Fisiología renal humana: Formación de la orina

FISIOLOGIA RENAL HUMANA
 Profesor:
Gregorio Tiskow Ph.D.
Sección de Fisiología
Departamento de Ciencias Funcionales
Decanato de Medicina
U.C.L.A.
e-mail: gtiskow@ucla.edu.ve

FISIOLOGIA RENAL: Breve
recuento anatómico.
Ubicación abdominal
Dimensiones: 12 x 6 x 3 cm
Peso: 170 g
Regiones anatómicas
Cápsula Renal
Hilio Renal

Fisiología Renal: Recuento anatómico
 Corteza Renal: 1 cm
grosor,de aspecto
granuloso.
 Medula Renal:contiene
las Pirámides de
Malpighi (Base y
Pápilas o vértices).
 Columnas de Bertin
(corteza introducida en
zona medular, entre las
pirámides).

 Cada médula posee de
8 a 12 pirámides.
 Vértices de pirámides
conectan mediante
orificios con los
Conductos Excretores
de Bellini, que finalizan
en los Cálices Mayores
y Menores, que
terminan en la Pelvis
Renal.

Fisiología Renal: La Nefrona
 Unidad funcional, elemental
del riñón.
 1 a 2 millones/riñón.
 Longitud promedio: 30 a 50
um.
 Componentes básicos.
 Nefrona Proximal:
glomerulo, túbulo proximal y
asa descendente de Henle.
 Nefrona Distal: Asa
ascendente de Henle,
Tubulos Distal y Colector.

 Regulación equilibrio
hidroelectrolítico:
Homeostasis.
 Regulación Osmolalidad.
 Regulación equilibrio ácido-
base.
 Excreción productos
metabólicos y sustancias de
desecho.
 Regulación de la presión
arterial.
 Gluconeogenésis.
 Regulación Eritropoyesis.
 Regulación Vitamina D.
Fisiología Renal: Funciones del riñón

Fisiología Renal: Glomerulo Renal
 Red de capilares u ovillo
capilar, invaginados en la
cápsula de Bowman.
Cápsula de Bowman:
Dos Capas Epiteliales:
.-Visceral: recubre superficie de
los capilares glomerulares.
.-Parietal: recubre la superficie
interna cápsula de
Bowman.Se continúa con el
epitelio tubular.

Fisiología Renal: Aparato Yuxtaglomerular
 Conjunto de estructuras
celulares ubicadas en el punto
de contacto del túbulo distal y la
porción vascular glomerular.
 Componentes:
.-Células Yuxtaglomerulares o
Epitelioides de la arteriola
aferente.Secretan Renina.
.-Mácula Densa.Células epiteliales
tubulares modificadas, ubicadas
en contacto con el polo vascular
yuxtaglomerular.

Fisiología Renal: Flujo Sanguíneo Renal
 F.S.R.: 1250 ml/min (20 % del G.C.) (1800 L/24 h)
 Peso de los 2 riñones (300-350 g) (0,4 % del P.C.T.)
 F.S.R.: 4 ml/min /g de tejido renal. Alta Tasa de F.S.
Organo Peso (g) F.S
(ml/min/100g)
Tasa Consumo de
oxígeno
(umol/min/100g)
Riñones 300 420 267
Corazón 300 84 432
Cerebro 1400 54 147
Músculos 31000 3 7
Piel 3600 13 15

 CARACTERISTICAS DEL FLUJO SANGUINEO RENAL:
 90 % del F.S.R. perfunde Corteza Renal
 8-10 % del F.S.R. perfunde la médula externa
 1-2 % del F.S.R. perfunde el tejido papilar renal
 Decrece con el envejecimiento del organismo
 El embarazo lo aumenta hasta en un 50%
 Luego de Nefrectomía Unilateral, el F.S.R. aumenta
progresivamente hacia el riñón contralateral, y puede alcanzar
un valor casi del doble de lo normal en unas dos semanas.

 REGULACION DEL FLUJO SANGUINEO RENAL:
p
F.S.R. (Q) = ------
R
Diferencia de presión entre arterias y venas renales
Resistencia de los vasos renales (arteriolas)
 El principal mecanismo que permite modificar el F.S.R. consiste
en variar la Resistencia de las Arteriolas. En el riñón, esto se
logra modificando la resistencia de las arteriolas aferente,
eferente o ambas.

Fisiología Renal: Recuento anatómico:
Vascularización Renal
 Arteria Renal
Ventral y Dorsal
Interlobares
Ramas
Arterias
Arterias Arcuatas o
Arqueadas Arterias
Interlobulares
Arteriolas Aferentes del
Glomérulo Renal
Capilares Glomerulares
Arteriolas Eferentes
Capilares Peritubulares
Venas Corticales.

