1. Dr. Juan de Dios Flores Calderón de la Barca Fisiología F

2. S istema R enal Dr. Juan de Dios Flores Calderón de la Barca

7. Las principales funciones renales: La función primaria renal es lograr un equilibrio en el medio interno; este equilibrio se alcanza por cambios en la orina excretada. Otras funciones renales son: regulación del pH, presión arterial y del volumen sanguíneo; activación de vitamina D; estimulación de la médula ósea; eliminación de catabolitos, fármacos y muchas substancias tóxicas. SISTEMA RENAL - 07 -

8. La unidad funcional renal: La unidad funcional renal es la nefrona; tenemos aproximadamente 1,200,000 en cada riñón; y cada una está compuesta de dos tipos de componentes: a. vasculares, que conducen sangre; y b. tubulares, que conducen el filtrado, que posteriormente se convertirá en la orina. Tres zonas muestra el parénquima en un corte coronal de un riñón: a. la corteza, que es la más periférica, y muestra mayor vascularidad; b. la médula, que es menos vascular; y c. la papila, que es la más interna y avascular. SISTEMA RENAL - 08 -

9. Las nefronas yuxtamedulares: La porción mas importante de la nefrona se llama glomérulo y toda nefrona se determina en función al sitio donde está ubicado su glomérulo. Aunque todas las nefronas tienen su glomérulo en la corteza renal, las que lo tienen cerca de la médula se llaman a) nefronas yuxtamedulares (20%), y las que lo tienen lejos de la médula se llaman b) nefronas corticales (80%). Las nefronas yuxtamedulares son las que producen orina más concentrada; esto se debe a que los componentes tubulares que la forman viajan a sitios más profundos en la médula renal. SISTEMA RENAL - 09 -

10. Los componentes Tubulares de la nefrona: Los componentes tubulares de la nefrona son: a. cápsula de Bowman, que recoge el plasma filtrado por el glomérulo b. túbulo contorneado proximal, que se encuentra en la corteza c. asa de Henle, que viaja a las profundidades de la médula; d. túbulo contorneado distal, que se encuentra en la corteza y que inicia en el aparato yuxtaglomerular; y e. túbulo colector, que viaja de corteza a papila donde drena la orina colectada procedente de muchas nefronas. SISTEMA RENAL - 10 -

11. Los componentes vasculares: Los componentes vascu- lares son: a. arteriola aferente, nace de la arteria arcuata y termina en el glomérulo; b. glomérulo, que es un conjunto pequeño de capilares; c. arteriola eferente: nace del glomérulo y termina en el nicho (nicho = conjunto de capilares) peritubular; d. nicho peritubular: enorme conjunto de capilares que se encuentra en la corteza renal envolviendo a los túbulos proximal y distal; y, e. vasos rectos: habiendo nacido en el nicho peritubular descienden en la médula renal, por ellos fluye lentamente 2% de sangre. SISTEMA RENAL - 11 -

12. El intersticio renal: El intersticio renal es el espacio que queda entre los compo- nentes tubulares y los componentes vasculares. En él existen sales (princi -palmente sodio y urea) que son movi -lizadas constantemente por el asa de Henle desde las porciones más super- ficiales a las más profundas de la médula. Como veremos más ade- lante, maneja una presión positiva de 6 mmHg, a diferencia de la presión intersticial de la mayoría de los tejidos que es negativa de – 3 mmHg. SISTEMA RENAL - 12 -

13. La membrana basal, hendiduras y poros: Recordemos que un capilar es un vaso pequeño cuya pared está formada sólo por una capa de células; estas células nacen de una membrana basal (imagina césped - célula - nace de su raíz - membrana basal - ). Estas células están separadas por espacios llamados fenestraciones o hendiduras. La Cápsula de Bowman también está formada de una sola capa de células, también nace de una membrana basal y también sus células se separan por espacios llamados poros. SISTEMA RENAL - 13 -

14. Los 3 filtros que cruza el plasma : Para comprender cómo está formado el “filtro” por el que pasa el plasma del capilar del glomérulo al espacio formado por la cápsula de Bowman, imagina un globo de fiesta a medio inflar (cápsula) y con tu puño cerrado (los dedos son los capilares) presiona sobre el globo hasta llegar a su centro. Tres “filtros” tendrá que cruzar el plasma antes de llamarse filtrado: a. por un lado las fenestraciones que miran hacia el interior del capilar; b. por el otro, los poros que miran hacia el interior de la cápsula y; c. en medio de ellos, la mezcla de las membranas basales (llamados proteoglicanos) de ambos tipos de células. SISTEMA RENAL - 14 -

15. Nichos glomerulares y peritubulares: Los nichos glomerulares están formados por capilares de alta presión (dado a que se ubican entre dos arteriolas); son de 100 a 500 veces más permeables que los capilares comunes; filtran 180 litros de líquido desde la sangre a los túbulos; están en el centro de las Cápsulas de Bowman. Los nichos peritubulares: están formados por capilares de baja presión (se ubican entre una arteriola y una vénula); son sólo 4 veces mas permeables que los capilares comunes; reabsorben el 99.3% del filtrado glomerular: están envolviendo a los capilares peritubulares. SISTEMA RENAL - 15 -

