriza por su elevada permeabilidad al agua y solutos pequeos como NaCl y urea. En la multiplicacin por contracorriente, el agua se desplaza hacia fuera y el soluto hacia el interior de dicha rama, con lo cual el lquido tubular de esta rama se hace progresivamente hiperosmtica. La rama ascendente delgada tambin es permeable a NaCl, pero impermeable al agua. Durante la multiplicacin por contracorriente, el soluto se desplaza hacia fuera de la rama ascendente delgada sin acompaarse de agua y el lquido tubular progresivamente se hace hipoosmtico conforme fluye por dicha rama.

Rama ascendente gruesaA diferencia de las ramas delgadas, que slo presentan propiedades de permeabilidad pasiva, la rama ascendente gruesa resorbe una cantidad significativa de Na+ mediante un mecanismo activo. En condiciones normales, esta rama resorbe casi 25% de Na+ filtrado.

El mecanismo de resorcin es dependiente de la carga (propiedad compartida con el tbulo distal). Dependiente de la carga significa que cuanto ms Na+ llegue a la rama ascendente gruesa, ms se resorbe. Dicha propiedad explica la observacin de que al inhibir la resorcin de Na+ en el tbulo proximal, se genera un incremento menor de lo esperado en la excrecin de Na+.

Explicacin:Por ejemplo, un diurtico que acta en el tbulo proximal slo produce diuresis leve. El diurtico suprime la resorcin de Na+ en el tbulo proximal. A continuacin, una parte del Na+ adicional que llega al asa de Henle y tbulo distal se resorbe mediante el mecanismo dependiente de carga. As, el asa de Henle y el tbulo distal contrarrestan el efecto diurtico proximal.Mecanismo de transporte celular en la rama ascendente gruesa del asa Henle.En la rama ascendente gruesa del asa de Henle, la membrana luminal, contiene un cotransportador de Na+/K+/2Cl- (un cotransportador trinico). La energa para el cotransportador se deriva del gradiente de Na+ mantenido por la Na+/K+ ATPasa de las membranas basolaterales.

Los tres iones se transportan hacia el interior de la clula sobre el cotransportador; el Na+ es expulsado de la clula por la Na+/K+ ATPasa y el Cl- y K+ se difunden a travs de canales en la membrana basolateral siguiendo sus respectivos gradientes electroqumicos. Sin embargo, no todo el K+ que ingresa a la clula la abandona a travs de la membrana basolateral, si no que una parte del K+ se difunde devuelta a la luz tubular. De acuerdo, a lo anterior el cotransportador es electrognico. Lleva al interior de la clula un poco ms de cargas negativas que positivas. La propiedad electrognica del cotransportador trinico produce una diferencia de potencial con la luz tubular positiva a travs de las clulas de la rama ascendente gruesa. (lo anterior es importante para la resorcin de cationes bivalentes como el Ca+2 y Mg+2)EVENTOS LA RAMA ASCENDENTE GRUESA DEL ASA DE HENLE LUZ TUBULARAH SANGRE+7mV 0mV Na+ Na+ 2Cl- K+ K+

IMPERMEABLE AL AGUA !!!FurosemidaCl-K+La rama ascendente gruesa es el sitio de accin de los diurticos ms potentes, los diurticos de curva (p. ej., furosemida, bumetanida, y cido etacrnico). Los diurticos de curva son cido orgnicos relacionados con PAH. A pH fisiolgico, los diurticos de curva son aniones que se unen al sitio de unin del Cl- del cotransportador Na+/K+/2Cl. Debido a lo anterior el cotransportador trinico es incapaz de efectuar el ciclo y el transporte cesa. Esto puede causar excrecin hasta el 25% de Na+ filtrado.

A la rama ascendente gruesa (al ser impermeable al agua) se le conoce como segmento diluyente: se resorbe soluto, pero el agua permanece y diluye el lquido tubular. El lquido tubular que abandona la rama ascendente gruesa muestra concentracin ms baja de Na+ y menor osmolaridad que la sangunea y en consecuencia [LT/P]Na+ y [LT/P]osm < 1.0

Porcin inicial del tbulo distalLa parte inicial del tbulo distal resorbe 5% del Na+ filtrado. A nivel celular, el mecanismo es un cotransportador de Na+/Cl- en la membrana luminal cuya energa se deriva del gradiente de Na+. Hay resorcin neta de Na+ y Cl- en la parte inicial del tbulo distal. Ambos ingresan a la sangre, el Na+ por la Na+/K+ATPasa y el Cl- difunde fuera de la clula a travs de los canales de Cl- en la membrana basolateral.

