Fisiología Renal
Repaso las bases anatomo funcionales de la nefrona • Pesa casi 150 g y mide más o menos 11 cm de largo, 6 cm de ancho y 3 cm de espesor • Superficie lateral es convexa, • Su superficie medial es cóncava • Tiene una ranura, el hilio, que admite los nervios renales, vasos sanguíneos y linfáticos, y un uréter.
HILIO:
• Estructura por la que pasan la arteria y vena renales, los linfáticos, la inervación y el uréter, • transporta la orina final desde el riñón hasta la vejiga, donde se almacena hasta que se vacía
MÉDULA
• Se divide en 8-10 masas de tejido en forma de cono llamadas pirámides renales. • Base de cada pirámide se origina en el borde entre la corteza y la médula y termina en la papila.
PIRÁMIDES RENALES
• La base de cada pirámide se origina en el borde entre la corteza y la médula y termina en la papila • Se proyecta en el espacio de la pelvis renal,
CALICES
• Mayores: División del borde externo de la pelvis se divide en bolsas abiertas o bien calices mayores • Menores: recogen la orina de los túbulos de cada papila.
Las paredes de los cálices, la pelvis y el uréter contienen elementos contráctiles que empujan la orina hacia la vejiga, donde se almacena hasta que se vacía en la micción.
IRRIGACIÓN RENAL
Riego sanguíneo de los dos riñones es normalmente de alrededor del 22% del gasto cardíaco, o 1.100 ml/min. 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) • las arteriolas aferentes • Acaban en los capilares glomerulares, 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.
Particularidad de contar con dos lechos capilares, los capilares glomerulares y los peritubulares,
Ayudan a regular la presión hidrostática en los dos grupos de capilares.
LA NEFRONA ES LA UNIDAD FUNCIONAL DEL RIÑÓN
Cada riñón contiene alrededor de 800.000 a 1.000.000 de nefronas, cada una capaz de formar orina.
El riñón no puede regenerar nefronas
Cada nefrona contiene:
1) un penacho de capilares glomerulares llamado glomérulo Por el que se filtran grandes cantidades de líquido desde la sangre.
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
Capilares Glomerulares: Tienen una presión hidrostática alta (de unos 60 mmHg). Revestidos de células epiteliales y todo el glomérulo está cubierto por la cápsula de Bowman vuelto a la corteza, su pared se engruesa mucho y se denomina segmento grueso del asa ascendente.
Mácula densa: Se encuentra al final de la rama ascendente gruesa hay un segmento corto, que tiene en su pared una placa de células epiteliales especializadas
Importante para controlar la función de la nefrona.
Túbulo distal: como el túbulo proximal, se dispone en la corteza renal
conduce al conducto colector cortical.
Túbulo conector y el túbulo colector cortical:
Las partes iniciales de 8 a 10 conductos colectores corticales se unen para formar un solo conducto colector mayor Discurre hacia abajo al interior de la médula y se convierte en el conducto colector medular
NEFRONA:
NEFRONAS CORTICALES Y YUXTAMEDULARES. Dependen de la profundidad a la que esté la nefrona dentro de la masa renal.
Flujo plasmático renal y como se calcula.
El FG está determinado por:
1) el equilibrio entre las fuerzas hidrostáticas y coloidosmóticas que actúa a través de la membrana capilar.
2) el coeficiente de filtración capilar
Los capilares glomerulares tienen una filtración mucho mayor que la mayoría de los otros capilares por una presión hidrostática glomerular alta
La fracción del flujo plasmático renal que se filtra (la fracción de filtración) es de media de 0,2; esto significa que alrededor del 20% del plasma que fluye a través del riñón se filtra a través de los capilares glomerulares. La fracción de filtración se calcula como sigue:
Fracción de filtración = FC/Flujo plasmático renal
Filtración glomerular.
