8. Funciones del riñón
Regular balance de agua y electrolitos
Excreción de productos metabólicos de desecho
Regular la presión arterial
Excreción de sustancias químicas exógenas
Regulación de eritropoyesis
Activación de la vitamina D
Gluconeogenesis
05/01/13 8
9. Concentración de orina
Capacidad de concentración
Medida de supervivencia
El riñón puede concentrar la orina hasta 5
veces más que el plasma
Productos de desecho (urea, sulfatos, fosfatos)
05/01/13 9
11. La barrera de filtración
glomerular
700 Å
55 Å
100 Å
05/01/13 11
12.
13. Sistema renina-angiotensina-
aldosterona
Reducción en la presión intrarenal
Disminución de sodio y cloro
Estímulo simpático
Liberan todos renina
Liberación angiotensina II y aldosterona
Con aumento de la PA por retención sodio
Y agua y efecto vasoconstrictor
05/01/13 13
14. Los sujetos normotensos
modulan la respuesta de la
angiotensina II tisular, a partir
de la carga de sodio
alimentario.
Cuando esta es elevada, se
suprime la secreción adrenal
de aldosterona, aumenta la
respuesta vascular a la
angiotensina II a nivel renal,
aumentando el flujo
plasmático efectivo renal, con
lo que aumenta la eliminación
de Na+.
15. La inervación renal procede del PLEXO
CELÍACO y se compone de ramas
ADRENÉRGICAS y colinérgicas que pueden
ser mielínicas o amielínicas.
Las paredes vasculares, el aparato
yuxtaglomerular y los túbulos son los
principales destinatarios de las fibras
18. Sistema nervioso simpático
Epinefrina circulante aumenta el tono de las arteriolas
aferentes y disminuye el FSR y por ende la FRG llevando
a disminución de la excreción de sodio y agua y aumento de la PA
05/01/13 18
21. Dos millones de nefronas
C/u es capaz de formar orina por separado
Glomérulo
Túbulo Renal
05/01/13 21
22. La nefrona
250 túbulos colectores drenando cada uno 4000
nefronas.
Función:
“Aclarar el plasma sanguíneo”
Urea, creatinina, acido úrico, uratos, iones.
Filtración glomerular.
Filtración tubular. Sustancias filtradas
Secreción tubular. y secretadas.
05/01/13 22
23. PEQUEÑOS CAMBIOS EN LA
FILTRACION O EN LA REABSORCION
PUEDEN PRODUCIR CAMBIOS MUY
IMPORTANTES EN LA EXCRECIÓN
URINARIA
Los procesos de filtración glomerular y
reabsorción glomerular son
CUANTITATIVAMENTE MUY GRANDES
en comparación con la excreción urinaria de
muchas sustancias
05/01/13 23
28. REABSORCION TUBULAR
•Se lleva a cabo por medio de
transporte activo o pasivo
•Los solutos y agua se mueven
a través de las membranas
(vía transcelular) o entre los
espacios intercelulares( vía
paracelular).
05/01/13 28
29. ULTRAFILTRACION
• El agua y los solutos pasan a los capilares peritubulares para
pasar a la sangre por “ultra filtración” (fuerzas hidrostáticas y
coloidosmóticas)
05/01/13 29
30. TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO Y
DIFUSION FACILITADA DE SODIO
El sodio se desplaza
por via
TRANSCELULAR y
en el tubo proximal
por vía paracelular,
junto con K, Mg y Cl
05/01/13 30
31. Fórmula de Jackson y Forman
Osmolaridad (mosm/l) =
2 (Na + K) + (glucosa mg%) + Urea
18 6
Por cada 180 mg % de glucosa por encima de la cifra normal
(100 mg %), la concentración de sodio se reduce en el plasma
en 5 mEq/l
32. La corrección del déficit del Na no debe exceder 1 mEq / l X h.
hasta que el Na exceda los 120 mEq / l.
El cálculo del exceso de agua se logra a través de la aplicación de la
fórmula:
ACT n X NA n = ACT paciente X NA paciente
(ACT = agua corporal total. n = normal. )
Ej. Paciente de 60 Kg. (peso previamente conocido) con Na de 120
mEq / l.
ACT n = 60% del peso en Kg. = 36 litros.
ACT pte = ACT n X NA n / Na pte
ACT pte =(36 X 140) / 120 = 42 litros.
Exceso = ACTpte – ACT n = 42 – 36 = 6 litros.