El cotransportador de Na+/Cl- de la parte inicial del tbulo distal difiere del cotransportador trinico (Na+/K+/2Cl-) de la rama ascendente gruesa de la manera siguiente: transporta dos iones (no tres), es electroneutro (no electrognico) y es suprimido por un tipo diferente de diurtico, los diurticos tiacdicos (p. ej., clorotiacida, hidroclorotiacida, y metolazona). Las tiacidas son cidos orgnicos que a pH fisiolgico son aniones. Dichos diurticos se unen al sitio del Cl- de cotransportador Na+/Cl- e nhiben la resorcin de NaCl en la porcin inicial del tbulo distal.Al segmento inicial del tbulo distal se denomina segmento cortical diluyente, ya que es impermeable al agua.PORCIN INICIAL DEL TBULO DISTALClula de la porcin inicial del tbulo distalSANGRE0 mVLUZ TUBULAR-10 mVATPNa+Cl-DiurticostiacdicosNa+K+Cl-Porcin terminal del tbulo distal y conducto colectorAnatmicamente y funcionalmente la porcin terminal del tbulo distal y el conducto colector son similares. Hay dos tipos principales de clulas interpuestas a lo largo de estos segmentos: las clulas principales y las clulas intercaladas . Las clulas principales participan en la resorcin de Na+ y secrecin de K+ y las clulas intercaladas en la resorcin de K+ y la secrecin de H+.

La porcin terminal del tbulo distal y el conducto colector slo resorben 3% del Na+ filtrado. La parte terminal del tbulo distal y los conductos colectores son los ltimos segmentos de la nefrona donde se puede influir la cantidad de Na+ que es excretada; esto es, realiza los ajustes finos de la resorcin de Na+.

Para la resorcin de Na+ en las clulas principales de la porcin terminal del tbulo distal y el conducto colector se dispone de canales de Na+, en la membrana luminal, en lugar de los mecanismos de transporte acoplado observados en otros segmentos de la nefrona.Se debe destacar que la aldosterona, hormona esteroide, acta directamente sobre las clulas principales para incrementar la resorcin de Na+. La aldosterona difunde al interior de las clulas a tarvs de las membranas celulares basolaterales. Dentro de la clula, la hormona se transfiere al ncleo donde coordina la sntesis de mensajeros especficos ARN (ARNm). Estos ARNm controlan la sntesis de nuevas protenas que participan en la resorcin de Na+ en las clulas principales. Las protenas inducidas por aldosterona incluyen el propio canal de Na+ de la membrana luminal, Na+/K+ATPasa y enzimas del ciclo del cido ctrico (ej., sintasa de citrato).Los diurticos conservadores de K+ (amilorida, triamtereno y espironolactona) suprimen la resorcin de Na+ en las clulas principales. La espironolactona, un esteroide antagonista de la aldosterona, evita la entrada de aldosterona al ncleo de las clulas rincipales y por lo tanto impide la sntesis de ARNm y de nuevas protenas. Amilorida y triamtereno se unen a los canales de Na+ de la membrana luminal e inhiben el incremento de la resosrcin de Na+ inducido por aldosterona. La resorcin de agua en la porcin terminal del tbulo distal y conductos colectores vara. La permeabilidad al agua de las clulas principales es alta en presencia de una elevada concentracin ADH y se resorbe agua junto con NaClEVENTOS EN EL TBULO CONTORNEADO DISTAL Y COLECTOR LUZ TUBULARTCD SANGRE -50 mVclula principal0mVNa+ Na+ 3%K+ K+

-50mV K+ Clula Intercalada H+H+K+Na+K+DiurticosConservadoresde K+ATPATPEquilibrio de PotasioLa conservacin del equilibrio de K+ es fundamental para la funcin normal de los tejidos excitables (p. ej., nervio, msculo esqueltico, msculo cardaco). Cambios de la concentracin intra o extracelular de K+ alteran el potencial de memb. rep. y con ello la excitabilidad de los tejidos.La mayor parte del K+ total del cuerpo se localiza en el LIC: 98% (140 mEq/l) del contenido total de K+ se halla en el compartimiento intracelular y 2 % (4 mEq/l) en el compartimiento extracelular. Este enorme gradiente de concentracin para K+ se conserva gracias a la Na+/K+ATPasa presente en todas las membranas celulares.