La formación de orina: • Los capilares glomerulares son relativamente impermeables a las proteínas, de manera que el líquido filtrado (llamado filtrado glomerular) carece prácticamente de proteínas y elementos celulares, incluidos los eritrocitos. • La mayoría de las sales y moléculas orgánicas, son similares a las concentraciones • en el plasma. Las excepciones a esta generalización son
algunas sustancias con un peso molecular bajo, como el calcio y los ácidos grasos porque están unidas parcial mente a las proteínas plasmática
Capas de la membrana glomerular
• Juntas, estas capas forman la barrera de filtración
• La membrana capilar glomerular evita normalmente la filtración de proteínas plasmáticas. • La elevada filtración a través de la membrana capilar glomerular se debe en parte a sus especiales características. El endotelio capilar está perforado por cientos de pequeños agujeros, llamados fenestraciones • Rodeando al endotelio está la membrana basal, que consta de una red de colágeno y fibrillas de proteoglucanos que tienen grandes espacios a través de los cuales pueden filtrarse grandes cantidades de agua y de solutos. • La membrana basal : evita con eficacia la filtración de proteínas plasmáticas, en parte debido a las cargas eléctricas negativas fuertes de los proteoglucanos.
• La parte final de la membrana glomerular es una capa de células epiteliales que recubre la superficie externa del glomérulo las células no son continuas tienen unas prolongaciones largas ´´podocitos´´ rodean la superficie externa de los capilares. • Podocitos: están separados por espacios llamados poros en hendidura a través de los cuales se mueve el filtrado glomerular.
Túbulo contorneado proximal
• 65% de la carga filtrada de sodio y agua y algo menos del cloro filtrado se reabsorbe normalmente en el tùbulo proximal antes de que el filtrado alcance el asa de Henle. • Los túbulos proximales tienen una elevada capacidad de reabsorción activa y pasiva. • Las células epiteliales tubulares proximales tienen un metabolismo alto y un gran número de mitocondrias para apoyar los potentes procesos de transporte activo. • Las células tubulares proximales tienen un borde en cepillo extenso en el lado luminal (apical) de la membrana, así como un laberinto extenso de canales intercelulares y basales, todos los cuales proporcionan juntos una superficie de membrana extensa en los lados luminal y basolateral del epitelio para un transporte rápido de los iones sodio y de otras sustancias. • En la primera mitad del tùbulo proximal, el sodio se reabsorbe mediante cotransporte junto a la glucosa, los aminoácidos y otros solutos. • En la segunda mitad del tùbulo proximal, poca glucosa y aminoácidos quedan por reabsorber. • El tùbulo proximal es también un lugar importante para la secreción de ácidos y bases orgánicos como las sales biliares, el oxalato, el urato y las catecolaminas. • Compuesto que se secreta rápidamente en el túbulo proximal es el ácido paraaminohipúrico (PAH).
Túbulo distal y colector
• La porción inicial del túbulo distal conforma la mácula densa, • Macula densa: grupo de células epiteliales densamente empaquetadas que es parte del complejo yuxtaglomerular • Complejo Yuxtaglomerular: proporciona un control de retroalimentación del FG y del flujo sanguíneo. • Reabsorbe con avidez la mayoría de los iones, incluidos el sodio, el potasio y el cloro, pero es casi totalmente impermeable al agua y a la urea. • Se le denomina segmento diluyente, porque también diluye el líquido tubular. • Alrededor del 5% de la carga filtrada de cloruro de sodio se reabsorbe en la primera parte del tùbulo distal. • Los diuréticos tiacídicos, que se usan ampliamente para tratar trastornos como la hipertensión y la insuficiencia cardíaca, inhiben el cotransportador sodio-cloro. • La segunda mitad del túbulo distal y el túbulo colector cortical situado a continuación tienen características funcionales similares : compuestos de dos tipos especiales de células
1) las células principales: reabsorben sodio y agua de la luz y secretan iones potasio a la luz. 2) células intercaladas: reabsorben iones potasio y secretan iones hidrógeno a la luz tubular.
• Las características funcionales de la porción final del tùbulo distai y del tùbulo colector cortical:
1. Las membranas tubulares de los dos segmentos son casi completamente impermeables a la urea, de forma similar al segmento diluyente de la primera parte del tùbulo distai; luego casi toda la urea que entra en estos segmentos atraviesa el tùbulo colector para su excreción en la orina, aunque se produce una cierta reabsorción de urea en los conductos colectores medulares.