33. Deshidratación Deshidratación Deshidratación
hipotónica isotónica hipertónica
Na será menor de 130 mEq / l. Na está entre los 130 – Na es mayor de 150
La suma del Cl + CO 2 menor 150 mEq / l, mEq / l
de 125 mEq / l la suma del Cl. + CO 2
es igual a 130
Osmolaridad plasmática Osmolaridad plasmática Osmolaridad plasmática
menor de 290 mmol / l entre mayor de 310 mmol / l
290-310 mmol / l.
34. TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO MUEVE
SOLUTOS EN CONTRA DE UN GRADIENTE
ELECTROQUÍMICO (ATPasa de Na- K, H, H-K, Ca)
36. Reabsorción tubular
La mayoría se reabsorbe conservando agua,
moléculas y electrolitos importantes
99% agua
99.5% sodio
100% glucosa
85-90% potasio
Reabsorbido en túbulo proximal
Limite máximo de transporte
Glucosuria cuando mayor de 180 mg/dl en sangre
05/01/13 36
39. Secreción activa secundaria en los
túbulos
Contratransporte por difusión facilitada de la
sustancia en dirección opuesta a los iones de
sodio
Se añaden sustancias al filtrado glomerular
Hidrógeno, potasio
y urea
05/01/13 39
42. TRANSPORTE MÁXIMO DE SUSTANCIAS QUE SE
SECRETAN ACTIVAMENTE
i. e.,CREATININA-16mg/min
TRANSPORTE MÁXIMO DE SUSTANCIAS QUE SE
REABSORBEN ACTIVAMENTE
i. e.,GLUCOSA-375mg/min
ii. FOSFATO-0.10 mM/min
iii. URATO- 15 mg/min
iv. PROTEÍNAS PLASMÁTICAS- 30 mg/min
v. LACTATO-75mg/min
43. Luz Tubular Espacio Peritubular
Cl- Cl-
Na+ K+
ATPasa
Na+
Na+ K+
GLUCOSA GLUCOSA
Aa Aa
GLUCOSA
Aa
05/01/13
COTRANSPORTE Na-Soluto 43
BEST Y TAYLOR
44. COTRANSPORTE SODIO-
SOLUTO
• Cotransporte relacionado con el transporte de
varias moléculas orgánicas como glucosa o
aminoácidos.
• Este cotransporte es principalmente importante
al comienzo del segmento 1 del túbulo proximal.
• La entrada de sodio está mediada por un
transportador y es impulsado por un gradiente
electroquímico.
05/01/13 44
45. Luz Tubular Espacio Peritubular
Na+ Na+ ATPasa
Na+
HCO3- + H+ H+ H2CO3 HCO3- HCO3-
AC
H2CO3 CO2 + H2O
AC
H2O + CO2 H2O + CO2
Na+ Na+ ATPasa Na+
COOH- + H+ H+
HCOOH
HCOOH H+ + HCOO-
COOH- COOH-
Cl- Cl- Cl-
05/01/13
ANTIPORTE Na-H 45
BEST Y TAYLOR
46. En solución, el ácido carbónico puede perder uno o dos
protones. Retirando el primer protón forma el ion
bicarbonato; retirando el segundo protón forma el ion
carbonato.
H2CO3 → HCO3- + H+ (pKd = 6.35)
HCO3- → CO32- + H+ (pKd = 10.33)
47. El ácido metanoico, también llamado ácido fórmico, es un ácido
orgánico de un solo átomo de carbono, y por lo tanto el más
simple de los ácidos orgánicos. Su fórmula es H-COOH, el grupo
carboxilo es el que le confiere las propiedades ácidas a la
molécula.
48. INTERCAMBIO SODIO-
HIDROGENO
• Este mecanismo representa un sistema de
antiporte en el cual la entrada de sodio
proporciona la energia para la salida de
hidrógeno.
• Cuando el hidrógeno secretado es derivado
del ac. carbónico, el resultado neto del
antiporte es la reabsorción de sodio y
bicarbonato.
• Cuando el hidrógeno secretado es derivado
del ac. fórmico, el resultado neto del
antiporte es la reabsorción de sodio y cloro.
05/01/13 48
49. REABSORCIÓN DE CLORURO, UREA Y SOLUTOS POR
DIFUSION PASIVA
¿COMO SE ACOPLAN LOS MECANISMOS
DE ABSORCION DE SODIO Y CLORURO?
