SEMINARIO 9: FISIOLOGÍA RENAL Y EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE.1. 2. • Filtración: Es el primer paso en la formación de orina. A medida que el flujo sanguíneo renal entra a los capilares glomerulares, una parte de esa sangre se filtra hacia el interior del espacio de Bowman, el líquido es llamado ultrafiltrado. Que contiene agua y todos los solutos pequeños de la sangre, sin proteínas ni células sanguíneas. La cantidad filtrada de una sustancia en el espacio Brown por unidad de tiempo se denomina carga filtrada. 180 L/dia. • Reabsorción: No todo el ultrafiltrado se excreta. El agua, Na+, Cl-, HCO3-, glucosa, aminoácidos, urea, Ca2+, Mg, fosfato, lactato, y citrato y entre otros solutos se resorben del filtrado glomerular hacia el interior de la sangre capilar peritubular. Los mecanismos de resorción implican transportadores en las membranas de las células epiteliales renales. Si no hay resorción la mayor parte de estos constituyentes de LEC se perdería rápidamente por la orina. • Secreción: Unas pocas sustancias (ácidos y bases orgánicas, K+, etc.) se secretan desde la sangre capilar peritubular hacia el líquido tubular, es otro mecanismo para excretar sustancias en la orina, involucrando transportadores en las membranas de las células epiteliales. • Concentración y dilución de la orina: Estos mecanismos renales para la resorción de agua se encarga de mantener constante la osmolaridad de los líquidos del cuerpo. 1 c) Creatinina sustancia endógena (la inulina no) y no necesita ser inyectada por vía intravenosa para cuantificar la TFG. lo que conllevaría a una mayor tasa de filtración porque esta se opone a la filtración. más bien es administrada de manera exógena. la Creatinina en cambio tiene una pequeña tasa de secreción. Por otra parte la presión oncótica (πGC) también se opone a la filtración con 29 mmHg. en los capilares glomerulares permanece constante durante todo el trayecto. a) La inulina se filtra libremente a través de los capilares glomerulares. c) • Disminución de la resistencia en la arteriola aferente: Mayor filtración ya que permitiría mayor flujo sanguíneo hacia el capilar glomerular (aumenta el radio).3. b) No se usa clearence de inulina porque no es una sustancia sintetizada por el organismo. por lo tanto la filtración será menor. Se puede emplear para estimar la TFG debido a que se filtra a través de los capilares glomerulares. pero no se reabsorbe ni se secreta. La inulina es siempre eficaz porque no se reabsorbe y no es secretada. • Aumento de la resistencia en la arteriola eferente: Mayor filtración ya que la presión de la arteriola eferente aumenta. o sea cada sustancia depende de la filtración para ser excretada en la orina. 4. • Hipoalbuminemia: Caería la presión oncótica. Cambian ya que hacia el lado arterial se produce absorción y más hacia el lado venoso hay un proceso de secreción. En los capilares glomerulares es filtración durante toda la red capilar. por lo tanto su depuración mide la tasa de filtración glomerular. Por lo tanto la filtración neta glomerular (PUF) está en la siguiente formula: 𝑃𝑈𝐹 = 𝑃𝐺𝐶 − 𝑃𝐵𝑠 − 𝜋𝐺𝐶 b) Porque en los capilares sistémicos la presión hidrostática desciende a lo largo del trayecto del capilar. por lo que las presiones cambian a medida que nos movemos en la red capilar y cambiamos de absorción a secreción. • Disminución de la presión arterial por hemorragia intensa: Disminuye el flujo sanguíneo al capilar glomerular por ende la filtración sería menor. La presión hidrostática en el espacio de Bowman (PBS) se opone a la filtración con 15 mmHg y es el líquido presente en la luz de la nefrona. 2 . • Obstrucción aguda del tracto urinario por litiasis renal: La presión hidrostática dentro del glomérulo será mayor que la de los capilares. 