 En las nefronas corticales, los
capilares peritubulares se
ramifican desde las arteriolas
eferentes y nutren las células
epiteliales.
 En las nefronas
yuxtamedulares, los capilares
peritubulares son vasos
especializados llamados Vasos
Rectos que siguen el trayecto
de las Asas de Henle.

 Los riñones reciben unos
1250 ml / min de sangre;
ésta es la fracción renal del
gasto cardiaco y es cerca
del 20 % de éste.Esto en un
hombre adulto de unos 70
Kg peso
 Esto significa que en 24
horas circulan 1800 L de
sangre por los riñones.

 Circuito Capilar Glomerular:
circula por el ovillo capilar,
termina en la arteriola eferente
y es de alta presión.
 Circuito Capilar Peritubular:
circula por la red peritubular, y
es un circuito de baja presión.
 Circulación medular es más
lenta que la cortical. En la zona
cortical los capilares son más
cortos y más abundantes.

 FACTORES QUE MODIFICAN EL FLUJO SANGUINEO RENAL:
A)SISTEMA NERVIOSO SIMPÁTICO: VASOCONSTRICCION
Estimulación de receptores 1-noradrenérgicos de arteriolas aferentes o
eferentes. Aumenta resistencia vascular y reduce la magnitud del
F.S.R.
B)ANGIOTENSINA II: VASOCONSTRICCION
La arteriola eferente es más sensible a la Angiotensina II que la aferente.
Gran influencia sobre la T.F.G.
C)PROSTAGLANDINAS: VASODILATACION
PgE2 y PgI2 se producen a nivel renal. Acción sobre arteriolas aferente y
eferente. Modulan la vasoconstricción producida por noradrenalina y
angiotensina II

Vasoconstrictoresrenales
a. aferente a. eferente
Norepinefrina + +
Angiotensina II 0, + 2 +
Endotelina + +
Tromboxano + +
Vasodilatadoresrenales
a. aferente a. eferente
Acetilcolina + +
Oxido nítrico + +
Dopamina + +
PGE, PGI + 0
Bradicinina 0 +

 AUTORREGULACION DEL FLUJO SANGUINEO RENAL:
1. Función que permite al riñón mantener un aporte sanguíneo
constante ante cambios de la presión arterial sanguínea del
cuerpo.
2. Para que el flujo sanguíneo se mantenga constante ante una
variación de presión arterial, la resistencia vascular debe
variar de forma similar.
3. Una característica esencial de este proceso, es que la
autorregulación no es eficaz a cualquier valor de presión
arterial;el F.S.R. es mantenido constante dentro de un amplio
intervalo de valores de presión arterial media.

Autorregulación del FSRE y la TFG
0
200
400
600
0 40 80 120 160 200
PAM renal (mm Hg)
ml/min
FSRE
TFG

mecanismos
1.-MECANISMO O REFLEJO MIOGÉNICO:
El músculo liso vascular se contrae en respuesta a la distensión de
la pared del vaso sanguíneo, producida por un incremento de la
presión arterial.
Reflejo miogénico
La distensión de la pared
vascular aferente provoca
la apertura mecánica de
canales de calcio en las
céluas musculares de la
capa media.

mecanismos
2.-RETROALIMENTACION O FEED-BACK
TUBULOGLOMERULAR:
Lanefrona
FeedbackTG
1.SiaumentalaTFG
2.Aumentaelflujotubular
deaguayClNa
3.Sensorenla
máculadensay
envíodemediador
vasoconstrictor
(¿adenosina?)ala
a.aferente:
Lanefrona
FeedbackTG
1.SidisminuyelaTFG
2.Disminuyeelflujotubular
deaguay ClNa
3.Sensorenla
máculadensay
envíodemediador
vasodilatador
(PGI2,ON)ala a.
aferente +
liberaciónderenina
(vasoconstricción
eferente)

MEDICION DEL FLUJO SANGUINEO RENAL
SE PUEDE MEDIR CONOCIENDO:
.-Flujo Plasmático Renal (F.P.R.)
.-Valor de Hematocrito (Hto)
1.-FLUJO PLASMATICO RENAL: Principio de Fick
El principio general establece que la cantidad de una sustancia
que penetra a un órgano, es igual a la que abandona el mismo,
asumiendo que la sustancia no se metaboliza ni se sintetiza en
el mismo.
El principio aplicado al riñón, establece que la cantidad de
sustancia que penetra al riñón (vía arteria renal), es igual a la
cantidad que sale del riñón (vía vena renal) más la cantidad
excretada (vía urinaria).