16. Flujo sanguíneo renal Y flujo plasmático renal: El gasto cardiaco basal (GCB): es la sangre que bombea el corazón en un minuto cuando estamos en completo reposo, (5600 ml /min.); El flujo sanguíneo renal (FSR): es la sangre que llega a ambos riñones en un minuto (1200 ml/min). El flujo plasmático renal (FPR): es el plasma que llega a ambos riñones en un minuto (650 ml/min); para recordar, pensemos que si el hematocrito normal es 40%, entonces el 60% será plasma, luego 60% de 1200 = 650. SISTEMA RENAL - 16 -

17. Intensidad de filtración glomerular: La intensidad de filtración glomerular (IFG) es la cantidad de filtrado en ambos riñones en un minuto (125 ml/min); para recordar pensemos que si se filtran 180 litros diarios, divídelo entre 24 (horas) y luego entre 60 (min) obtendrás los 125. En términos generales: la quinta parte de la sangre que sale del corazón llegará a los riñones (fracción renal); y la quinta parte del plasma que llega a los riñones se filtrará (fracción de filtración). Así, la fracción renal (1200 ×100 ÷ 5600) es del 21%; y la fracción de filtración (125 × 100÷ 650) es del 19%. SISTEMA RENAL - 17 -

18. El aparato yuxtaglomerular: Cada nefrona dispone de un sistema de autorregulación llamado aparato yuxtaglomerular (AYG); se forma cuando el túbulo contorneado distal se une a ambas arteriolas detrás de su glomérulo; su función será ante cambios bruscos de la presión arterial, mantener el FSR y la IFG lo más cercano a las cifras normales. El AYG esta formado por células de la mácula densa; pequeño grupo de células que reciben su nombre dado a que, a diferencia de las demás células tubulares, su membrana apical no es transparente, están al inicio del túbulo distal, y tienen receptores para detectar los niveles de Na+ que contiene el filtrado que pasa por el túbulo distal. SISTEMA RENAL - 18 -

19. La formación de angiotensina II: Cuando el Na+ en el túbulo distal baja, la mácula densa estimula a la arteriola aferente a liberar renina, enzima que una vez en sangre transforma al angioten- sinógeno (proteína formada en el hígado) en angiotensina I, que a su vez, principalmente en los capilares pulmonares es transformada en angiotensina II por la enzima conver- tidota de angiotensina (ECA), y una vez formada la angiotensina II regresa a los riñones cerrando la arteriola eferente SISTEMA RENAL - 19 -

20. Los componentes del filtrado glomerular: En general el filtrado glomerular está formado prácticamente de los mismos componentes que el plasma, exceptuando las proteínas plasmáticas, que son detenidas por el triple filtro del glomérulo y por ello no pasan a la cápsula de Bowman. Además debemos recordar que como las proteínas plasmáticas tienen carga negativa “aprisionan” algunos cationes (a esto se le conoce como efecto Donnan) haciendo que el filtrado contenga 5% menos cationes que el plasma, y 5% mas de aniones. SISTEMA RENAL - 20 -

21. Presión capilar y Presión capsular: 1. Normalmente al latir el corazón produce presión dentro de cualquier arteria (luego también en la arteria arcuata) que en promedio es de 100 mmHg (120+80÷2 = 100); esta presión baja a 60 mmHg al llegar al glomérulo, y luego desciende a 13 mmHg en los capilares peritubulares para presentar sólo 8 mmHg al llegar a la vena arcuata. Esta presión llamada capilar trata de sacar líquido de los capilares. 2. Los componentes tubulares tienen una presión al inicio (cápsula de Bowman) de 18 mmHg y una presión final (túbulo distal) de 0 mmHg. Esta presión llamada capsular se opone a la filtración. SISTEMA RENAL - 21 -

22. P. oncótica plasmática P. oncótica intersticial y la presión intersticial: 1) Las proteínas plasmáticas producen una presión por ósmosis llamada presión oncótica que pretende meter líquido a los capilares; como no se filtran por el glomérulo, tendrán la misma concentración en el nicho peritu- bular, luego, tanto a nivel de glomérulo como de peritubulares producen la mis- ma P. de 32 mmHg. 2) El intersticio renal presenta 2 tipos de presión: a. la producida por algunas proteínas tisulares que ejercen presión coloidos- mótica intersticial de 15 mmHg que pre- tende sacar líquido desde los capilares peritubulares y 3) otra presión llamada intersticial de 6 mmHg que se opone a que salga líquido desde los capilares. SISTEMA RENAL - 22 -

23. Presión de filtración: Ahora analizaremos como actúan todas las fuerzas que acabamos de ver en dos sitios: 1. en el glomérulo, y 2. en el nicho peritubular. 1. Así, dentro del nicho glomerular las fuerzas que mueven líquido son: hacia la cápsula los 60 mmHg de presión capilar a los que habrá que restar: los 32 mmHg de la presión oncótica que “jalan” hacia el interior del glomérulo y los 18 mmHg de la presión capsular que “dificultan” que pase; 60 - (32+18) = 10 mmHg, que se conoce como presión de filtración. SISTEMA RENAL - 23 -