5. a) La presión hidrostática en los capilares glomerulares (PGC) favorece la filtración que es de 60 mmHg. El potasio se filtra libremente a través de los capilares glomerulares. El contenido de potasio en el cuerpo es controlado mediante el equilibrio externo y el equilibrio interno. por medio de este mecanismo se pierde el 90% de potasio y el 10% restante es excretado a nivel gastrointestinal. La mayor cantidad de sodio reabsorbido se da en el túbulo contorneado proximal. como los nervios. se vería facilitada la filtración de proteínas al espacio de bowman (proteinuria).a) Porque su radio efectivo es muy alto. El túbulo distal y los conductos 3 . • Potasio: El potasio es fundamental para el funcionamiento de los tejidos excitables. provocando vasoconstricción. En este tampoco hay reabsorción de agua. El equilibrio externo se logra además a la acción de la aldosterona quien se encarga de la excreción de potasio e hidrogeniones en los túbulos dístales y colectores corticales de la nefrona. por lo que repelen a las proteínas y atraen moléculas cargadas positivamente como agua y otros iones. El feed back: si aumenta la velocidad de filtración glomerular. cuando se libera noradrenalina en los nervios simpático. que capta algún componente del aumento de carga suministrada. El potasio está localizado en un 98% en el líquido intracelular y 2% en el líquido extracelular. también lo hacen el flujo sanguíneo renal (FSR) y la tasa de filtración glomerular (TFG). se genera una señal desde la macula densa que aumenta el tono muscular de la arteriola aferente. La macula densa es una parte del aparato yuxtaglomerular que reacciona al incremento de carga proporcionado y secreta una sustancia vasoactiva. con el fin de asegurar que la ingesta de sodio sea igual a la eliminación del mismo. al igual que en los capilares sanguíneos. allí se reabsorbe en conjunto con agua. se reabsorbe 67%. Por ejemplo. allí no se reabsorbe agua. Tanto las arteriolas eferentes como aferentes son inervadas por fibras nerviosas simpáticas que producen vasoconstricción. El incremento de TFG incrementa el suministro de solutos y agua a la región de macula densa en la porción inicial del túbulo distal. El sodio se filtra en los glomérulos de cada nefrona y luego es reabsorbido a lo largo de la misma. La resorción se lleva a cabo a lo largo de la nefrona. por consiguiente baja el flujo sanguíneo a los glomérulos y baja la filtración glomerular. La parte inicial del túbulo contorneado distal reabsorbe 5% y la porción Terminal del mismo 3%. 7. La vasoconstricción de cualquiera de los conjuntos de arteriolas incrementa la resistencia vascular renal y reduce el flujo sanguíneo renal (FSG). Cuando la presión arterial renal aumenta. 8. El mecanismo miogénico consiste en que cuando sube la presión arterial. Si no hay síntesis de esta molécula. b) Los glicosaminoglicanos poseen carga negativa. reduciendo el velocidad de flujo glomerular. La cantidad de sodio en el líquido extracelular determina el volumen extracelular determinando así el volumen de sangre y la presión arterial. lo que genera su contracción refleja. • Sodio: El sodio es el principal ion del compartimiento extracelular. baja el flujo sanguíneo renal. El riñón debe regular el contenido de sodio en el cuerpo. 9. sobre el musculo liso de las arteriolas aferentes y eferentes. 6. esto lo hace mediante la filtración y la reabsorción. el músculo esquelético y el músculo cardiaco. aumenta el radio de la arteriola aferente. resorción y secreción. Son mecanismos que permite mantener la tasa de filtración constante. En la rama gruesa ascendente del asa de Henle se reabsorbe el 25% de sodio. El equilibrio externo se da gracias a los procesos de filtración. se activan receptores alfa. En el túbulo contorneado proximal se resorbe 67% de potasio y en la rama ascendente gruesa el 20%. Al igual que el sodio. y además posee carga negativa lo que lo hace ser expulsado por la carga negativa del endotelio glomerular. el equilibrio se basa en que la ingesta sea igual a la eliminación. aumenta la entrega y transporte de NaCl a la macula densa. 10. • Agua: En el asa de Henle descendente se absorbe mayoritariamente agua. 4 . lo demás se excreta (glucosuria). Cambios en la osmolaridad. esto depende de la necesidad de ajuste para el equilibrio. puede provocar hiperosmosis o hipoosmosis.colectores pueden resorber o excretar el potasio. se debe mantener una osmolaridad de 290 mosm/l en el plasma. a) A valores que superan los 350 mg/dl los transportadores están completamente saturados y la resorción se mantiene constante. 