2. La porción final del tùbulo distai y el tùbulo colector cortical reabsorben iones sodio y su intensidad está controlada por hormonas, en especial por la aldosterona. Al mismo tiempo, estos segmentos secretan iones potasio desde la sangre capilar peritubular hacia la luz tubular, un proceso que también está controlado por la aldosterona y otros factores como la concentración de iones potasio en los líquidos corporales.
3. Las células intercaladas de estos segmentos de la ne- frona secretan ávidamente iones hidrógeno mediante un mecanismo hidrógeno-ATPasa. Este proceso es diferente a la secreción activa secundaria de los iones hidrógeno que tenía lugar en el tùbulo proximal porque es capaz de secretar iones hidrógeno en contra de un gran gradiente de concentración, hasta de 1.000 a 1. Esto contrasta con el gradiente relativamente pequeño (4-10 veces) de iones hidrógeno que puede alcanzarse mediante secreción activa secundaria en el túbulo proximal. Luego las células intercaladas desempeñan una función clave en la regulación acidobàsica de los líquidos corporales.
4. La permeabilidad al agua de la porción final del tùbulo distai y del conducto colector cortical está controlada por la concentración de ADH, que también se llama vasopre- sina. Con concentraciones altas de ADH, estos segmentos tubulares permanecen permeables al agua, pero sin ADH son prácticamente impermeables a ella. Esta característica especial proporciona un importante mecanismo de control del grado de dilución o concentración de la orina.
Regulación del equilibrio acido base Explicar el mecanismo de síntesis, secreción y resorción de bicarbonato, fosfato, amonio, hidrogeniones.
La concentración de H+ en los líquidos orgánicos se mantiene normalmente en un nivel cuya cifra media es de sólo 0,00004 mEq/1.
Un ion hidrogeno es un solo protón libre liberado de un átomo de hidrogeno. Las moléculas que contienen átomos de hidrogeno que pueden liberar iones hidrogeno en una solución reciben el nombre de ácidos. Por ejemplo: El ácido carbónico (H2C 0 3) se ioniza en el agua y forma H+ e iones bicarbonato (HCO3").
Una base es un ion o una molécula que puede aceptar un H+. Por ejemplo, el ion bicarbonato, HCO3-, es una base ya que puede aceptar un H+ para formar H2C 0 3.
El pH está relacionado con la concentración real de H+. El pH es inversamente proporcional a la concentración de H+; por tanto, un pH bajo corresponde a una concentración alta de H+ y un pH alto corresponde a una concentración baja de H+.
pH = log 1/(H+) = -log[H+]
Se considera que una persona tiene acidosis cuando el pH es inferior a 7.35 y que tiene alcalosis cuando el pH es superior a 7,4.
El límite inferior del pH con el que la vida es posible unas cuantas horas es de alrededor de 6,8, y el límite superior de alrededor de 8.
Control renal del equilibrio acido-base
Los riñones controlan el equilibrio acido básico excretando orina acida o básica.
Cada día los riñones filtran alrededor de 4.320 mEq de bicarbonato (1801/dia x 24mEq/l) y, en condiciones normales, casi todos ellos son reabsorbidos por los túbulos con objeto de conservar el principal sistema amortiguador de los líquidos extracelulares.
La secreción de iones hidrogeno y la reabsorción de HCO3- tienen lugar en casi todas las porciones de los túbulos, salvo en las ramas finas ascendente y descendente de las asas de Henle.
Alrededor del 80-90% de la reabsorción de bicarbonato y de la secreción de H+ se produce en los túbulos proximales.
Los iones bicarbonato no atraviesan fácilmente las membranas luminales de las células de los túbulos renales; por tanto, el HCO3- que se filtra por el glomérulo no puede reabsorberse directamente. En lugar de ello, HCO3- se reabsorbe mediante un proceso especial en el que primero se combina con H+ para formar H2CO3, que después se disocia en CO2 y H2O.