24. Presión de absorción: 2. Así, dentro del nicho peritubular las fuerzas que mueven líquido son: 13 mmHg de presión capilar que lo “empujan” hacia fuera, mas 15 mmHg que lo jalan desde el intersticio por presión oncótica tisular; menos la suma de 32 mmHg de la presión oncótica de proteínas plasmáticas que lo “jalan” hacia el interior del capilar mas 6 mmHg de presión tisular que “dificultan” que se salga del capilar; (13+15) – (32 +6) = 10 mmHg que se conoce como presión de absorción. SISTEMA RENAL - 24 -

25. El aparato yuxtaglomerular impide cambios importantes en FSR y en la IFG: “ El aparato yuxtaglomerular” (AYG) es un sistema de retroalimenta- ción túbulo–glomerular que permite la autorregulación del filtrado glomerular de tal suerte que permite que el líquido filtrado se mueva dentro de los túbulos a una velocidad lo más constante posible para poder así formar adecuadamente la orina. Esto lo hace impidiendo que haya cambios importantes en la IFG y en el FSR. SISTEMA RENAL - 25 -

26. La diuresis de presión : La “diuresis de presión” es un sistema de regulación de la presión arterial que al orinar 50 ml/ hora nos mantiene presión arterial en 120/80 mmHg, y que cuando suba la presión arterial, orinaremos más de 50 ml/hora para que perdiendo líquido, la presión se normalice; y que, cuando la presión arterial baje, orinaremos menos de 50 ml/hora para que, reteniendo líquido, la presión se reestablezca. Pero este sistema de regulación de la presión arterial, por si misma produciría grandes cambios de la IFG y del FSR. Por lo tanto diremos que el sistema de retroalimentación glomérulo tubular le quita lo “exagerado” al sistema de diuresis de presión. SISTEMA RENAL - 26 -

27. Como actuarían la diuresis de presión y AYG en un ejemplo de sangrado leve Supongamos un paciente que sangró levemente. Como el sangrado bajó la presión arterial, para reestablecerla, el sistema de diuresis de presión haría que orinara sólo 10 ml/ hora, para lo cual bajaría bruscamente tanto el FSR, como la IFG y así subiría bruscamente la presión arterial. Pero el sistema de auto- rregulación glomérulo - tubular impide estos cambios bruscos de la siguiente manera: (ver siguiente diapositiva) SISTEMA RENAL - 27 -

28. El AYG le quita lo exagerado a la diuresis de presión: Como sangró, llegará menos Na+ a la mácula densa, luego ésta ordena la vaso-relajación de la arteriola aferente (VRAA), con lo cual aumenta FSR, por ende aumenta la presión glo- merular y con ello la IFG; ahora eviden- temente orinará más de los 10ml/hora que se había condicionado por diuresis de presión; digamos que lo sube a unos 40 ml/hora, cifra que es sólo un poco menor a los 50 ml/hora normales, pero con ello retendrá el líquido suficiente para reestablecer la presión arterial, y esto sucederá lenta y no bruscamente como la habría hecho el sistema de diuresis de presión por si solo. SISTEMA RENAL - 28 -

29. AYG y diuresis de presión en un caso de sangrado moderado: En este caso, como la presión bajó importantemente, el siste -ma de diuresis de presión haría desapa- recer el FSR y así la IFG y con ello no habría orina con el fin de subir brusca- mente la presión arterial. Pero el AYG, a través de la liberación de renina, aumenta la producción de angiotensina II que produce vasoconstricción de la arteriola eferente (VCAE), y así, aunque disminuye el FSR, aumenta la presión glomerular, y con ello sube la IFG; nuestro paciente no orinará 0 ml/ hora, sino quizá unos 30 ml/hora, y con ello lentamente restablecerá la presión arterial a cifras normales SISTEMA RENAL - 29 -

30. AYG y diuresis de presión en un caso de alza brusca de la presión arterial : Hemos visto que ante una baja de la presión arterial el AYG tiene dos sistemas para regular: primero el VRAA y después el VCAE. Pero, por otro lado, cuando suba la presión arterial bruscamente, por ejemplo después de un susto, ante las alzas de FSR y la IFG condicionadas por diuresis de presión, el AYG simplemente cierra la arteriola aferente con lo que se disminuye el FSR y la IFG para que la presión baje a lo normal, pero que lo haga lentamente. SISTEMA RENAL - 30 -

31. AYG y diuresis de presión en un caso de sangrado grave: Ahora supongamos un paciente que sangra gravemente. La angiotensina II cierra por completo la arteriola eferente, con lo que desaparece el FSR, y aunque inicialmente aumenta la presión glomerular y con ello la IFG, el cúmulo de proteínas plasmáticas que ya no fluyen, aumenta tanto la presión oncótica que desaparece la IFG; y consecuentemente ahora el paciente cae en anuria. SISTEMA RENAL - 31 -

32. Papel del Sistema nervioso simpático en el riñón ante un sangrado grave: Ante un sangrado grave, el FSR y la IFG ya están tan disminuidas, que el cierre total de la arteriola eferente aunque pretenda subir la IFG sus resultados serán mínimos, y además la descarga del simpático, que en condiciones leves o moderadas no modifica el FSR, ahora que es muy importante, se encargará de cerrar ambas arteriolas hasta que se produzca necrosis tubular aguda (insuficiencia renal aguda), pretendiendo preservar la escasa sangre para el SNC SISTEMA RENAL - 32 -