La distribucin de K+ a travs de las membranas celulares se denomina equilibrio interno de K+. Las hormonas, frmacos y estados patolgicos alteran esta distribucin y como resultado, pueden alterar la concentracin extracelular de K+. Otra dificultad para mantener baja la concentracin extracelular de K+ est representada por los cambios por la ingestin diettica de K+: el K+ de la dieta puede variar desde cifras tan pequeas como 50 mEq/da hasta otras tan elevadas como 150 mEq/da. Para conservar el equilibrio de K+, la excrecin urinaria de este ion debe ser igual al ingreso del mismo. Por lo tanto, en un solo da, la excrecin urinaria de K+ debe ser capaz de variar de 50 a 150 mEq/da. Los mecanismos renales que permiten esta variabiliad se conocen como equilibrio externo de K+.Equilibrio interno de K+El equilibrio interno de K+ es la distribucin de K+ a travs de las membranas celulares. Un desplazamiento de K+ hacia fuera de las clulas genera un incremento de la concentracin sangunea de K+ denominado hiperpotasemia. Un desplazamiento de K+ hacia el interior de las clulas produce una disminucin de la concentracin sangunea de K+ llamada hipopotasemia.Agentes que afectan el equilibrio interno de K+ H+ K+AcidobsicoLICLECInsulinaAgonistas HiperosmolaridadEjercicio Lisis celularInsulina

La insulina estimula la captacin de K+ hacia el interior de las clulas, lo que puede provocar hipopotasemia. Desde el punto de vista fisiolgico, este efecto de la insulina se encarga de la captacin del K+ de la dieta al interior de las clulas despus de una comida.La deficiencia de insulina, segn ocurre en la diabetes mellitus tipo I, da lugar al efecto opuesto: reduccin de la captacin de K+ hacia el interior de las clulas e hiperpotasemia. Cuando una persona con diabetes mellitus tipo I no tratada ingiere una comida que contiene K+, ste permanece en el LEC debido a la falta de insulina disponible para promover su captacin al interior de las clulas.Anomalas cido-bsicasLas anolmalas cido-bsicas se acompaan de trastornos del K+. Uno de los mecansimos subyacentes al equilibrio interno de K+ implica el intercambio de iones H+ y K+ a travs de las membranas celulares. Este intercambio es til debido a que el LIC tiene una capacidad amortiguadora considerable para H+. Para obtener ventaja de estos amortiguadores, el H+ debe entrar o salir de la clula. Sin embargo, para preservar la electroneutralidad, el H+ no puede entrar o salir de las clulas por s solo, sinoacompaado de un anin o intercambiado por otro catin. Cuando el H+ es sustituido por otro catin, este catin es K+.

En la alcalemia, la concentracin sangunea de H+ disminuye: el H+ sale de las clulas y el K+ penetra en ellas causando hipopotasemia. Por otra parte, en la acidemia la concentracin de H+ aumenta:el H+ entra a las clulas y el K+ sale de ellas produciendo hiperpotasemia. Sin embargo, los trastornos cido-bsicos no siempre producen desplazamiento de K+ a travs de las membranas celulares.En los trastornos primarios del CO2 (acidosis y alcalosis) el CO2 se desplaza (liposoluble) sin requerir intercambio con K+. Adems, varias formas de acidosis metablica se deben a exceso de cidos orgnicos (cido lctico, cido saliclico) que no requieren desplazamiento de K+.