 Sustancia ideal para medir F.P.R.: debe cumplir que:
.-No se metabolize ni sintetize en el riñón.
.-No altere el F.S.R. Ni el F.P.R.
.-Los riñones deben eliminar la mayor parte de la misma.
.-Ningún órgano distinto al riñón, debe extraer la sustancia. Así, la
concentración de la misma en arteria renal, será igual a la
concentración en cualquier vena periférica.
SUSTANCIA IDEAL: ACIDO para-AMINOHIPURICO (P.A.H.)

MEDICION DEL FLUJO PLASMATICO RENAL EFICAZ:
DEPURACION O CLEARANCE DE P.A.H.
PREMISAS:
1.-Asumir que [VR]PAH = 0 (todo el P.A.H. que penetra vía renal se
excreta por orina por filtración y secreción).
2.-Asumir que [AR]PAH = [PAH]cualquier vena periférica
[O]PAH x Vol.orina (V)
F.P.R. = ------------------------ = CPAH : Depuración PAH
[P]PAH (ml/min)
Depuración o Clearance: volumen de plasma completamente liberado de una
determinada sustancia en la unidad de tiempo. Capacidad del riñón para eliminar
o depurar una sustancia del plasma sanguíneo.

 MEDICION DEL FLUJO SANGUINEO RENAL: F.S.R.
F.P.R.
F.S.R. =
1 – (hto/100)
Recordar que: Hematocrito es la fracción del volumen sanguíneo
ocupada por los eritrocitos.Por lo tanto,
(1 - hto/100) es la fracción del volumen sanguíneo ocupada por el
plasma.

Fisiología Renal: Mecanismos Básicos de
Formación de la Orina
 FILTRACION
GLOMERULAR
 REABSORCION
 SECRECION
 EXCRECION
Orina Formada (E) = Fg + S - R

Fisiología Renal: Filtración Glomerular
 PROCESO POR EL CUAL EL PLASMA SANGUINEO SE
FILTRA POR LOS CAPILARES GLOMERULARES Y
PENETRA EN EL ESPACIO DE LA CÁPSULA DE BOWMAN,
LIQUIDO SIMILAR EN COMPOSICION AL LIQUIDO
INTERSTICIAL Y QUE SE DENOMINA ULTRAFILTRADO.
 PRIMER PASO EN LA FORMACION DE LA ORINA.
 OCURRE POR PROCESOS FISICOS: GRADIENTE DE
PRESIÓN.
 BARRERA DE FILTRACION GLOMERULAR:
CARACTERISTICAS
.-Las características de la pared de los capilares glomerulares,
determinan qué se filtra y cuánto se filtra al interior de la
cápsula de Bowman.
.-Permite filtrar grandes volúmenes de líquido plasmático, con
elevada capacidad de restringir el paso a macromoléculas.
.-La barrera está constituida por 3 capas ultraestructurales.

 CAPA ENDOTELIAL: Es el endotelio
del capilar glomerular. Poros de 70-
100 nm de diámetro.Permite el paso
de líquidos, solutos disueltos y
proteínas plasmáticas.
**No se filtran células sanguíneas.
 MEMBRANA BASAL:tres sub-capas
.-Lámina Rara Interna
.-Lámina Densa Central
.-Lámina Rara Externa
No permite filtración de proteínas.
Formada por glicoproteínas ricas en
ácido siálico y otros residuos
aniónicos (gran cantidad de cargas
negativas presentes).No permite el
paso de proteínas cargadas
negativamente.

 CAPA EPITELIAL: Capa
especializada con células
llamadas PODOCITOS. Se
unen a la membrana basal
mediante prolongaciones
podálicas.
 Entre las prolongaciones se
hallan las fenestraciones o
hendiduras de filtración de unos
25-60 nm de diámetro.
 Las hendiduras están unidas
por puentes muy delgados en
forma de diafragma.
 Superficie lisa de los podocitos
está recubierta por una capa de
glicoproteínas aniónicas.

La barrera de filtración
glomerular
700 Å
55 Å
100 Å
Factores que determinan la
permeabilidad de la BFG
• Diámetro molecular
• Forma molecular
• Elasticidad
• Carga eléctrica

 DIFERENCIAS ENTRE LA FILTRACION EN LOS CAPILARES
SISTÉMICOS Y LOS GLOMERULARES:
.-En el capilar sistémico la presión hidrostática disminuye conforme se
acerca hacia el lado venoso; en el capilar glomerular la misma se
mantiene constante.
.-En la cápsula de Bowman existe ausencia de una presión oncótica
significativa (los capilares son impermeables a las proteínas del
plasma).
.-En los capilares sistémicos, la presión oncótica permanece constante
pero, en los capilares glomerulares, ésta aumenta progresivamente a
lo largo del capilar. Ello debido a la nula filtración de proteínas y a que
aumenta progresivamente el filtrado de líquido fuera del capilar.
.-La presión hidrostática en la cápsula de Bowman es mayor que en los
capilares sistémicos.
.-Las arteriolas Eferentes tienen una relativa alta resistencia.