33. Como afecta al riñón un sangrado grave: No todas las células tubulares tienen el mismo grado de metabolismo; las más metabólicas con mucho son las del túbulo proximal; moderadamente metabólicas son las del distal; y, muy poco metabólicas las del colector o las de la cápsula de Bowman; por ende, cuando falta flujo sanguíneo son principalmente las células del túbulo proximal las que se necrosan; cuando el sangrado es muy severo se produce disrrupción de la membrana basal de esas células lo que hace al daño irreversible, quizá siendo necesario un transplante renal después del evento hemorrágico para recuperar la función renal. SISTEMA RENAL - 33 -

34. Tipos de células que forman los túbulos renales: Para el estudio de las células que forman los diferentes túbulos, haremos 5 grupos: 1. las del túbulo proximal, 2. las de la porción delgada descendente y delgada ascendente, 3. las de la porción gruesa ascendente del asa de Henle y las de la primera mitad del túbulo distal (estas últimas llamadas segmento dilutor), 4. las de la segunda mitad del túbulo distal (llamadas porción terminal) y las de la porción cortical del túbulo colector, y 5. las del túbulo colector medular SISTEMA RENAL - 34 -

35. Las 4 actividades de la función renal: Para cumplir con su función, los riñones desempeñan 4 actividades: a. filtración: es el paso de substancias del glomérulo a la cápsula de Bowman. b. absorción: es el paso de substancias desde los túbulos a los capilares peritubulares. c. secreción: es el paso de substancias desde los peritubulares a los túbulos. y, d. concentración: es la habi -lidad de excretar muchos catabolitos en escasa agua. SISTEMA RENAL - 35 -

36. Las 3 hormonas que participan en la función renal: Tres hormonas participan importantemente de la función renal: a. angiotensina II, producida principal -mente en capilares pulmonares, actúa en arteriola eferente, controla la filtra- ción (IFG); b. Aldosterona, producida en la corteza suprarrenal, actúa en la porción terminal del túbulo distal, controla la absorción de sodio y la secreción de potasio; y c. la hormona antidiurética, llamada también vaso- presina, se produce en la hipófisis posterior, actúa en la porción medular del túbulo colector y controla la concentración urinaria. SISTEMA RENAL - 36 -

37. Las dos caras de una célula tubular renal: Cualquier célula tubular presenta dos porciones en su membrana celular: a. aquella que está bañada por filtrado, que llamaremos cara apical (o lumnal); y b. aquella que está bañada en líquido intersticial que llamaremos baso-lateral. Recordemos que la mem- brana basal de las células tubulares proximal y distal están en íntimo contacto por fuera del túbulo con los capilares peritubulares; y también que entre una célula tubular y otra existen espacios llamados uniones estrechas por donde se comunican el líquido intersticial y el filtrado. SISTEMA RENAL - 37 -

38. Células del túbulo proximal: Tienen uniones estrechas muy separadas; una membrana apical en forma de cepillo lo que aumenta su capacidad de absorción hasta 20 veces; disponen de un sistema complejo de canales basales porque ahí existen gran cantidad de bombas de Na+/K+; y un enorme número de mitocondrias lo que habla de su gran metabolismo. Estas células entre otras substancias absor- ben cada día: mas de 2 Kg de ClNa, casi ½Kg de glucosa y 30gr de pro- teínas; la glucosa y aminoácidos los absorben por co-transporte; el K+ y los H+ los secretan por el contra-transporte y las proteínas que lograron vencer la barrera glomerular las absorben por pinocitosis de nuevo al torrente sanguí- neo; así, al fin del túbulo proximal solo quedan sales, agua y desechos SISTEMA RENAL - 38 -

39. Células del asa fina descendente y ascendente: Las células tubulares del asa fina descendente y ascendente: carecen de borde en cepillo: luego no reabsorben, sólo sirven para difusión; carecen de sistema de canales basales: por lo que tienen poco transporte activo; y, tienen pocas mitocondrias: lo que traduce poca actividad metabólica. Las células del asa fina descendente son muy delgadas, trans-parentes, y son permeables a todo, tanto a iones como agua. SISTEMA RENAL - 39 -

40. El asa fina descendente productora de la hiperosmolaridad de la médula renal profunda : Debido al gradiente de presión que recorre el túbulo (18 mmHg en cápsula y 0 mmHg en túbulo distal), a diferencia del liquido del intersticio renal que lo rodea, el líquido del asa fina descentente tiene corriente que lo hace descender a las profundidades de la médula, y las sales que entran desde el intersticio son “arrastradas” hacia sitios más profundos, donde de nuevo salen del asa, provocando que la osmolaridad intersticial en lo más profundo de la médula alcance 1500 mOsm y en las porciones más superficiales de la médula quede en sólo 100 mOsm. SISTEMA RENAL - 40 -

41. Porción ascendente y segmento dilutor: La porción delgada ascen- dente del asa, es impermeable al agua, convirtiéndose en una “trampa” que aprisiona agua, que la lleva a la porción gruesa ascendente. La porción gruesa ascen- dente y el segmento dilutor también son impermeables al agua, y sus células contienen gran cantidad de bombas de sodio-potasio que al sacar el sodio, paulatinamente al ir ascendiendo el filtrado lo van diluyendo; y, es a mitad de camino, donde la mácula densa del AYG tomará decisiones de abrir o cerrar las arteriolas glomerulares en función del Na+ que perciban sus receptores SISTEMA RENAL - 41 -