Reabsorción activa de sodio
Reabsorción pasiva de cloruro
• VIA PARACELULAR Y CLORURO
• POTENCIAL ELECTRICO
• GRADIENTE DE CONCENTRACION
•¿TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO?
50. Luz Tubular Na+ Espacio Peritubular
Na+
ATPasa
Na+ Na+
Na+
Na+
Na+
Na+ Na+ Cl-
Cl- Cl-
Na+ Na+
Cl- Cl- Na+
Cl-
Na+
TRANSPORTE DE Cl IMPULSADO POR EL Na
05/01/13 50
BEST Y TAYLOR
51. TRANSPORTE DE CLORO
IMPULSADO POR SODIO
• Dada la alta permeabilidad del TP al cloro,
este difundirá pasivamente de la luz al
espacio peritubular.
• Aunque el transporte de sodio impulsado
por cloro generalmente se conoce como
pasivo, la energía para este mecanismo al
igual que para los otros es suministrada por
la Na/K-ATPasa.
05/01/13 51
52. Luz Tubular Espacio Peritubular
Na+ Na+
Na+ Cl- Na+
Cl-
VIA PARACELULAR
Na+ Cl- Na+
Na+
Cl- Na+ Na+
H2O H2O H2O
Cl-
VIA TRANSCELULAR Na+ Na+ Cl-
Na+
H2O H2O
Cl-
Na+ Na+
Cl-
Cl-
Na+
05/01/13
REABSORCION DE AGUA 52
BEST Y TAYLOR
53. REABSORCION DE AGUA
• La osmolalidad del espacio lateral de las
células estará levemente aumentado por la
salida de sodio, bicarbonato y cloro,
provocando el movimiento de agua desde la
luz del túbulo al espacio lateral.
• El aumento de la presión hidrostática en el
espacio lateral provoca el movimiento de agua
y solutos desde el espacio lateral al espacio
peritubular.
05/01/13 53
54. SUSTANCIAS QUE SE TRANSPORTAN PERO QUE
NO MUESTRAN UN TRANSPORTE MAXIMO
LAS SUSTANCIAS QUE SE TRANSPORTAN PASIVAMENTE NO
MUESTRAN TRANSPORTE MAXIMO
¿Por qué?
¿Alguna sustancia que se transporte ACTIVAMENTE tienen características
de transporte por gradiente en función del tiempo?
¿Existe diferencia entre los distintos segmentos tubulares?
•Gradiente electroquímico
•Permanencia en el túbulo
•Permeabilidad
55. LA REABSORCION PASIVA DEL AGUA POR OSMOSIS
ESTA ACOPLADA PRINCIPALMENTE A LA
REABSORCION DE SODIO
•Solo hay un pequeño gradiente de concentración de
solutos a través de la membrana tubular, por la elevada
permeabilidad al agua, en el TCP
•Uniones herméticas
•Permeabilidad al agua
Arrastre del disolvente i.e., Cl, Na, K, Ca, Mg,
Diferencias de permeabilidad al agua entre los túbulos
Diferencias en el área superficial de la membrana
56. REABSORCION DE SODIO
• Aproximadamente las dos terceras partes del sodio
filtrado se reabsorben en el túbulo proximal
• El sodio debe estar acompañado por un anión para
mantener la electroneutralidad: 75% acompañado
por cloro, el 25% restante por bicarbonato
• El sodio y sus aniones acompañantes son los
principales responsables de generar la fuerza
osmótica impulsora para la reabsorción de agua.
05/01/13 56
57. CONCENTRACIONES APROXIMADAS DE SUSTANCIAS A
LA ENTRADA Y SALIDA DEL TUBULO PROXIMAL EN LOS
SERES HUMANOS NORMALES
Entrada al túbulo Salida del túbulo
proximal (por la filtración proximal (hacia el Asa de
glomerular) Henle)
[Na], mmol/litro 140 140
[Cl], mmol/litro 110 132
[HCO3], mmol/litro 24 8
[Urea], mmol/litro 6 20
[Glucosa, aminoácidos, 20 0
otros solutos], mmol/litro
Osmolalidad, mosmol/Kg 300 300
H2O
TFIn/PIn 1 3
05/01/13 57
58. 2.0 120 Na
C HCO3
O Cl
N 1.0 100
UREA
C GLUC
E 0.5
N 6
0 C
T 0.2 50 A
R R
A 0.1 G
C A
I 34
O 0.05 3 %
N 3
0.01 1.0
INICIO FINAL
CONCENTRACIONES Y CARGAS DE DISTINTAS SUSTANCIAS
05/01/13 A LO LARGO DEL TUBULO PROXIMAL 58
59.