Cada vez que las células epiteliales de los túbulos renales forman un H+, forman también un HCO3- que es devuelto a la sangre. Lo que es una reabsorción de HCO3- a partir de los túbulos. La reabsorción del HCO3 filtrado no da lugar a una secreción neta de H+ porque el H+ secretado se combina con el HCO3- filtrado y por ello no se excreta.
Sistema amortiguador de fosfato
Está compuesto por HPO4 y H2PO4 presentes en líquido tubular.
Siempre que se secrete un H* en la luz tubular y se combine con un amortiguador distinto del HCO3, el efecto neto es la adición de un nuevo HCO3 a la sangre.
Sistema amortiguador del amoníaco
Está formado por el amoniaco (NH3) y el ion amonio (NH4+). Los iones amonio se sintetizan a partir de la glutamina, que procede sobre todo del metabolismo de los aminoácidos en el hígado. La glutamina que llega a los riñones es transportada a las células epiteliales de los túbulos proximales, la rama ascendente gruesa del asa de Henle y los túbulos distales.
Dentro de la célula:
1. Cada molécula de glutamina se metaboliza para formar dos iones NH4+ y dos HCO3 2. El NH4+ se secreta hacia la luz tubular mediante un mecanismo de contra transporte que lo intercambia por sodio, que es reabsorbido. 3. El HCO3- es transportado a través de la membrana baso lateral, junto al Na+ reabsorbido, al líquido intersticial y es captado por los capilares peri tubulares. 4. Por cada molécula de glutamina metabolizada en los túbulos proximales se secretan dos iones NH4+ en la orina y se reabsorben dos HCO3 hacia la sangre. 5. En los túbulos colectores el H+ es secretado por la membrana tubular a la luz, donde se combina con NH3 para formar NH4+. 6. Una vez que el hidrogeno ha reaccionado con el NH3 para formar NH4+, este queda atrapado en las luces tubulares y es eliminado por la orina.
Por cada NH4 excretado, se genera un nuevo HCO3 que se añade a la sangre.
Analizar los ejemplos fisiopatológicos más frecuentes
Uso del hiato aniónico para diagnosticar los trastornos acidobásicos Las concentraciones de aniones y cationes en el plasma deben ser iguales para mantener la neutralidad eléctrica. Luego no existe un «hiato aniónico» real en el plasma. Pero sólo se miden habitualmente ciertos aniones y cationes en el laboratorio clínico. El catión que se mide normalmente es el Na+ y los aniones suelen ser el Cl y el HCO3-. El «hiato aniónico» (que es sólo un concepto diagnóstico) es la diferencia entre los aniones no medidos y los cationes no medidos y se calcula como
Hiato aniónico plasmático = [N a +] - [HC03~] - [Cl-] = 1 4 4 - 2 4 - 108 = 12mEq/l
El hiato aniónico aumentará si los aniones no medidos aumentan o los cationes no medidos disminuyen. Los cationes no medidos más importantes son el calcio, el magnesio y el potasio, y los principales aniones no medidos son la albúmina, el fosfato, el sulfato y otros aniones orgánicos. Los aniones no medidos suelen superar los cationes no medidos, y el hiato aniónico se sitúa entre 8 y 16mEq/l.
El hiato aniónico plasmático se utiliza sobre todo para diagnosticar diferentes causas de acidosis metabólica. En la acidosis metabólica, el HCO3- plasmático se reduce. Si la concentración plasmática de sodio no cambia, la concentración de aniones (Cl- o un anión no medido) debe aumentar para mantener la neutralidad eléctrica. Si el Cl- plasmático aumenta en proporción con la reducción del HCO3- plasmático, el hiato aniónico permanecerá normal. Esto se denomina a menudo acidosis metabólica hiperclorémica.
Si la reducción del HCO3- plasmático no se acompaña de un aumento del Cl-, debe haber concentraciones aumentadas de aniones no medidos y por tanto un incremento del hiato aniónico calculado. La acidosis metabólica causada por un exceso de ácidos no volátiles (junto al HC1), como el ácido láctico o los cetoacidosis, se acompaña de un aumento del hiato aniónico plasmático porque la reducción del HCO3- no es acorde con el incremento del Cl-.