42. Las células principales: Las células de la porción terminal distal y del colector cortical son de dos variedades: a. las llamadas principales, son 90%; y b. Las llamadas intercaladas o pardas que son el 10%. Dos características esen- ciales presentan las células principales: a. su membrana apical es permeable al K+, y la baso-lateral es impermeable a este ión (a diferencia de cualquier otra célula tubular que presenta permeabi- lidad a K+ en su cara baso-lateral pero no en la apical); y b. las bombas de Na/K responden a la Aldosterona (cosa que no sucede con las bombas de Na/K de las otras células tubulares) SISTEMA RENAL - 42 -

43. Las células principales regulan los niveles séricos de K+: Cuando ingerimos grandes cantidades de potasio (plátano, naranja, jitomate, etc.), suben los niveles de Aldosterona en sangre, las bombas de las células principales aumentan su actividad, con lo que se absorbe mas Na+ a sangre y, debido a que la membrana apical es permeable a este ión, se secreta el exceso de K+ a la orina. L os niveles normales de K+ son 4.5 a 5 mEq/L en sangre; se filtran 800 mEq/ día, de los cuales 65% se reabsorbe en túbulos proximales; y, de sólo el 8% disponible en túbulo distal se reabsorbe o no por las células princi- pales según los niveles de Aldosterona. SISTEMA RENAL - 43 -

44. Las células pardas o intercaladas: Las células pardas o intercaladas, se llaman así porque son escasa e intercaladas entre las principales, y además tienen su membrana apical gruesa, lo que las hace pardas. En esta membrana apical gruesa existen gran número de bombas de H+ que activamente acidifican la orina. Estudios recientes demues- tran que estas bombas de hidroge- niones también son sensibles a niveles de aldosterona sérica SISTEMA RENAL - 44 -

45. Células del túbulo colector en su porción medular : Las células del túbulo colector en su porción medular con -tienen en su interior pequeñas “burbu- jas”; cuando existan niveles altos séricos de hormona antidiurética (HAD), éstas burbujas crecerán rápidamente, comunicando el intersticio con la luz del túbulo. Por otra parte, cuando los niveles de la HAD sean bajos, las burbujas permanecen pequeñas y no habrá comunicación entre el filtrado y el intersticio SISTEMA RENAL - 45 -

46. Sitios de reabsorción de agua en los riñones: Entendamos que el agua en su mayor parte se absorbe por las uniones estrechas; y entre mas amplias son estas uniones mayor porcentaje de agua se reabsorbe; así, 65% sucede en los proximales, 15% en el asa, 10% en la porción terminal del distal; quedando sólo un 9.3% en el túbulo colector medular. Es de este último porcentaje de donde se absorberá mas o menos en función de los niveles séricos de HAD. SISTEMA RENAL - 46 -

47. Arrastre por solvente; forma de reabsorción del Cloro: En los túbulos renales, a medida que se absorben iones y nutrientes, aumenta la osmolaridad en el intersticio y baja en el filtrado; esto crea una diferencia osmolar que provoca que se absorban por ósmosis, a través de las uniones estrechas 178.5 litros de agua diariamente. Así, esta presión osmótica crea una enorme corriente de agua (solvente) que arrastra pequeños iones, principalmente aniones como el Cl- (soluto) a través de las uniones estrechas (arrastre por solvente). SISTEMA RENAL - 47 -

48. Concentración de orina: Para entender como se con- centra la orina pongamos un ejemplo: un paciente deja de tomar agua por varios días; la sangre aumenta su osmo- laridad; la hipófisis contiene osmo-receptores que detectan este déficit de agua, y responde liberando a sangre HAD (también llamada vasopresina); esta hormona llega por la sangre a los túbulos colectores y produce gran número de “perforaciones” que comuni can intersticio con el filtrado; así, el filtrado a medida que desciende por el colector, es sometido a una osmolaridad cada vez mayor en el intersticio que lo rodea; de esta manera, por ósmosis el intersticio le saca agua al filtrado, pu- diendo dejarlo al final alcanzar los1500 mOsm/L. ( orina muy concentrada). SISTEMA RENAL - 48 -

49. Carga: Definamos “Carga “como la cantidad de una sustancia que llega a un lugar en un minuto. Veremos dos tipos de carga: a. plasmática y b. tubular; y aunque se puede medir de cualquier sustancia que esté en el plasma, utilizaremos la glucosa como ejemplo para entenderla. Recordemos que los niveles de glicemia normal son entre 80 y 100 mg/ dL; también recordemos que, aunque en los diabèticos pueden encontrarse cifras arriba de 1500 mg/dL, normalmente después de una ingesta abundante en carbohidratos los niveles de glicemia raramente llegan a 140 mg/dL. SISTEMA RENAL - 49 -