60. LA CONCENTRACION TOTAL DE SOLUTOS
REFLEJADA POR LA OSMOLARIDAD, ES LA MISMA
A TODO LO LARGO DEL TUBULO PROXIMAL
¿Por qué?
61. Funciones del TCP
Reabsorber 100% de glucosa y aa; 85-90%
de HCO3-, ac. Úrico y albúmina; 40-60% de
agua, sodio, potasio, calcio, mag., urea.
Secretar ácidos y bases orgánicos endógenos
y exógenos.
Activar la Vitamina D
Síntesis de eritropoyetina
S1>S2>S3 Gluconeogénesis
05/01/13 61
62. EVENTOS EN EL TÚBULO CONTORNEADO PROXIMAL
LUZ TUBULAR célula TCP SANGRE
-4mV 0mV
Na+
Glu ATP Na+
Na+ K+
aa
Cl-
Glu
aa
Na+ PO4-
Cl-
H+ PO4
HCO3-
Na+ Na+
Na+ 40mM/L H 2O
K+ 150mM/L K+
05/01/13 62
63. TCP
ENZIMAS LISOSOMALES
•N-acetilglucosaminidasa son más abundantes en
S1>>S3
•Anhidrasa carbónica y adenilatociclasa más
abundantes en S1>>S3
•5’nucleotidasa S1<S3
•Arginasa S1<S3 (producción de urea)
•EN NINGUNO HAY HEXOQUINASA (glucólisis)
65. ASA DE HENLE DESCENDENTE
•Su epitelio tiene membranas epiteliales finas sin borde de
cepillo, pocas mitocondrias y poca actividad metabólica.
•Es muy permeable al agua( 20% del agua se reabsorbe ),
moderadamente permeable a la urea y al sodio.
05/01/13 65
66. ASA GRUESA DEL ASA DE HENLE
•Células con mucha actividad metabólica, que reabsorben
activamente el 25% de sodio, cloro y potasio (cotransportador
1Na,2Cl,1K).
•Absorbe cantidades considerables de calcio, bicarbonato y
magnesio.
•Esta porción es prácticamente impermeable al agua.
05/01/13 66
68. TUBULO DISTAL
•Forma parte del complejo yuxtaglomerular.
•Tiene las mismas propiedades que el segmento anterior, reabsorbe
iones como el sodio(6% del filtrado), potasio y cloruro.
•Es prácticamente impermeable al agua y a la urea.
• se le denomina porción diluyente.
05/01/13 68
69. INTERCAMBIADOR BASOLATERAL
2NA / Ca2+
Funciona en estrecha relación con ela entrada apical del
cotransportador Na+/Cl-
Al aumentar el flujo transepitelial de Na
aumenta el paso de calcio hacia la LUZ y
visceversa
La inactivación de éste por tiazidas o
bicarbonato (AT II) inhiben la secreción de
Ca, favorecen su reabsorción e inhiben la
calciuria
74. En ausencia de vasopresina la membrana apical de las células tubulares es
impermeable al agua. La acuaporina-2 está en vesículas intracelulares, pero no se
expresa en la membrana apical del túbulo.
Intersticio
basal
medular
apical
Acuaporin-3
H 2O
Acuaporin-2 H 2O
H2 O Acuaporin-4
adenilciclasa
Luz tubular
G
V2
SIN Acuaporin-2
VASOPRESINA
75. Mecanimos de acción de la vasopresina:
Estimula la expresión de canales acuaporina-2 en la membrana apical de las células
tubulares mediante receptores V2
Intersticio
basal
medular
apical
Acuaporin-3
H 2O
H2 O
Acuaporin-2 H 2O
H2 O Acuaporin-4
H2 O adenilciclasa
PKA AMPc
Luz tubular
G
VASOPRESINA
CON Acuaporin-2 V2
VASOPRESINA
76. La vasopresina estimula la expresión de canales acuaporina-2 en la membrana
apical de las células tubulares mediante receptores V2
Intersticio
basal
medular
apical
Acuaporin-3
H 2O
H2 O
Acuaporin-2 H 2O
H2 O Acuaporin-4
H2 O adenilciclasa
PKA AMPc
Luz tubular
G
VASOPRESINA
V2
CON Acuaporin-2
VASOPRESINA
78. LOS NIVELES DE ALDOSTERONA A NIVEL CARDIACO SON MUCHO MAS
ALTOS QUE LOS PLASMATICOS, LO QUE SUGIERE QUE LA SINTESIS
LOCAL DE ALDOSTERONA PUEDE SER IMPORTANTE, CON FUNCIONES
AUTOCRINAS Y PARACRINAS A ESTE NIVEL. LA SINTESIS DE
ALDOSTERONA CARDIACA RESPONDE A DIETAS BAJAS EN SODIO Y
ALTAS EN POTASIO Y A LA ANGIOTENSINA II DE UNA MANERA SIMILAR
A LO QUE OCURRE EN LA CORTEZA ADRENAL. SIN EMBARGO, EL
SIGNIFICADO REAL DE ESTE SISTEMA LOCAL DEBE SER DILUCIDADO.