11. la glucosa es filtrada y reabsorbida en una misma cantidad. dada la ingesta de esta misma. es decir una concentración de potasio en el líquido extracelular. Cuando hay ingestión de alimentos se libera insulina con el fin aumentar la captación de potasio al interior de las células y de esta manera se evite una hiperpotasemia. • Aminoácidos: Son reabsorbidos en un 100% en el túbulo proximal. El equilibrio interno se realiza dependiendo del flujo de potasio en los espacios intra y extracelular. ya que los transportadores están al punto de saturación. Este mecanismo se lleva a cabo mediante la acción de la insulina y de las catecolaminas que promueven el paso del potasio al interior celular mediante la bomba Na-K-ATPasa. la carga filtrada aumenta linealmente. En un estado normal de glicemia. a) Carga filtrada: La glucosa se filtra libremente a través de los capilares glomerulares y la carga filtrada es el producto de TFG por la concentración de glucosa en el plasma (carga filtrada=TFG x [P]x). es decir resorción es igual a filtración. el riñón siempre estará excretando agua. El equilibrio de agua se da en la porción terminal del túbulo distal y en los conductos colectores. por lo tanto en condiciones normales. Sin embargo el número de transportadores es limitado. en este intervalo. la curva de resorción es idéntica a la de filtración. y por difusión facilitada hacia el LEC. • Glucosa: La glucosa se desplaza desde el líquido extracelular hacia el interior de la célula sobre el cotransporte con Na+ en la membrana luminal. Resorción: Con una concentración plasmática de glucosa menos a 200 mg/100 ml es posible resorber toda la glucosa filtrada puesto que hay un exceso de cotransportadores de na-glucosa. b) La curva de resorción se inclina debido a una parte de la glucosa filtrada no se resorben. Así a medida que se eleva la concentración de glucosa en plasma. a la rama a la rama ascendente gruesa también se la conoce como segmento diluyente: se resorbe soluto. la hormona transfiere al núcleo donde coordina la síntesis de mensajeros específicos de RNA (RNAm).b) Se debe a la producción excesiva de orina producida por la presencia de glucosa no resorbida en el líquido tubular. Por esta razón. Y además la elevada concentración de glucosa en la sangre que incrementa la osmolaridad sanguínea y estimula el centro de la sed. 12.de la membrana basolateral provoca un potencial de equilibrio menor. si la concentración es alta. De esta forma el voltaje de la membrana apical está determinado por el potencial de equilibrio para el potasio y es hiperpolarizado y la conductancia para el Cl. Existen canales de K para el reciclado apical de este catión y canales de Cl basolaterales para la salida de Cl. Su principal relación con la función renal se debe al efecto de reabsorción de agua en los túbulos colectores para aumentar la volemia o el fluido extracelular. Dentro de la célula. La hormona antidiurética es secretada por el hipotálamo y se libera desde la Neurohipófisis. llega a las células principales por la circulación y se difunde al interior de estas a través de las membranas celulares basolaterales. o sea reteniendo agua e incrementando la producciones de orina. Al inhibirse el simporte no sólo se inhibe la reabsorción de Na+. la glucosa arrastra consigo agua. la permeabilidad al agua de las células principales aumenta. la permeabilidad al agua de las células principales es baja y se reabsorbe menos agua. los diuréticos de curva inhiben por completo la reabsorción de NaCl en la rama ascendente gruesa y teóricamente pueden causar excreción hasta de 25% del Na+ filtrado. también debe aumentar la cantidad de agua secretada. generando un cambio en la osmolaridad del LEC. K+ y 2Cl-. c) Como aumentan la cantidad de agua ingerida. K+ y Cl-. 5 . Por otro lado. b) En dosis máximas. una propiedad poco habitual puesto que prácticamente todas las membranas celulares son muy permeables al agua. por lo que la orina se ve favorecida. El aumento de la glicemia. Estos RNAm controlan la síntesis de nuevas proteínas que participan en la resorción de Na+ de la membrana luminal Na+-K+ ATP-asa y enzimas del ácido cítrico. Como consecuencia de la impermeabilidad al agua. pero el agua permanece y diluye el líquido tubular. Como resultado de la diferencia transepitelial (luz positiva que el espacio intersticial) se genera una fuerza impulsora para el flujo paracelular de cationes hacia el espacio intersticial. Con respecto al paciente: a) La furosemida actúa interfiriendo en el mecanismo de intercambio de iones de sodio. sino también la de cationes como Ca2+ y Mg2+. generando poliuria. 