50. Cargas renal y tubular de Glucosa: Para calcular la carga plas- mática renal de glucosa (Gl), recorde- mos que el flujo plasmático renal normal es de 650ml/min.; y para calcular la car- ga tubular renal de Gl recordemos que la intensidad de filtración glomerular nor- mal es de 125 ml/min Supón un pacien- te con glicemia de 80 mg/dL de Gl y deseas determinar su carga plasmática de Gl. Si sabemos que 1ml tiene 0.8mg de Gl (80mg/dl = 0.8mg/ml), en 650ml (que es el flujo plasmático renal) llega- rán 520mg de Gl / min (650×0.8=520). Supón que en ese mismo paciente de- seas determinar su carga tubular de Gl. Ahora, si sabemos que 1 ml tiene 0.8 mg de Gl, en 125 ml (que es el plasma que se filtra por min) se filtrarán a los túbulos 100mg/min (125 × 0.8 = 100). SISTEMA RENAL - 50 -

51. Máximo tubular renal de glucosa: Como vimos antes las células del túbulo proximal tienen una enorme capacidad de absorción; si aumentamos la glucosa que se filtra en la carga tubular, estas células podrán reabsorberla hasta cierto límite; este límite se llama “máximo tubular” y corresponde a 320 mg/min; todos los niveles de glucosa que rebasen esta cifra se perderán irremedia- blemente por la orina; así, si la carga tubular de glucosa es de 400 mg/min, la glucosuria será de 80 mg/min. SISTEMA RENAL - 51 -

52. Umbral renal de glucosa: Se conoce como umbral renal para la glucosa, el nivel sérico de glucosa, arriba del cual aparece -rá Gl en orina; este umbral corres- ponde a 180mg/dL. Si calculas la carga tubular renal de un paciente con glicemia de 180 mg/dL, te darás cuenta que corresponde a 225 mg/min y no a 320mg/min que es su máximo tubular la razón es que aun- que su máxima capacidad de reab- sorción esté en 320 mg/min, al llegar a 225 mg/min, las células del túbulo renal empiezan a “fallar” dejando es- capar hacia la orina una que otra glucosa. Recordemos pues que: umbral renal es una medida de concentración plasmática y que máximo tubular es una medida de carga tubular. SISTEMA RENAL - 52 -

53. Máximo tubular renal de Na+: Para considerar el máximo tubular del Na+ deberemos hacer un análisis por separado del túbulo proximal y del distal; así: Veremos que no existe un máximo tubular renal para el Na+ en el túbulo proximal, debido a que por más Na+ que se filtre por el glomérulo, no se rebasa la capacidad de las células de este túbulo para reabsorber este ión (su absorción aquí depende de gradiente entre el filtrado y el intersticio y el tiempo de sodio en el filtrado; siempre se reabsorbe un 65% de la cantidad filtrada. En cambio, si consideramos lo que sucede en el túbulo distal, aquí si habrá un máximo tubular para Na+; este máximo tubular variará en función de los niveles de aldosterona que haya en sangre. SISTEMA RENAL - 53 -

54. Depuración renal: Aclarar, limpiar o depurar significa sacar desechos de un lugar determinado dejando sólo lo que sirve; así, los riñones depuran a la sangre de substancias tóxicas, fármacos, desechos, o catabolitos; por ejemplo: la urea que es un catabolito se encuentra habitual -mente a razón de 0.26 mg por cada ml de sangre; si un paciente en un minuto orina 18.2 mgr de urea, sus riñones habrán depurado 70 ml de sangre SISTEMA RENAL - 54 -

55. Inulina para medir la función renal: Midiendo la depuración renal se puede saber la capacidad de filtra- ción de los riñones; o sea, su función. Se utiliza: 1. la inulina o 2. la creatinina. 1. La inulina es una sustancia que no es metabolizada por las células; que tiene la misma concentración plasmática que en el filtrado; que no se absorbe ni secreta por los túbulos; y que por lo tanto toda después de filtrada llegará a la orina. Por ejemplo, si administro inulina intravenosa a un paciente, hasta que llegue a la concen- tración plasmática de 1 mg / 1 ml; y después mido la inulina colectada en orina de un minuto, encontraré 125 mgr de inulina que habla de 125 ml de filtración renal por minuto, lo cual es normal. SISTEMA RENAL - 55 -

56. Creatinina para medir la función renal: La creatinina es producto catabólico de la creatina muscular; normalmente existen .01 mg/ml en sangre; la medición de la creatinina en la orina colectada en un minuto nos da una idea muy aproximada de la filtración glomerular; no es exacta porque la creatinina además de filtrarse también se secreta un poco; a pesar de esto, se utiliza más la creatinina que la inulina para medir el grado de función renal (filtración) SISTEMA RENAL - 56 -

57. Gasto obligatorio de orina: Físicamente no es posible desechar por la orina todas las sustan- cias si no están disueltas por lo menos en 400 ml de agua en 24 horas; a este volumen se le llama gasto obligatorio de orina; la razón es que cada partícula que pasa por el colector, arrastra agua con ella (arrastre por soluto). Se conoce por rebosamiento o diuresis osmótica el hecho de que una sustancia osmóticamente activa pase por los túbulos sin ser reabsorbida, produciendo poliuria; esto es frecuente observarlo cuando una diabético ha rebasado el umbral renal de la glucosa y la glucosuria arrastra agua consigo, aumentando la diuresis SISTEMA RENAL - 57 -

58. Sistema renal: Cuestionario 1. ¿Cuál es la función primaria renal? Lograr un equilibrio en el medio interno. 2. Menciona otras 5 funciones renales: Regular pH; regular T.A; activar Vit.D3; formar eritropoyetína; eliminar desechos.