Agonistas y antagonistas adrenrgicosLas catecolaminas alteran la distribucin de K+ a travs de dos receptores y mecanismos separados. La activacin de receptores adrenrgicos 2 por agonistas 2 (ej. Albuterol) lleva al desplazamiento de K+ hacia el interior de las clulas y puede causar hipopotasemia. Por otro lado, la activacin de receptores adrenrgicos da lugar al desplazamientos de K+ fuera de las clulas y puede causar hiperpotasemia. Los efectos de los antagonistas adrenrgicos sobre la concentracin sangunea de K+ tambin son predecibles; los antagonistas adrenrgicos 2 (ej. Propanolol) genera un desplazamiento de K+ fuera de las clulas y los antagonistas adrenrgicos un desplazamiento de K+ hacia el interior de las clulas. Osmolaridad

La hiperosmolaridad (aumento de la osmolaridad del LEC) produce deplazamiento de K+ hacia fuera de las clulas. El mecanismo implica flujo de agua a travs de las membranas celulares como respuesta a un cambio de la osmolaridad del LEC. Por ejemplo, cuando la osmolaridad del LEC aumenta, el agua fluye del LIC al LEC debido al gradiente osmtico. A medida que el agua abandona las clulas, la concentracin intracelular de K+ aumenta, lo cual favorece la difusin de K+ del LIC al LEC.Lisis celular

La lisis celular (ruptura de las membranas celulares) libera gran cantidad de K+ procedente del LIC y produce hiperpotasemia. Ejemplos de lisis celular incluyen quemaduras, rabdomilisis (desgarros del msculo esqueltico) y clulas malignas destruidas durante la quimiotrerapia para cncer.Ejercicio El ejercicio provoca un desplazamiento de K+ hacia fura de las clulas. Habitualmente, el desplazamiento es pequeo y slo provoca un ligero incremento en la concentracin sangunea de K+ revertido durante un periodo subsecuente de reposo. Sin embargo, en una persona tratatada con antagonistas adrenrgicos 2 (los cuales desplazan el K+ hacia fuera de las clulas de manera independiente) o con funcin renal deficiente (quienes no excretan K+ de manera adecuada), el ejercicio extremo puede causar hiperpotasemia.

Adems, un desplazamiento K+ fuera de las clulas ayuda al control local del flujo sanguneo durante la actividad del msculo esqueltico. Esto es, en el msculo activo el flujo de sangre es controlado por metabolitos vasodilatadores, uno de los cuales es K+. Conforme se libera K+ de las clulas durante el ejercicio, acta directamente sobre las arteriolas del msculo esqueltico, dilatando o incrementando el flujo sanguneo local. Equilibrio externo de K+: mecanismos renalesLa excrecin urinaria diaria de K+ es exactamente igual al ingreso diettico de K+ (menos pequeas cantidades perdidas a travs de rutas extrarrenales como el tubo digestivo o el sudor). Una persona se encuentra en equilibrio de K+ cuando la excrecin de K+ es igual al ingreso de K+. Si la excrecin de K+ es menor que el ingreso, entonces el individuo se encuentra en equilibrio de K+ positivo y puede ocurrir hiperpotasemia. En caso de una excrecin de K+ mayor que el ingreso, entonces padece un equilibrio de K+ negativo y puede aparecer hipopotasemia.

La conservacin del equilibrio de K+ es un desafo particular puesto que la ingestin diettica de K+ es muy variable (50-150 mEq/da), de una persona a otra, de un da a otro e incluso en el mismo sujeto. As, los mecanismos renales encargados del equilibrio externo de K+ deben ser lo bastante flexible para garantizar que la excrecin de K+ coincida con el ingreso de K+ en un intervalo muy amplio. Para lograr esto, los riones controlan el K+ mediante una combinacin de mecanismos, como filtracin, resorcin y secrecin.Filtracin

El K+ se filtra libremente a travs de los capilares glomerulares, no est unido a protenas plasmticas.

Tbulo contorneado proximal

Resorbe casi el 67% dela carga filtrada de K+ como parte de la resorcin de lquido isoosmtico

Rama ascendente gruesa

Resorbe un 20% adicional de la carga filtrada de K+.este ultimo ingresa a las clulas de dicho segmento a travs de un cotransportador trionico. Adems, tiene lugar la secrecin de K+ (el cual genera una diferencia de potencial con la luz tubular positiva a travs de las clulas de rama ascendente gruesa))El tbulo distal y los conductos colectores

Estn encargados de los ajustes de la excrecin de K+ que ocurre cuando el K+ de la dieta vara. Dichos segmentos pueden resorber o secretar K+, de acuerdo, a los requerimientos de equilibrio de K+.