Fisiología Renal: Filtración Glomerular:
Fuerzas de Starling

Fuerzas de Starling
 PRESION EFECTIVA DE FILTRACION ( P.E.F.) O TASADE
FILTRACION GLOMERULAR ( T.F.G.):
ES LA FUERZA FISICA NETA QUE PRODUCE EL TRANSPORTE DE
AGUA Y DE SOLUTOS A TRAVES DE LA MEMBRANA
GLOMERULAR.
P.E.F. = PH - Po
P.E.F.G. = Kf .PHCG – PHCB - CG
Kf: Coeficiente de Ultrafiltración Glomerular. Depende del área capilar total
disponible (A) para la filtración y de la permeabilidad (P)(conductividad
hidráulica) de dicha área. Es un valor constante. Unidad: ml/min.mmHg
Es 100 veces mayor para capilares glomerulares que para los sistémicos.

FACTORES QUE LA MODIFICAN
 A NIVEL DE LA PRESION HIDROSTATICA CAPILAR
GLOMERULAR:
Constricción de la Constricción de la
Arteriola Eferente
Arteriola Aferente
AA AE AA AE
Disminuye el FPR Disminuye el FPR
Disminuye la TFG
y la PGC
Aumenta la TFG
y la PGC

FACTORES QUE LA MODIFICAN
 A NIVEL DE LA PRESION HIDROSTATICA CAPSULA DE
BOWMAN:
.-Obstrucción ureteral, cálculo ureteral, edema renal.
.-Conlleva a un aumento de la presión intratubular por reflujo
retrogrado de orina hacia el riñón. Aumenta así, la Presión
Hidrostática Intratubular, con disminución de la Presión Efectiva
de Filtración y disminución T.F.G.
 A NIVEL DE LA PRESIÓN ONCÓTICA PLASMÁTICA:
.-Por alteraciones en la concentración de proteínas plasmáticas.
Hiperproteinemias (mieloma múltiple, hiperproteinemia):  CG
con  de P.E.F. y  T.F.G.
Hipoproteinemias (malnutrición severa, síndrome nefrótico): 
CG con  de P.E.F y  T.F.G.

Fisiología Renal: Filtración Glomerular: Su
Medición Fisiológica
 UTILIZACION DE UN MARCADOR GLOMERULAR QUE SE
DEPURE POR ESA VIA: IDEAL: LA INULINA (PM: 5000 Da,
polímero de la fructosa)
[O]inul. x Vo
 Depuración Inulina = T.F.G = ------------------------
[P]inul.
 Otros marcadores: la Creatinina (la diferencia es que ésta es
secretada en pequeñas cantidades, así que la Depuración de
creatinina sobreestima ligeramente la T.F.G). Sustancia natural.
Papel del B.U.N. y creatinina del plasma para estimar la T.F.G.

Fisiología Renal: REABSORCION TUBULAR
 Proceso direccional de orden físico que permite la
recuperación de sustancias que son indispensables
para el funcionamiento celular.
Sustancias y iones reabsorbibles en la Nefrona Proximal

Fisiología Renal: REABSORCION TUBULAR
 Cálculo de la Reabsorción Renal:
Creabsorbida = Cfiltrada – Cexcretada
Cr = (T.F.G. (ml/min) x [P]s) - ( [O]s x Vo )
 Los segmentos tubulares proximales reabsorben entre el 60% y
70 % del ultrafiltrado glomerular.
 Casi toda la energía para la reabsorción a nivel de nefrona
proximal deriva de la ATPasa de Na-K ubicada en la membrana
laterobasal de la célula epitelial tubular.

Fisiología Renal: REABSORCION TUBULAR DE GLUCOSA
 Se produce en dos pasos:
.-Cotransporte Na-glucosa en la membrana luminal mediante el
transportador SGLT1 y SGLT2
.-Difusión facilitada a través de la membrana peritubular
mediante el transportador GLUT1 y GLUT2

Fisiología Renal: REABSORCION TUBULAR DE GLUCOSA
 CONCEPTO DE TRANSPORTE MAXIMO DE GLUCOSA (Tm):
Cf = TFG x [G]p Tm se alcanza de manera gradual
y se conoce como el fenómeno de
despliegue

Fisiología Renal: REABSORCION PASIVA DE UREA
 La UREA se reabsorbe en la mayor parte de los segmentos de
la nefrona por difusión simple.
 La UREA se filtra libremente a través de los capilares
glomerulares.
 Su resorción está determinada por la diferencia de
concentración de urea entre el líquido tubular y la sangre capilar
y, por la permeabilidad de las células epiteliales a la misma.
 Conforme se reabsorbe agua a lo largo de la nefrona, la
concentración de UREA aumenta en líquido tubular y genera la
fuerza impulsora para la resorción pasiva.
 En los túbulos colectores la UREA origina características
peculiares, presentando un reciclamiento de la misma en la
zona medular interna (mecanismo de contracorriente).