Micción
Proceso mediante el cual la vejiga urinaria se vacía cuando está llena
• Reflejo miccional es un reflejo medular autónomo, • Centros presentes en la corteza cerebral o en el tronco del encéfalo pueden inhibirlo o facilitarlo.
Anatomía Fisiológica de la vejiga
Cuerpo: Principal parte de la vejiga en la que se acumula la orina
Cuello: Extensión en forma de abanico del cuerpo pasa en sentido inferior y anterior hasta el triángulo urogenital y se conecta con la uretra
Parte inferior del cuello de la vejiga también se llama uretra posterior por su relación con la
Como diferencia el trígono • Por el tipo de mucosa :
Cuello de la vejiga (uretra posterior) • Tiene 2 a 3 cm de longitud • Pared: compuesta del músculo detrusor entrelazado con una gran cantidad de tejido elástico. • El músculo en esta zona se llama esfínter interno Esfínter interno • Impide el vaciamiento de la vejiga • Hasta que la presión en la parte principal de la vejiga aumenta por encima de un umbral crítico.
Inervación de la vejiga
Sección de Videos:
Esta sección tiene como finalidad brindar un area de apoyo hacia los temas que se proporcionaron previamente:
Sección de Preguntas
¿La formación de la orina es el resultado de?
Filtrado glomerular
reabsorción tubular
secreción tubular
Todas las anteriores
¿Lugar de acción de la aldosterona?
Túbulo
Conducto colector
a y b son correctas
ninguna de las anteriores
¿Cuál es la función de la aldosterona?
Aumenta la reabsorción de sodio
Aumenta la reabsorción del cloro
Disminuye la reabsorción del sodio
Mantiene en equilibrio la reabsorción del sodio
¿Cuál es el porcentaje de carga filtrada de sodio y agua en el tubo proximal?
100%
80%
65%
Ninguna de las anteriores
¿Por qué las células epiteliales tubulares proximales necesitan un alto número de mitocondrias?
Para apoyar los procesos de transporte activo
Para disminuir los procesos de transporte activo
Para regular los procesos de transporte
Para aumentar los procesos de transporte activo
¿Cuál es el nombre de la molécula que casi no se reabsorbe y casi toda se excreta por la orina?
creatinina
ácido úrico
cloro
potasio
¿Nombre de las estructuras que se encuentra en el lado apical de las células tubulares proximales?
Podocitos
Borde de cepillo
Canales intercelulares y basales
B y C son correctas
¿Qué se absorbe en la primera mitad del túbulo proximal?
Sodio, maltosa y amonoacidos
Glucosa, proteínas y aminoácidos
Sodio, potasio y glucosa
Sodio, glucosa y aminoácidos
¿Nombre de las sustancias que secreta el túbulo proximal?
Oxalato, urato y urato oxidasa
Oxalato y urato
Catecolaminas y oxalato de sodio
Catecolaminas, urato y oxalato
¿A qué porción del túbulo distal corresponde la macula densa?
Porción medial
Porción distal
Porción inicial
Ninguna de las anteriores
¿Qué es la macula densa?
grupo de células epiteliales densamente empaquetadas
grupo de células epiteliales dispersas
grupo de células del tipo fibroso
A y C son correctas
¿Nombre del complejo en el cual la macula densa es parte?
Complejo mayor de histocompatibilidad
Complejo cortico renal
Complejo monoclonal
Complejo yuxtaglomerular
¿Cuál es la función del complejo yuxtaglomerular?
proporciona un control de retroalimentación del FG y del flujo sanguíneo.
Proporcionar un control de regulación en la salida de solutos
proporciona un control de retroalimentación
proporciona un control de retroalimentación en el flujo sanguíneo.
¿Por qué se le denomina segmento diluyente?
diluye el líquido tubular
diluye el liquido intracelular
diluye el liquido glomerular
ninguna de las anteriores
¿A qué se le denomina potencial de hidrogeno?