14. Es secretada en la zona glomerular de la corteza suprarrenal. Normalmente este simporte utiliza el gradiente de Na+ generado por la Na+/K+ ATPasa basolateral y permite la reabsorción de Na+. va a generar la saturación de los transportadores de glucosa en los túbulos. reabsorbiendo mayor cantidad de agua. por lo tanto se excretara. Si la concentración de ADH es baja. solo un poco con NaCl. el NaCl se resorbe en la rama ascendente gruesa. Las células de la rama ascendente gruesa son impermeables al agua. 13. su función es mantener la osmolaridad corporal y homeostasis. potasio y cloro en la rama ascendente gruesa del asa de Henle. pero no se acompaña de resorción de agua. La aldosterona estimula la reabsorción de sodio y la secreción de potasio en el túbulo distal y colector del riñón. esto tiene dos efectos una es que provoca la sed y también estimula la secreción de ADH en el lóbulo posterior de la hipófisis. Equilibrio ácido-Base. la excreción urinaria de este ion debe ser igual al ingreso del mismo. entonces aumenta la osmolaridad estimulando los osmorreceptores que son sensibles en la hipófisis anterior.y excreción del H+. neutralizado por el fosfato urinario) y 2) excreción de H+ como NH4+. metabolismo celular y activador de algunas enzimas. La mayor permeabilidad al agua aumenta la resorción de agua en la parte terminal del túbulo distal y conductos colectores. La primera función de los riñones consiste en reabsorber el HCO3. en el equilibrio hidrosalino. 16. Este es un ejemplo de retroalimentación negativa en el cual el trastorno original (incremento de la osmolaridad del plasma) da lugar a un conjunto de respuestas de retroalimentación (secreción de ADH e incremento de la resorción del agua) que restablecen la osmolaridad plasmática a su valor normal. que regresa a su valor normal. Fisiopatológicos: alteran [K+] plasmático Equilibrio acido-base Lisis celular Osmolalidad plasmática ejercicio Es importante su regulación porque participa activamente en la excitación neuromuscular. La segunda función de los riñones es excretar el H+ fijo que se produce durante el catabolismo de las proteínas y los fosfolípidos.filtrado. Conforme se resorbe más agua en estos segmentos aumentando la osmolaridad y disminuye el volumen de orina. Existen dos mecanismos para la excreción del H+ fijo: 1) excreción de H+ como ácido titulable (es decir. En relación a este sujeto explique: a) Continuamente se pierde agua del cuerpo a través del sudor y vapor de agua. En los riñones la ADH incrementa la permeabilidad al agua en la parte terminal del túbulo distal y conductos colectores. 17. donde circula por los riñones antes esta estimulación.c) 15. b) La provocación de sed hace que se ingiera agua por lo que en la parte posterior de la hipófisis secreta ADH a la sangre. En un solo día la excreción debe ser capaz de variar de 50 a 150 mEq/día los mecanismos renales que permiten esta variabilidad se conocen como equilibrio externo de K+. El incremento de la resorción de agua significa que retorna más agua a los líquidos corporales. Los riñones tienen dos funciones principales en el mantenimiento del equilibrio acido-básico normal: reabsorción del HCO3. El K+ de la dieta puede variar desde cifras tan pequeñas como 50meq/día hasta otros valores más elevados como 150meq/día para conservar el equilibrio de K+. La excreción de por cualquier mecanismo se acompaña de síntesis y 6 . si no se sustituye la perdida de agua ingiriéndola. de forma que ese importante tampón extracelular no se pierda con la orina. Al aumentar la sed y beber agua disminuye la osmolaridad del plasma. b) Alcalosis metabólica: Altas concentraciones de bicarbonato. el CO2 se denomina ácido volátil.nuevo. la neutralización del H+ que procede del CO2 es solo un problema temporal para la sangre venosa. b) Modificación de la ventilación pulmonar. c) Control renal por modificación de la composición de la orina con excreción del exceso de ácido o de base. un ácido débil: CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- Anhidrasa carbónica Las reacciones muestran que el CO2 se combina de forma reversible con H2O para formar H2CO3.en la sangre se encuentra por debajo de lo normal. convertido en H+ y HCO3.000 milimoles diarios (mmol/día). A pesar de ser el más lento. El H2CO3 se disocia en H+ y HCO3-. El objetivo de la síntesis y reabsorción de HCO3. aunque el HCO3. catalizado por la enzima anhidrasa carbónica. f) Acidosis compensada: El pH se mantiene dentro de los límites normales.000 a 20. aumenta el pH sanguíneo. 