59. 7. Los componentes tubulares de la nefrona: Cápsula de Bowman, túbulo proximal, asa de Henle, túbulo distal, y túbulo colector. 8. Los componentes vasculares de la nefrona: Arteriola aferente, glomérulo, arteriola eferente, nicho peritubular, y vasos rectos. 9. ¿Qué es el intersticio renal? Espacio renal que queda entre los componentes tubulares y los vasculares 10. ¿Qué nombre reciben los espacios entre las células que forman un capilar? Hendiduras o fenestraciones. 3. ¿Cuál es la unidad funcional renal? La nefrona 4. ¿Cuál porción del parénquima renal es más vascular? La corteza 5. Nombre de las nefronas que tienen su glomérulo junto a la médula renal: Nefronas yuxtamedulares (constituyen el 20%) 6. ¿Cuáles nefronas producen orina más concentrada? Nefronas yuxtamedulares

60. 15. ¿Qué es y a cuánto equivale la intensidad de filtración glomerular? Es la cantidad de plasma filtrado en un minuto; equivale a 125 ml/min 16. ¿Cuál es el valor normal de la fracción renal? La fracción renal es del 21 % 17. ¿Dónde se ubica el aparato yuxtaglomerular (AYG)? Al inicio el túbulo distal, adherido a las arteriolas aferente y eferente. 18. ¿Qué detectan los receptores de la mácula densa del AYG? Detectan el nivel de Na+ que contiene el filtrado glomerular. 11. ¿Cuántas capas de células forman la cápsula de Bowman? Está formada de sólo una capa de células separadas por poros. 12. Las tres barreras del filtro glomerular: Las fenestraciones, los proteoglicanos y los poros. 13. ¿Qué tipo de capilares forman los nichos glomerulares? De alta presión; son 100 a 500 veces más permeables que los capilares comunes. 14. ¿Qué tipo de capilares forman los nichos peritubulares? De baja presión; son 4 veces más permeables que los capilares comunes

61. 23. ¿Qué es la presión oncótica glomerular, y a cuánto equivale? La producida por las proteínas plasmáticas; equivale a 32 mmHg. 24. ¿A cuánto equivale la presión intersticial renal, y que función tiene? 6 mmHg; se opone a que salga líquido desde los capilares peritubulares. 25. ¿Qué es presión de filtración, y a cuánto equivale? Resultado de sumar y restar presiones en el glomérulo; 10 mmHg hacia la cápsula. 19. ¿Qué sucede cuando el Na+ en el túbulo distal baja? Se incrementa el sistema renina- angiotensina que constriñe la arteriola eferente. 20. ¿Qué contiene el plasma que no contiene el filtrado glomerular? Las proteínas plasmáticas y 5% de cationes (efecto Donnan). 21. ¿A cuánto equivale la presión capilar en el glomérulo? A 60 mmHg. 22. ¿Cuál es la presión inicial de los túbulos de la nefrona? Y ¿la final? Inicial (cápsula de Bowman) de 18 y final (túbulo distal) de 0 mmHg.

62. 29. ¿Qué relación tiene la función del sistema AYG con la de la de diuresis de presión? Lo hace quitándole lo “ exagerado” al sistema de diuresis de presión. 30. ¿Cómo actúa el AYG ante un paciente que sangró levemente? Produce vaso-relajación de la arteriola aferente (VRAA). 31. ¿Cómo actúa el AYG ante un paciente que sangró en forma moderada? Produce vaso-constricción de la arteriola eferente (VCAE);por renina-angiotensina 26. ¿Qué es presión de absorción, y a cuánto equivale? Suma y resta de presiones en vasos peritubulares; 10 mmHg hacia capilares 27. ¿En qué consiste la función de autorregulación del AYG? A pesar de cambios en la presión arterial, evita cambios bruscos en FSR y en IFG 28. ¿Cuánto debemos orinar para mantener la presión arterial en 120/80 mmHg? 50 ml/ hora

63. 35. ¿Cuáles células tubulares desarrollan mayor metabolismo? Con mucho las del túbulo proximal. 36. ¿Qué otro grupo de células comparte su función con las del segmento dilutor? Las de la porción gruesa ascendente del asa de Henle. 37. Para cumplir sus funciones ¿cuáles son las 4 actividades que desempeñan los riñones? Filtración, absorción, secreción, y concentración. 32. ¿Qué orden de actuación realiza el AYG ante una baja de presión arterial? Primero el VRAA y después el VCAE. 33. ¿Cómo actúa el AYG en un paciente ante la alza brusca de la presión arterial? Constriñe la aferente para que bajen FSR y IFG; así la T.A. baja, pero lentamente. 34. ¿Cómo actúa el AYG en un paciente que sangra gravemente? La angiotensina II cierra por completo la eferente (FSR = 0); por ello habrá anuria.