A la concentración de HCO3- en los líquidos orgánicos
A la cantidad de H+ que puede ceder una sustancia
A la cantidad de H+ que puede captar una sustancia
A la concentración de H+ en los líquidos orgánicos
¿A qué se le denomina base?
A las moléculas que contienen átomos de hidrogeno que pueden liberar iones hidrogeno en una solución
A un ion o una molécula que puede aceptar un H+
A la concentración de pH
A un ion o una molécula que puede ceder un H+
¿A qué se le denomina acido?
A las moléculas que contienen átomos de hidrogeno que pueden liberar iones hidrogeno en una solución
A un ion o una molécula que puede aceptar un H+
A la concentración de pH
A un ion o una molécula que puede ceder un H+
Se considera que una persona tiene alcalosis cuando el pH sanguíneo es:
Mayor a 7.35
Mayor a 7.4
Menor a 7.4
Menor a 7.35
Se habla de acidosis cuando el pH sanguíneo es:
Mayor a 7.35
Mayor a 7.4
Menor a 7.4
Menor a 7.35
Los límites extremos del pH aun compatible con la vida por unas cuantas horas son:
7.35 a 7.40
7 – 8
6.8 – 8
7- 9
Sistema de regulación primario que se combinan de forma inmediata con un ácido o con una base para evitar cambios excesivos en la concentración de H+.
Del centro respiratorio
Renal
De los sistemas de amortiguación acido-básicos-químicos
Del amoníaco
Lugares donde no se ejerce la reabsorción de HCO3 en los túbulos renales:
Túbulo contorneado proximal y asa de Henle
Túbulo contorneado distal y asa de Henle
Ramas finas ascendente y descendente de las asas de Henle.
Túbulo colector y asas de Henle
Para que el HCO3- pueda ser reabsorbido por las membranas luminales de las células renales primero se combina con H+ y forma H2CO3 después se disocia en:
HCO3 y H
CO2 y H2O
CO2 y HCO3
HCO3 y H2O
¿Qué es alcalosis metabólica?
Exceso de HCO3 sobre H+
Exceso de HCO3 sobre CO2
Exceso de H+ sobre HCO3
Exceso de H+ sobre CO2
¿Qué es acidosis metabólica?
Exceso de HCO3 sobre H+
Exceso de HCO3 sobre CO2
Exceso de H+ sobre HCO3
Exceso de H+ sobre CO2
En la alcalosis metabólica, la sustancia que se encuentra en exceso:
Se reabsorbe
Se excreta por orina y no se reabsorbe
Pasa a la circulación sanguínea
Una parte se reabsorbe y otra se excreta por orina
¿Qué compuesto es completamente reabsorbido en la acidosis metabólica?
Hidrógeno
Na
HCO3
Ninguna, todas se excretan
En el sistema amortiguador de fosfato ¿Cuáles son los principales compuestos presentes en el líquido tubular?
H+ y HCO3
HPO4 y H2PO4
HCO3 y H2PO4
HPO4 y HCO3
Resultado de la secreción de un H+ en la luz tubular y su combinación con un amortiguador distinto al HCO3:
Disminución HCO3 en la sangre
Adición de H2PO4 nuevo a la sangre
Adición de H+ nuevo a la sangre
Adición de HCO3 nuevo a la sangre
Los iones amonio se sintetizan a partir del metabolismo de aminoácidos en:
Páncreas
Riñón
Hígado
Bazo
¿Qué sustancia es intercambiada por el NH4+ que se secreta hacia la luz tubular mediante el mecanismo de contra transporte?
Cl
Na
K
Ca
¿Por qué estructura es captado el HCO3 que es transportado a la membrana baso lateral en el sistema amortiguador del amoniaco?
Capilares peri tubulares
Asa de Henle
Túbulos contorneados
Capsula de Bowman
¿Cómo se excreta el H+ una vez asociado a fosfatos?
Se volatiliza y se expulsa por la respiración
En forma de sal por medio de la orina
Se asocia a moléculas y pasa a circulación sanguínea
Ninguna de las anteriores
Los iones amonio se sintetizan a partir de:
Metionina
Arginina
Glutamina
Leucina