Fisiología Renal: Manejo y Equilibrio del Sodio

 DESEQUILIBRIOS EN LA HOMEOSTASIS DEL SODIO:
A.-Baja Excreción de Sodio: Equilibrio (+)
Retención de sodio Aumento de Na+ LEC Expansión del
Volumen del LEC Aumento de presión arterial y edema.
B.-Alta Excreción de Sodio: Equilibrio (-)
Disminución de [Na+] LEC
(contracción de volumen LEC)
Disminución de volumen LEC
 volemia y P.A.

En el tubulo proximal la resorción de agua se acompaña de resorción de sodio y el
mecanismo se describe como isosmótico

Fisiología Renal: Porción Intermedia Túbulo Proximal
 A este nivel el líquido tubular ha sufrido las modificaciones
siguientes:
.-Se ha reabsorbido un 65 % del agua filtrada
.-Se ha reabsorbido un 67-70 % del sodio filtrado
.-Se ha reabsorbido casi un 85 % del bicarbonato filtrado
.-Se ha reabsorbido un 100 % de la glucosa filtrada
.-Se han reabsorbido un 100 % de los aminoácidos filtrados
.-Se ha reabsorbido la mayor parte del fosfato, citrato y lactato
filtrados.

Fisiología Renal: Porción Final del Túbulo Proximal
 Esta porción del túbulo es
rica en cloruro, presente a
nivel del lumen tubular.
 Se reabsorbe casi todo el
NaCl.
 Rutas de reabsorción del
cloruro: celular y paracelular.
 Ruta celular: Intercambiador
Na+/H+ y el Cl-/Anión
formato.
 El cloruro pasa a la sangre
por difusión simple.

Fisiología Renal:Manejo de electrolitos en el asa de Henle
 Rama descendente gruesa es
muy permeable al agua y
solutos pequeños.
 Rama ascendente gruesa es
muy permeable al sodio (se
reabsorbe un 25%) y cloruro,
pero no al agua.Se le llama
segmento diluidor.
 El mecanismo de resorción de
sodio es dependiente de la
carga.
 Cotransportador responsable:
Na+-K+-2Cl- inhibible por
diuréticos como furosemida,
bumetanida, ácido etacrínico.

Fisiología Renal:Manejo de electrolitos en Nefrona Distal
 Proceso de resorción de
sodio es dependiente de la
carga.
 A nivel inicial del túbulo
distal (porción impermeable
al agua) el cotransportador
es electroneutro, inhibible
por diuréticos tiazídicos
clorotiazida,
hidrocolorotiazida,
metozalona.Es el segmento
cortical diluyente.
5%

 Este segmento presenta 2 tipos
celulares: realizan los ajustes finos
de la resorción del sodio
a)Células Principales
1Reabsorben Na+, secretan K+.
Presentan canales de Na+. El anión
acompañante es el Cl-
2La resorción es regulable por la
ALDOSTERONA, la cual aumenta
la resorción
3Resorción Inhibible por diuréticos
conservadores de K+ tales
como:amilorida,triamtereno:
bloquean canales de sodio. Y la
Espironolactona es antagonista de
la aldosterona.
3 %

 En este segmento la resorción de agua es muy variable.
 Las células Principales son reguladas por la Hormona
Antidiurética (ADH)o Vasopresina, secretada por el lóbulo
posterior de la hipófisis. La ADH aumenta la permeabilidad al
agua, aumentando su resorción.
b)Células Intercaladas I:
 Relacionadas con la secreción de H+ y transporte de
bicarbonato.
 Reabsorben K+.

Fisiología Renal: Proceso de Secreción Tubular
 La secreción tubular puede obedecer
a un proceso de Tm.
 Función elemental: regular la
excreción de H+ y K+
 Mecanismo de excreción que indica
un proceso físico de transporte de
sustancias desde el capilar
peritubular hacia la luz tubular.
 Mecanismo que involucra
transportadores y canales.
 Cuantificación de la Secreción:
Cs = Ce – Cf
Cs = ([O]s x Vo ) - ([P]s x TFG)
Sustancias iónicas secretadas a nivel de
nefrona distal:
K+
H+
HCO3-

Fisiología Renal: Manejo y Equilibrio del Potasio
 El potasio es mantenido por 2
tipos de Equilibrios:
1.-Equilibrio Interno:es aquel que
permite la distribución del K+ a
través de las membranas
celulares. La ATPasa de Na-K
es crucial.
2.-Equilibrio Externo:mantenido
gracias a los mecanismos
renales, que permiten un
balance de K+ entre lo ingerido
y lo excretado. Puede variar la
excreción urinaria de K+ entre
50 y 150 mEq/24 h