64. 41. Células tubulares que tienen uniones estrechas más separadas: Las células del túbulo proximal 42. Cantidad de nutrientes que absorben las células del túbulo proximal por día: Casi ½ Kg de glucosa y 30 gr de proteínas . 43. Tres características de la morfología de las células tubulares del asa fina: Carecen de borde en cepillo; escaso sistema de canales basales, y pocas mitocondrias. 38. Tres hormonas que participan en la función renal: Angiotensina II, aldosterona y la hormona antidiurética (vasopresina). 39. Porciones de la membrana de las células tubulares bañada por el filtrado: La apical (es muy delgada y generalmente transparente) 40. Sitio por donde se comunican el líquido intersticial y el filtrado: Las uniones estrechas.

65. 47. ¿En que porciones del túbulo renal están las células principales y las intercaladas? En la porción terminal distal y en el colector cortical 48. ¿Cuáles son las dos características esenciales que presentan las células principales? Que su membrana apical es permeable al potasio y que responden a la Aldosterona 49. ¿Qué % del K+ filtrado se dispone en el túbulo distal para reabsorberse? 8%; se reabsorbe en función de los niveles séricos de Aldosterona. 44. ¿Qué sucede con la osmolaridad de la médula renal gracias a la función del asa fina? En lo más profundo se hace de 1500 mOsm y en lo más superficial de 100 mOsm. 45. ¿Qué función tiene la porción delgada ascendente del asa? Al ser impermeable al agua; se convierte en una “trampa” que aprisiona agua. 46. ¿Cuales porciones del túbulo renal se encargan de diluir el filtrado? La porción gruesa ascendente y el segmento dilutor

66. 53. ¿Cuál es el mecanismo de absorción del agua a través de las uniones estrechas? Se absorben 178.5 L/día gracias a la diferencia osmolar entre intersticio y el filtrado. 54. ¿Cuál es el mecanismo de absorción del Cl- en los túbulos renales? Arrastre por solvente; sucede a través de las uniones estrechas 55. ¿Cómo detecta la hipófisis que una persona está deshidratada? Y ¿cómo responde? Osmorreceptores que detectan incremento en osmolaridad sanguínea; secreta HAD. 50. ¿Cuál es la función de las células pardas o intercaladas? Disponen de gran número de bombas de H+ que activamente acidifican la orina. 51. ¿Qué sucede con las células del túbulo colector medular al aumentar la HAD? Aumentan las comunicaciones entre el intersticio y la luz del túbulo;(concentra orina) 52. ¿Qué % de agua se absorbe por el túbulo proximal y qué % por el colector medular? 65% sucede en el T. proximal, quedando sólo un 9. 3% para el T. colector medular.

67. 59. Si la glicemia es 80 mg/dL, determina carga plasmática de glucosa: 520 mg de glucosa cada minuto (650 × 0.8 = 520). 60. Si la glicemia es 80 mg/dL, determina la carga tubular de glucosa: 100 mg por min (125 × 0.8 = 100). 61. ¿Cuál es el máximo tubular de glucosa? Corresponde a 320 mg/min. 56. ¿Cuál es el mecanismo de absorción del agua a través de las uniones estrechas? Ese absorben 178.5 L/día gracias a la diferencia osmolar entre intersticio y el filtrado. 57. ¿Cuál es el mecanismo de absorción del Cl- en los túbulos renales? Arrastre por solvente; sucede a través de las uniones estrechas 58. ¿Cómo detecta la hipófisis que una persona está deshidratada? Y ¿cómo responde? Osmorreceptores que detectan incremento en osmolaridad sanguinea; secreta HAD.

68. 65. ¿Existe un máximo tubular de sodio? Sí; pero no hay en el túbulo proximal, sólo en el túbulo distal. 66. 2 factores de los que depende la absorción de Na+ en el túbulo proximal: 1.Del gradiente entre el filtrado y el intersticio y 2. Del tiempo de sodio en el filtrado. 67. ¿De que depende el máximo tubular renal de sodio en el túbulo distal? De los niveles de aldosterona que haya en sangre. 62. ¿Cuál es el umbral renal para la glucosa? 180 mg/dL de glicemia; arriba de este nivel aparecerá glucosuria. 63. ¿A qué nivel de carga tubular aparece glucosuria? 225 mg/min, (1.8 mg/dL × 125 = 225) 64. El umbral renal es una medida ¿de concentración plasmática o de carga tubular? El umbral renal es una medida de concentración plasmática .

69. 72. ¿Qué es la creatinina? Y ¿Cuáles son los niveles séricos normales? Es producto catabólico de la creatina muscular; lo normal es 0.01 mg/ml en sangre 73. ¿Qué es el gasto obligatorio de orina? Y ¿a cuánto equivale? Mínimo de agua en la que se pueden eliminar todos los desechos en orina; 400 ml/día 74. ¿Qué produce una sustancia que pasa por los túbulos y no es reabsorbida? Orina por rebosamiento, o diuresis osmótica, o poliuria. 68. ¿Qué es lo que aclaran, limpian o depuran los riñones de la sangre? Substancias tóxicas, fármacos, desechos, y catabolitos. 69. ¿Qué sustancias se utilizan para medir la función renal? La inulina y la creatinina. 70. De la inulina administrada ¿Cuánta se recupera en orina? Toda después de filtrada llegará a la orina. 71. ¿Cómo está la filtración renal de alguien si en su orina hay 125 mgr/min de inulina? Si aplicas inulina hasta tener 1 mg/ml en sangre; filtra 125 ml/min que es lo normal.

70. fin