20. que a nivel molecular actúan de forma inmediata para evitar cambios de pH del medio en los que actúan. El CO2 o ácido volátil es el producto final del metabolismo aerobio en las células y se produce a una tasa de 13. 18. Defina: a) Acidosis metabólica: La célula posee más H+ que K+. este mecanismo resulta el más eficaz en el control del equilibrio ácido base. Por lo tanto. c) Acidosis respiratoria: hay una disminución en la frecuencia respiratoria o hipoventilación (altas concentraciones de CO2 y una disminución de pH). e) Alcalosis compensada: Cuando el cuerpo retoma el equilibrio acido-base a niveles normales en casos de alcalosis pero HCO3. 21. Se provoca por una disminución DE Pco2. Los riñones 7 . El CO2 producido por las células es añadido a la sangre venosa. que se instaura a los pocos minutos de producirse una alteración del pH sanguíneo. es importante la eliminación de los protones para evitar una acidosis en el organismo. aumenta el pH. Así. de su profundidad y del ritmo ventilatorio pulmonar. Por ello. La secreción de hidrogeniones (también llamados protones o H+) sucede en el TCP y en el CC de cara a mantener el equilibrio ácido base del organismo. y el H+ generado por esa reacción debe ser neutralizado. Enfermedad obstructiva respiratoria. 19. pero cuando reacciona con agua (H2O) se convierte en ácido carbónico (H 2CO3). Los mecanismos reguladores del equilibrio ácido base del organismo son principalmente tres: a) Sistemas amortiguadores. Una causa puede ser vómitos prolongados. Crisis de pánico.en el interior de los hematíes sanguíneos y transportados a los pulmones.nuevo es rellenar las reservas de HCO3. hay mucho ácido en los líquidos corporales cetoacidósis diabética.reabsorción de HCO3. d) Alcalosis respiratoria: Hiperventilación.empleadas en la neutralización del H+ fijo. En los pulmones tienen lugar las reacciones inversas y el CO2 es regenerado y espirado. No es un ácido en sí mismo.y CO2 permanecen anormales. 34 31 60 Acidosis respiratoria 7. la eritropoyetina y la forma activa de la vitamina D.09 15 50 Alcalosis respiratoria y metabólica 7.62 20 20 Alcalosis metabólica 7.26 26 60 Acidosis respiratoria y metabólica 7.34 15 29 Acidosis metabólica 7. En la tabla adjunta: pH HCO3.47 14 20 Alcalosis respiratoria 7. 8 .25 Dihidroxicolecalciferol que estimula la absorción activa de calcio a nivel intestinal y favorece la actividad hipercalcemiante de la paratohormona a nivel renal y óseo.40 15 25 Alcalosis metabólica 23.segregan sustancias reguladoras como la renina. 22. (3) El riñón produce la forma activa de la vitamina D o 1.49 35 48 Alcalosis metabólica 7. (2) La eritropoyetina es segregada por las células medulares del riñón y actúa sobre la médula ósea estimulando la maduración y proliferación de los glóbulos rojos. (1) La renina es una sustancia segregada por el aparato yuxtaglomerular renal que participa en el sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona que contribuye al equilibrio osmótico del organismo (ver equilibrio hidroelectrolítico del organismo). pCO2 Alteración 7. En la tabla: Alteración pH Pa CO2 [HCO3-] plasma Trastorno (mm Hg) (mEq/L) acido-base Vómitos 7. f) Aumenta la excreción de H+ g) PCO2: compensando acidosis metabólica h) El tratamiento más adecuado es con Insulina. se produce un aumento de ácidos grasos y cuerpos cetónicos.25 28 12 Acidosis descompensada metabólica Bronquitis crónica 7. i) En pacientes con bronquitis crónica. permanecen los niveles de CO2 por una disminución de PCO2.28 22 10 Acidosis metabólica Diabetes mellitus 7.50 49 36. 9 .7 Acidosis respiratoria a) Presenta una acidosis alta b) La angiotensina se encuentra elevada (para aumentar las concentraciones de LEC) c) Disminuye la diuresis d) Compensación respiratoria e) Debido a que la Insulina no actúa.33 68 34.9 Alcalosis prolongados metabólica Ingesta de NH4Cl 7.