Fisiología Renal: Manejo y Equilibrio del Potasio
 El K+ no viaja unido a proteínas
plasmáticas, por lo que se filtra en
un 95%
 Sufre un 67% de resorción a nivel
de túbulo proximal.
 Rama gruesa ascendente de Henle
resorbe otro 20% de K+
gracias al cotransportador Na-K-2Cl
 Nefrona distal se encarga de los
ajustes finos de la excreción del K+.
Estos segmentos reabsorben o
secretan K+.
 El principio fundamental que
establece la secreción de K+ es la
magnitud del gradiente
electroquímico del ion a través de la
membrana luminal tubular.

Fisiología Renal: Factores que alteran la secreción de
K+ en las Células Principales
 Todo factor que aumente la
electroquímico de K+ a través de la
membrana luminal aumentará la
secreción de K+Así:
1.-Dieta rica en K+
2.-Hiperaldosteronismo
3.-Alcalosis (fundamento a nivel del
intercambiador K+/H+ en las
Cèlulas Intercaladas I)
4.-Aniones Luminales (sulfato)
5.-Diuréticos de curva y los tiazídicos
(kaliuresis con hipokalemia)
aumentan secreción de K+ por las
células Principales.
 Todo factor que disminuya la
electroquímico de K+ a través
de la membrana luminal
disminuirá la secreción de K+
Así:
1.-Dieta baja en K+ (aumenta
resorción de K+ por Cèlulas
Intercaladas I.
2.-Hipoaldosteronismo
3.-Acidosis (hiperpotasemia)
4.-Diuréticos conservadores de K+

Fisiología Renal: Manejo y Equilibrio del Calcio
 [Ca++]p = 5 mEq/L (10 mg/dl):
40% unido a proteínas
10% unido a aniones
50% forma libre-ionizado
 99% del Ca++ filtrado es reabsorbido
 67% del Ca++ filtrado es reabsorbido en túbulo proximal
 25% del Ca++ filtrado es reabsorbido en la rama gruesa ascendente de
Henle. La ruta es paracelular, acoplada a la resorción de Na+.Depende
de la diferencia potencial con luz tubular (+) generada por el
cotransportador Na-K-2Cl. La furosemida inhibe la resorción de Ca++ a
este nivel.
 En tubulo distal se reabsorbe un 8% de la carga filtrada.Sitio de
regulación fina de resorción del Ca++. Este sitio es regulado por la
Paratohormona (PHT). La PHT aumenta la resorción de Ca++. Aquí,
los diuréticos tiazídicos aumentan resorción de Ca++. Otros diuréticos
la reducen.

Fisiología Renal:Mecanismos de Concentración y
Dilución de la Orina
 La osmolaridad de la orina humana puede variar entre 50
mOsm/L a 1200 mOsm/L
 Tres fenómenos físicos rigen el proceso de dilución o
concentración de la orina:
a)Cambios en la permeabilidad hidráulica del túbulo colector en
respuesta a la A.D.H.
b)La existencia o no de un gradiente de presión osmótica entre el
intersticio cortical (isotónico) y el de la médula renal y zona
papilar ( hipertónico ).
c)La existencia de un mecanismo multiplicador de contracorriente
a nivel de la zona medular renal.

Fisiología Renal:Características Funcionales de los
Segmentos Tubulares Implicados
Asa de Henle Descendente:
a)Permeabilidad al agua depende
de la carga tubular.
b)Es impermeable al Sodio y la
Urea.
 Asa Delgada de Henle
Ascendente:
a)Impermeable al agua
b)Alta permeabilidad al NaCl
c)Relativa permeabilidad a Urea
 Asa Gruesa de Henle
Ascendente:
a)Transportador activo Na-K-2Cl
b)Impermeable al agua y la Urea

Fisiología Renal:Características Funcionales de los
Segmentos Tubulares Implicados
Tubulo Distal:
a)Impermeable al agua (en
presencia o ausencia de ADH)
b)Resorción activa de Na+
c)Secreción neta de K+ e H+
Túbulo Colector:
a)Permeable al agua sólo en
presencia de ADH
b)Muy permeable a la Urea (mayor
en la zona medular y aumenta
en presencia de ADH)

Fisiología Renal:Mecanismo de Contracorriente
 Su papel principal en la formación del gradiente cortico-medular
es depositar NaCl en el líquido intersticial de las regiones
medulares y papilar del riñón.
 Es una función primordial de las Asas de Henle.
 El mecanismo se genera en dos pasos:
a) Efecto simple
b) Flujo de líquido tubular

 La magnitud del gradiente corticomedular depende de la
longitud del Asa de Henle: mientras más larga el asa, mayor
será la osmolalidad que puede alcanzarse en el vértice de la
pirámide.
 En humanos, la osmolalidad del líquido intersticial puede llegar
a nivel del ápice del asa de Henle a valores de hasta de 1200
mOsm/L. En otras especies, como la rata del desierto, con
curvas de Henle más largas, puede llegar a valores de 3000
mOsm/L
 Para evitar la disipación del gradiente de Na+ y Urea en los
espacios intersticiales medulares, existen los Vasos Rectos
(vasa recta) que operan como Intercambiadores de
Contracorriente.