En dietas escasa de K+ hay una resorcin adicional de K+ en las clulas intercaladas a de la porcin terminal del tbulo distal y colector. La excrecin urinaria, ante dicha dieta, puede ser el 1% de a carga filtrada.En una dieta normal o rica en K+ es ms comn secretar K+ por las clulas principales en la porcin terminal del tbulo distal y conductos colectores. La excrecin urinaria de K+ puede elevarse hasta 110% de la carga filtrada.Debe prestarse la mayor atencin al control del K+ en la porcin terminal del tbulo distal y los conductos colectores puesto que estos segmentos realizan el ajuste fino de la excrecin de K+ para mantener el equilibrio de K+.Resorcin de K+ por las clulas intercaladas

Secrecin de K+ por las clulas principales

- K+ diettico - Aldosterona - Trastornos cido-bsicos - Diurticos - diurticos conservadores de K+ - Aniones luminalesGradiente osmtico corticopapilarPara entender por qu los riones alteran la tasa de resorcin de agua, es necesario apreciar primero el origen y funcin del gradiente osmtico cortical. Se lo puede describir como un gradiente de osmolaridad en el lquido intersticial el rin desde la corteza hasta la papila.

La osmolaridad de la corteza es de aproximadamente 300 mosm/L, similar a la osmolaridad de los otros lquidos del cuerpo. Desde la corteza y en direccin de la mdula exterior, mdula interior y papila, la osmolaridad del lquido intersticial aumenta progresivamente. En el extremo de la papila la osmolaridad puede alcanzar hasta 1200 mosm/L.

En relacin al origen del gradiente osmtico corticopapilar. Qu solutos contribuyen al gradiente osmtico y por qu mecanismo se depositan estos solutos en lquido intersticial? Lo anterior puede involucrar dos procesos: multiplicacin por contracorriente, una funcin de las asas de Henle que depositan NaCl en las regiones ms profundas del rin;y reciclamiento de urea, una funcin de los conductos colectores medulares internos, que depositan urea.Multiplicacin por contracorrienteLa multiplicacin por contracorriente es una funcin de las asas de Henle. Su rol en la formacin del gradiente osmtico corticopapilar es depositar NaCl en el lquido intersticial de las regiones ms profundas del rin. El asa de Henle inicialmente se muestra sin gradiente corticopapilar; la osmolaridad es de 300 mosm/L a travs de la curva y en el lquido intersticial circunvecino. La multiplicacin por contracorriente genera un gradiente de osmolaridad en el lquido inersticial a travs de un proceso de dos pasos. El primero paso se denomina efecto simple y el segundo flujo de lquido tubular.

Efecto simple. El efecto simple describe la funcin de la rama ascendente gruesa del asa de Henle. En dicha rama se resorbe NaCl por medio del cotransportador de Na+/K+/2Cl-. Dado que la rama ascendente gruesa es impermeable al agua,no se resorbe agua junto con NaCl y por consiguiente, el lquido tubular se diluye en la rama ascendente. El NaCl transportado hacia fuera de rama ascendente gruesa ingresa al lquido intersticial e incrementa su osmolaridad. Como la rama descendente es permeable al agua, esta fluye hacia fuera de esta en tanto aumenta su osmolaridad hasta el nivel del lquido intersticial adyacente. Como resultado del efecto simple, la osmolaridad de la rama ascendente disminuye y la osmolaridad Como resultado del efecto simple, la osmolaridad de la rama ascendente disminuye y las osmolaridades del lquido intersticial y de la rama descendente se incrementan. La ADH aumenta la actividad del cotransportador trinico y por lo tanto incrementa el efecto simple. Por ejemplo, en una deshidratacin, donde la concentracin de ADH circulante es elevada, el gradiente corticopapilar aumenta.