SILVESTRE JS. J BIOL CHEM 1998; 273: 4883 – 4891.
80. ULTIMA PORCION DEL TUBULO DISTAL Y TUBULO
COLECTOR CORTICAL.
•Ambos tramos están formados por dos clases de células distintas:
células principales y células intercaladas.
•Las células principales reabsorben sodio(4 %), agua y secretan potasio
al interior de la luz tubular.
•Las células intercaladas reabsorben iones potasio, bicarbonato y
secretan iones hidrogeno.(regulación acido-básica)
•La permeabilidad al agua de este segmento esta regulada por la
concentración de ADH y es impermeable a la urea.
05/01/13 80
85. Funciones del asa de Henle
Creación del gradiente osmótico medular
por el mecanismo multiplicador de
contracorriente.
En la rama descendente: reab. del 40% del
agua filtrada
En la rama ascendente: reab. de 30-50% de
Na, K, Ca y Mg filtrados y 5% de
bicarbonato.
05/01/13 85
86.
87. EVENTOS LA RAMA ASCENDENTE
GRUESA DEL ASA DE HENLE
LUZ TUBULAR AH SANGRE
+7mV 0mV
Na+ Na+
2Cl- K+
K+
Cl-
K+
IMPERMEABLE AL AGUA !!!
05/01/13 87
88. Funciones del TCD
Reabsorber de 3-7% del Na, agua, Ca,
bicarbonato, fósforo y Mg filtrados.
En la porción final, se produce parte de la
regulación final de la excreción de K y de la
acidificación de la orina por secreción de H.
Regulado por ALDOSTERONA
Y parte del control final de la excreción de
agua - Regulado por ADH
05/01/13 88
90. EVENTOS EN EL TÚBULO
CONTORNEADO DISTAL
LUZ TUBULAR TCD SANGRE
-10mV célula principal 0mV
Na+ ATP Na+ 5%
Cl- K+
K+ Cl-
célula Inter. α
-50mV
H+ ATP HCO3-
10%
H+ ATP H2O
K+
05/01/13 90
91.
92. Funciones del TC
Reabsorción de 5% de bicarbonato y 1% de
Na. Se produce la regulación final de la
excreción de K y la acidificación de la orina
por secreción de H.
Regulado por ALDOSTERONA
Control final de la excreción de agua
Regulado por ADH
05/01/13 92
93. EVENTOS EN EL TUBO COLECTOR
LUZ TUBULAR TC SANGRE
-50mV célula principal 0mV
Na+ ATP Na+ 2%
K+ K+
célula Inter. α
Aldosterona
H+ ATP ac HCO3-
5%
H+ ATP H2O
K+
05/01/13 93
94. TUBULO COLECTOR MEDULAR
La acuaporina 2 apical se expresa
exclusivamente en este segmento
Estimulada por ADH
Hay transportadores de UREA, sensible a
ADH
97. pH y sodio (Na)
En la acidosis respiratoria, el sodio (Na) se eleva, porque las proteínas se
ven obligadas a liberarlo, para poder recibir el exceso de iones H +
(disociación base de las proteínas).
En la acidosis metabólica el sodio se pierde por la orina, toda vez que, al no
eliminarse por ésta el ión H +, no se origina el intercambio mutuo.
En la alcalosis respiratoria el sodio disminuye debido a que se une de nuevo
a las proteínas, para dar lugar a que los iones H + se reintegren al plasma
(disociación ácida de las proteínas).
En la alcalosis metabólica, el ion Na aumenta a expensas de su propia
reabsorción, a partir del bicarbonato de sodio que se halla aumentado en
la orina, con la consiguiente eliminación intercambiada por ion H +..