Fisiología Renal:Mecanismo Intercambiador
Contracorriente: Papel de los Vasos Rectos
 El proceso funciona gracias a:
 La estructura de la vasculatura
medular (Vasos Rectos), con
flujos en dirección opuesta
entre las zonas descendentes y
ascendentes adyacentes, y
 La altísima permeabilidad de
estos vasos rectos al agua, la
urea y el NaCl.
 A este nivel existe una
reducción en el flujo sanguíneo
efectivo medular

 A medida que la sangre penetra
a nivel medular por los vasos
rectos descendientes, se
encuentran con un intersticio
cada vez más hipertónico, y el
NaCl y la Urea difunden al
interior de los vasos y el agua
hacia el intersticio medular.
 En la porción ascendente, la
sangre se encuentra ahora con
un intersticio de menor
osmolalidad que el anterior, por
lo que la Urea y el NaCl
difunden hacia fuera y el agua
hacia adentro de los vasos.

 Los solutos tienden a recircular
a nivel medular.
 Es un proceso pasivo.
 Fenómeno de “lavado
medular”por incremento del flujo
sanguíneo medular.
 Otro papel crucial de los Vasos
Rectos, es remover el exceso
de agua de la médula renal, y
que proviene de la reabsorción
a nivel del asa descendente de
Henle y túbulo colector.
 El flujo de sangre que
abandona la médula es mayor
que el que entra en ella.

Contracorriente: Papel de la Urea. Reciclamiento.
 La Urea contribuye al
establecimiento del gradiente
osmótico en las pirámides
medulares y a la capacidad de
formar orina concentrada en los
túbulos colectores.
 A excepción de la porción
exterior del túbulo proximal e
interior del colector, el resto del
epitelio tubular es impermeable
a la Urea.
 Movimiento de Urea a nivel de
intersticio medular es regulado
por A.D.H.

Fisiología Renal: Producción de Orina Concentrada.

Fisiología Renal: Producción de Orina Diluida

Fisiología Renal: Depuración de Agua Libre (CH20)
 La Depuración de Agua Libre se define como el agua “destilada”, libre
de solutos (agua sin solutos)
 En la nefrona se origina en los segmentos diluidores (segmentos
impermeables al agua, rama gruesa ascendente de Henle y porción
inicial túbulo distal)
 Su medición es importante para evaluar la capacidad del riñón para
diluir o concentrar la orina.
 Fórmula para calcularla:
CH20 = V – Cosm (ml/min)
Cosm = [O]osm x V
-----------
[P]osm
Cosm = 0 ...cuando no se excreta agua libre de solutos. La
orina es isosmótica con el plasma.
Cosm es Positiva cuando se produce orina hipersmótica.
Cosm es Negativa cuando se produce orina hipoosmótica.

Fisiología Renal: Sistema Renina-Angiotensina-
Aldosterona
 Este sistema regula la presión arterial al controlar
principalmente el volumen sanguíneo.
 Es mediado vía hormonal, por lo que es más lento que el
sistema del reflejo barorreceptor.
 Se activa en respuesta a una disminución de la presión arterial
sanguínea.
 Un efecto crucial es el de la aldosterona, que produce un
aumento en la resorción de sodio a nivel renal.
 La angiotensina II produce vasoconstricción arteriolar.

Fisiología Renal: Sistema Renina-Angiotensina-
Aldosterona

Fisiología Renal: Micción: llenado de la vejiga

 La orina llega a la vejiga urinaria
por los movimientos peristálticos
regulares de los uretéres (1 a 5
veces por minuto)
Músculo liiso vesiicall dispuesto en
fascículos espirales, longitudinales
y circulares. La contracción del
músculo detrusor es la principal
causa de vaciamiento de la vejiga.
 El esfínter uretral externo es un
esfínter de músculo esquelético.
 Capacidad: 400-450 ml.
 Necesidad de vaciamiento vesical
se da por estimulación ante el
estiramiento de receptores de la
pared vesical.
somatica
Parasim
pática
Simpática

Fisiología Renal: Llenado y Vaciado de la Vejiga
 Para el vaciamiento de la vejiga se requiere:
a)Contracción de la capa muscular lisa, controlada por
el sistema nervioso autónomo.
b)Relajación del esfínter uretral externo, músculo
estriado, de control voluntario.
 La micción es un reflejo espinal mediado por el sistema
parasimpático, controlado también por centros cerebrales
superiores, que pueden inhibir o facilitar el reflejo.
 La inervación simpática no interviene en la micción, aunque
provoca contracción del músculo vesical durante la eyaculación,
evitando paso de semen retrógrado hacia la vejiga.
 El músculo liso vesical tiene la propiedad de plasticidad:
cuando se estira, no se mantiene la tensión inicialmente
producida.