Flujo de lquido tubularEl proceso de filtracin es un proceso dinmico y por consiguiente el lquido fluye continuamente a lo largo de la nefrona. A medida que entra lquido nuevo a la rama descendente del tbulo proximal, un volumen igual debe abandonar la rama ascendente e ingresar al tbulo distal. El nuevo lquido que entra a la rama ascendente tiene una osmolaridad de 300 mosmol/L ya que proviene del tbulo proximal. Al mismo tiempo, el lquido con elevada osmolaridad (generado por el efecto simple) de la rama descendente es empujado hacia la curvatura del asa de Henle.

Estos dos pasos bsicos se repiten mientras se establece el gradiente corticopapilar completo. Cada repeticin de los dos pasos aumenta (multiplica) el gradiente. La magnitud del gradiente osmtico cortipapilar depende de la longitud del asa de Henle. En humanos, la osmolaridad del lquido intersticial en la curvatura del asa de Henle es de 1200 mosmol/L, pero en especies con curvas de Henle ms larga (roedores del desierto) la osmolaridad puede elevarse hasta 3000 mosm/L.

Reciclamiento de urea

1.- En los conductos colectores medulares externos y corticales la ADH aumenta la permeabilidad al agua, pero no a la urea y en consecuencia se resorbe agua de los conductos colectores corticales y medulares externos, pero l urea permanece en lquido tubular.

2.- Este efecto diferencial de la ADH sobre la permeabilidad al agua y urea aumenta la concentracin de urea en el lquido tubular

3.- En los conductos colectores medulares internos la ADH incrementa la permeabilidad al agua y la urea (al contrario de su efecto sobre el aumento exclusivo de la permeabilidad al agua en los conductos medulares externos y corticales.4.- La concentracin de urea en lquido tubular se eleva por resorcin de agua en los conductos colectores medulares externos y corticales. Los conductos colectores medulares internos son ahora permeables a la urea en presencia de ADH y la urea se difunde siguiendo su gradiente de concentracin hacia el lquido intersticial. La urea, que de otro modo se hubiese excretado, se recicla en la mdula interna, donde se aade al gradiente osmtico corticopapilar.

MULTIPLICADOR DE CONTRACORRIENTEAsa de Henle

1 2 3 4 300 300400 200 300 200 350 150 300 300400 200 400 200 400 200 300 300400 200 400 400 500 300

5 6 7 300 200 350 150 300 100 350 300 425 225 600 400 400 500 550 350 1000 800

MULTIPLICADOR DE CONTRACORRIENTELas bombas en la porcin ascendente gruesa mueven Na+ y Cl- activamente hacia el intersticio, aumentan su osmolaridad hasta 400 mOsm/Kg y esto se equilibra con el lquido isotnico en la rama ascendente.No obstante, continua fluyendo lquido isotnico hacia el interior de esta ltima y el lquido hipotnico sale de la rama ascendente gruesa.La operacin continua de las bombas hace que el lquido que abandona la rama sea an ms hipotnico, mientras que se acumula hipertonicidad en el pice del asa

LA REASe concentra en la parte superior del tubo colector (mdula externa), impermeable a la urea.Se reabsorbe en la parte inferior del tubo colector (mdula interna). (Estos cambios son controlados por ADH)

Se recicla en la mdula interna donde se aade al gradiente osmtico.ESQUEMA DE CONCENTRACIONES

ECUACIN DE HENDERSON-HASSELBACHPara hallar pH:1.- K H2CO3 = [H+] . [HCO3-] H2CO3 CO2 [H2CO3]

2.- K H2CO3 = [H+] . [HCO3-] [CO2]pH = - log H+ 3.- log K = log [H+] + log [HCO3-] - log K = - log [H+] + log [HCO3-] [CO2] [CO2]4.-pH = 6. 1 + log 24 nmol/LpH = 7. 4 0.03 x 40 mmHg

ECUACIN DE HENDERSON-HASSELBACHPara hallar PCO2:1.- pH = pK + log [HCO3-] [H2CO3]

2.- [H+] = K . [H2CO3] K . PCO2 [HCO3-] [HCO3-]

3.- K para CO2 = 8 x 10-7 mmol/L HCO3-

4.- K = 800 nmol/L x 0.03 mmol/L . mmHg = 24

ECUACIN DE HENDERSON-HASSELBACH5.- [H+] = 24 x 40 = 40 nmol/L24

6.- [HCO3-] = 24 x PCO2 = 24 x 40 = 24 mmol/L [H+] 40

7.- PCO2 = [H+] . [HCO3-] = 40 x 24 = 40 mmHg24 24AmortiguacinPrincipios de amortiguacinAmortiguador es una mezcla de un cido dbil con su base conjugada (o viceversa).Una solucin amortiguada resiste cambios de pH.Los lquidos del cuerpo contienen gran variedad de amortiguadores que representan una primera defensa importante contra los cambios de pH.AmortiguacinEcuacin de Henderson-HasselbalchSe emplea para calcular el pH de una solucin amortiguada.pH = pK + log [A-] / [HA]Donde:[A-] = forma base del amortiguador (meq/L)[HA] = forma cida del amortiguador (meq/L)

Amortiguadores del LECAmortiguador HCO3/CO2Se utiliza como la primera lnea de defensa cuando el cuerpo pierde o gana H+.Caractersticas:a) la concentracin de la forma HCO3 es alta (24 meq/L).b) el pK es 6.1, bastante prximo al pH del LEC.c) el CO2 es voltil y se puede espirar por los pulmones.

Los fosfatos orgnicos del LIC incluyen ATP, ADP, AMP, glucosa-1-fosfato y 2,3-difosfoglicerato (pK = 6.0 a 7.5).Las protenas intracelulares sirven como amortiguadores por su abundante contenido de grupos COOH/COO- o NH3/NH2. El amortiguador intracelular ms significativo es la hemglobina (pK de la oxihemoglobina = 6.7 y de la desoxihemoglobina 7.9).Amortiguadores del LICREGULACIN DEL EQUILIBRIO CIDO BSICOSI NO HAY COMPENSACINSe aaden 12 mM/L de H+ al LEC. PCO2 = 40 mmHg. HCO3- = 24 mM/L. H2CO3 = 1.2 mM/L.

12mM H+ + 12mM HCO3- 12mM H2CO3

24mM HCO3- - 12mM = 12mM HCO3-

1. 2mM H2CO3 + 12 mM = 13. 2 mM H2CO3

pH = 6.1 + log 12 mM HCO3- pH = 6.06 MORTAL!!! 13. 2 mM H2CO3

REGULACIN DEL EQUILIBRIO CIDO BSICOCON COMPENSACIN RESPIRATORIA HIPERVENTILACIN

PCO2 baja de 40 mmHg a 24 mmHg.

H2CO3 CO2 y CO2 = PCO2 x CO2 = 24 x 0.03

pH = 6.1 + log 12mM HCO3- pH = 7.32 OK!!! 0.72

CAMBIOS ACIDO-BASICOSACIDOSIS RESPIRAT. ACIDOSIS METABLICA- pH < 7.4 - pH < 7.4- PCO2 arterial - [HCO3-]- [H2CO3] - H+- HCO3- + H+ y pH - A- H+ + C+HCO3-- secrecin H+ A-C+ +H2CO3 = CO2+H2O- reabsorcin de HCO3- - [H2CO3] - [HCO3-] - [CO2] - pH - pH(Bronquios, asma, (Enfermedades renales, neumona)diarrea)CAMBIOS ACIDOS-BASICOSALCALOSIS RESPIRAT ALCALOSIS METABLICA- pH > 7.4 - pH > 7.4- PCO2 H2CO3 - [HCO3-] (por de H+ )- HCO3- + H+ y pH- la ventilacin- la secrecin de H+ - H2CO3- reabsorcin de HCO3-- [CO2]- excrecin de HCO3-- pH- [HCO3-]- pH (Vmitos, prdida de HCl, (Hiperventilacin, altura, TFG) histeria)

BRECHA ANINICABA = [Na+] - ([Cl-] + [HCO3-])

Valores normales: 8 - 16 meq / L

La [Na+] > ([Cl-] + [HCO3-]), la diferencia es la BA (protenas plasmticas, fosfatos, sulfatos)

Cuando el HCO3- disminuye, puede ser reemplazado por otros aniones para mantener la electronegatividad y BA .