Fisiología Renal: Cistometría-Cistometrograma
 Relación entre la presión y el
volumen vesical.
 El registro se denomina
Cistometrograma.
 Primera sensación de orinar se
produce cuando el volumen
vesical es unos 150 ml. Y con
400 ml la sensación es plena.
 La porción Ib de la curva
obedece a la Ley de Laplace:
“presión de un víscera esférica
es igual al doble de la tensión
de la pared dividido entre el
radio”
Cistometrograma en un ser humano
normal

Fisiología Renal: Equilibrio Acido-Base
7.40
7.45
7.35
pH sanguíneo < 7.35
pH sanguíneo > 7.45
 Acido: compuesto que libera iones hidrogeno (hidrogeniones)
 Base: compuesto aceptor de hidrogeniones
 pH = Log 1/H+
 pH plasmático =
 pH sangre arterial =
 pH sangre venosa =
 ACIDOSIS =
 ALCALOSIS =
 Producción de ácidos:
 • H+ es producido continuamente por la actividad
metabólica celular:
– Ácidos volátiles:
– + Acido carbónico (como la principal fuente de ácidos
Ácidos no volátiles - ácidos ingeridos y productos del
metabolismo de lipídos, aminoácidos y glúcidos
 CO2 + H2O (Anhidrasa Carbónica) H2CO3 H+ + HCO3

 Ecuación de Henderson-Hasselbach:
pH = pKa + log [HCO3-]/[CO2]
–pKa es una constante de disociación de la relación:
HCO3-/CO2 y quedeterminan el pH
– relación HCO3-/CO2 normalmente es de 20:1
– pH normal del plasma es de 7.40

 Control del pH de líquidos extracelulares:
• Tampones químicos:
– actúan inmediatamente (menos de 1 seg)
• Mecanismos respiratorios:
– El efecto se establece en unos minutos por
aumento o disminución de la ventilación.
• Mecanismos renales:
–El efecto se establece en cuestión de horas o
días
_Actúa por secreción de H+ y reabsorción de
bicarbonato.

Acidosis Metabólica
pH reducido y baja concentración plasmática de HCO3-
• Causas:
– Cetoacidosis diabética, acidosis láctica,
envenenamiento por
salicilados o por etilenoglicol, diarrea intensa.
• Compensación:
– Hiperventilación ( CO2)
– Secreción de H+ y Reabsorción de HCO3-

Alcalosis Metabólica
pH elevado y concentración plasmática de HCO3-
elevada
• Causas:
– Ingesta excesiva de bases (antiácidos) o pérdida de
H+
(vómito)
• Compensación:
– Hipoventilación ( CO2)

Fisiología Renal: Sistemas Tampón en el Organismo
 Sistemas Tampón:
– combinación de 2 componentes que
minimizan las alteraciones de pH cuando
se adicionan ácidos o bases a una
solución.
 Sistemas Tampón Corporales:
– HCO3-/H2CO3 (pK=6.1)
Sistema tampón plasmático principal
– H2PO4-/HPO4= (pK=6.8)
Sistema tampón urinario principal
– NH3/NH4+ (pK=9.0)
_Importante en el riñón
 – Proteínas (importante en líquido intracelular)

Fisiología Renal: Control del HCO3- /CO2
 CO2 elevado es compensado por el
aumento de
la frecuencia respiratoria:
– Forma ácido que es removido acidez
– Actúa rápidamente (corrige el pH en un 50%-70% hacia lo
normal)
 HCO3- elevado es compensado por la
excreción
renal de bicarbonato:
–Acidosis por insuficiencia respiratoria el riñón lo
compensa
.-Secretando H+
– Es un proceso mas lento
– Permite remover ácidos no-volátiles

Fisiología Renal: Papel del ión Amonio
 H+ secretado es tamponado por amonio
(NH3) que es secretado por las células
tubulares y se combina con un H+,
formando NH4+ que
Permanece en el fluido tubular ya que las
membranas son impermeables al mismo.
 Sin el sistema del amonio, no sería
posible remover completamente el exceso
de ácido.
 Actúa lentamente (varias horas/ días) pero
es el mecanismo más eficaz en
normalización del pH.

Fisiología renal humana: Formación de la orina

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