La BA tambin aumenta por el aumento del catabolismo de grasas.REABSORCIN DE HCO3- LUMENclulas del TCPSANGRE Na+ Na+HCO3- H+H+ 2K+ Na+H+ HCO3- HCO3- 85% H2CO3 H2CO3

C.A. C.A. Cl-H2O CO2 CO2 H2OH2O

REABSORCIN DE HCO3- LMEN clula del TCSANGRE(Tipo A)HCO3- H+ H+ HCO3-HCO3- 15%Cl- H2CO3 H2CO3 C.A. Cl-

H2O CO2 CO2 H2O

H2O MECANISMOS DE ELIMINACIN DE H+1) Como protones libres:A la mxima concentracin urinaria slo se eliminan 0.1 meq H+ /da.2) Unidos al tampn fosfato:-HPO4-2 / H2PO4--A pH = 7.4, 10 - 30 meq H+ / da-7.4 = 6.8 + log [Na2HPO4] / [NaH2PO4] (se excreta en la orina)3) Unidos al tampn NH3/NH4+ - 20 - 50 meq / da El NH3 se sintetiza a partir de la desaminacin de la glutamina.NH3 + H+ ==> NH4+ (se elimina como sal)TAMPN FOSFATO LUMENclulas del TCPSANGRE

Na+Na+HPO4-2 H+2K+H+ HCO3- H2PO4-Na+ H2CO3C.A.CO2 H2O TAMPN FOSFATOLUMEN clulas del TC SANGRE

HPO4-2 H+ H+ HCO3- Cl- H2CO3 H2PO4-2C.A.

CO2 + H2OTAMPN NH3LUMEN clulas de TCP SANGRE

Na+Na+NH4+ K+ H+Gln NH3Na+KG HCO3-

GlucosaCO2 + H2OTAMPN NH3 LUMENclulas del TCSANGRE

NH3 NH3 NH3 HCO3- H+H+ H2CO3 Cl- C.A.NH4+ CO2 + H2O

Balance de agua
Ingresos: Lquidos y alimentos slidos Agua metablica: 300 ml/daEgresos:Prdidas no reguladas (insensibles) Heces: 100 ml/da Aire espirado: 400 ml/da Piel: 300 ml/daPrdidas reguladas: orina

Balance de nitrgeno
Proteinas
Urea
Cada 6.25 g de protenas tienen 1 gr de nitrgenoCada 2.14 g de urea tienen 1 gr de nitrogeno

Si se ingiere 60 gramos de protenas,se genera 9.6 gr de nitrgeno,que se excretan como 21 gr de urea

Hipertonicidad medular
Los 2 principales solutos que se acumulan en el intersticio medular y explican su hipertonicidad son el ClNa y la rea.El sitio de mayor reabsorcin medular de ClNa hacia el intersticio es la RGA de Henle (efecto nico).La rea se reabsorbe hacia el intersticio principalmente en el t. colector medular

Fuentes generadoras de H+
cidos voltiles (CO2): 15-20 mil mmol/dacidos fijos (no voltiles):Exgena: dietaMetabolismo endgeno Acidos inorgnicosSulfatos, fosfatos Acidos orgnicos:Acido lctico Cetocidos

Equilibrio cido-bsico
60 mEq/da
60 mEq/da
40 nEq/l
0.000000040 Eq/l

Escala de pH (Sorensen)
- log [H+] = pH
- log [10-1 Eq/l] = pH 1- log [0.1 Eq/l] = pH 1

Escala de pH
pH 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 7.4 8.0 9.0
[H+] en Eq/l 0.1 0.01 0.001 0.0001 0.00001 0.000001 0.0000001 0.000000040 0.000000010 0.000000001

Lmites normales
nEq/litro = 35 - 45

pH = 7.35 - 7.45

Manejo de la carga cida diaria
Tamponamiento extracelular Tamponamiento intracelular Compensacin respiratoria Excrecin renal de la carga neta de cido

Manejo de la carga cida diaria

Compensacin respiratoria
La acidemia estimula el centro respiratorio El aumento del volumen minuto respiratorio se acompaa de mayor CO2 en el aire espirado y disminucin de la pCO2 H+ + HCO3- CO2 + H2O

La brecha aninica (anion gap)