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FISIOLOGIA RENAL
Dra. Vilma Santivez Profesora de la Facultad de Medicina de San Fernando Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Funciones renales Participa en el mantenimiento de un ambiente extracelular constante Secreta hormonas que participan en Regulacin de hemodinmica renal y sistmica Regulacin de eritropoyesis Regulacin del metabolismo del calcio y fsforo y hueso Catabolismo de pptidos hormonales y secrecin de glucosa
Propiedades Fisicoqumicas de las Soluciones Electrolticas Molaridad y Equivalencia Molaridad: Cantidad de una sustancia disuelta relacionada a su peso molecular Ejm: PM de la glucosa 180 g/mol En 1L de agua conteniendo 1g de glucosa, la molaridad ser: 1 g/L 180 g/mol = 0.0056 mol/L 5.6 mmol/L
Propiedades Fisicoqumicas de las Soluciones Electrolticas Molaridad: En general para convertir de miligramos por decilitro a milimoles por litro usar la frmula mg/dL x 10
Mmol/L =
Peso molecular
Propiedades Fisicoqumicas de las Soluciones Electrolticas Equivalencia : La equivalencia electroqumica se refiere al poder de combinacin de un ion. Sirve para expresar la concentracin de solutos que se disuelven en una
solucin y es determinado por la valencia de estosiones
Propiedades Fisicoqumicas de las Soluciones Electrolticas Equivalencia :Ejemplo:Una solucin de 1L que contiene 9grde ClNa (PM 58.4gr/mol) tiene una molaridad de154 mmol/L de Cl y de Na y como la valencia es 1, podemos expresar la concentracin como 154mEq/L de cada ion
Propiedades Fisicoqumicas de las Soluciones ElectrolticasEn 1L de agua conteniendo 0.1g de calcio, (peso molecular 40.1g/mol y valencia = 2) la molaridad ser:0.1 g/L 40.1 g/mol= 2.5 mmol/L x 2 mEq/mmol = 5 mEq/L = 2.5 mmol/L
Propiedades Fisicoqumicas de las Soluciones Electrolticas Equivalencia: En general para convertir de unidades de milimoles por litro a miliequivalentes por litro usar las siguientes frmulas mEq/L = mmol/L x valencia mEq/L = mg/dL x 10 Peso molecular x valencia
Agua y vida El agua cubre partes de la superficie terrestre. El 60-70% de los seres vivos es agua. El agua es imprescindible para la vida, tal como la conocemos.
Agua Corporal Total (ACT) 0.6 x peso corporal 42 L
Fluido Extracelular (LEC) 0.2 x Peso corporal
Fluido Intracelular (LIC) 0.4 x Peso corporal
14 L
28 LMembrana Celular
Fluido intersticial del LEC
Plasma del LEC
10.5 L
3.5 LPared Capilar
COMPARTIMENTOS CORPORALES LIQUIDO TRANSCELULAR (1.5%) Lquido sinovial Lquido peritoneal Lquido pericrdico y pleural Lquido cefalorraqudeo Lquidos al interior del tracto GI Bilis
Medicin de los compartimientos por el principio de dilucinMasa conocida de un indicador (mg/ml)1ml con 10mg/ml Conc final 0,01mg/ml
ConcentracinV=M/C
Caractersticas de los Indicadores para Medicin de Compartimentos Medibles Confinados al espacio de agua que se desea medir No alteran la distribucin del agua
No son txicos
Indicadores Agua Corporal Total Istopos de H2O : Tritio (3H2O), Oxido de deuterio (2H2O) Antipirina, rea, tiourea
Lquido Extracelular Lquido extracelular Inulina, rafinosa, manitol Tiosulfato, tiocianato Radioistopos de sulfato, Cl- y Na+ Iotalamato Lquido plasmtico Azul de Evans Albmina humana marcada radioactivamente Fibringeno y gammaglobulinas marcadas
Medicin de Compartimentos Lquido intersticial es igual al Lquido Extracelular Volumen Plasmtico
Lquido intracelular es igual al Agua Corporal total Lquido Extracelular Volumen sanguneo: Hemates marcados con 51 Cr o Volumen de plasma / (1- Hcto)
Composicin de la Orina Sodio y Cloro Potasio Amonio Calcio Magnesio Fsforo inorgnico Urea Creatinina pH Osmolalidad 50 - 130 mEq/L 20 - 70 mEq/L 30 - 50 mEq/L 5 - 12 mEq/L 2 - 18 mEq/L 20 - 40 mEq/L 200 - 400 mM 6 - 20 mM 5.0 - 7.0 500 - 800 mOsm / Kg H2O
Principios que rigen el balance hidroelectroltico
Equilibrio qumico Equilibrio osmtico
Equilibrio elctrico
Regulacin del balance externo de aguaAgua bebida Alimentos slidos Orina Prdidas insensibles: Piel Respiracin Heces
Ingresos
Sensor
Efector
Egresos
Osmorreceptores hipotalmicos
-ADH Riones -Centro hipotalmico regulador de la sed
Rutas Normales de Ingreso y Egreso de Agua en AdultosRutaINGRESOS Lquidos En alimentos Agua producida metablicamente Total EGRESOS Insensible Sudor Heces Orina Total
ml/da
1200 1000 300 2500
700 100 200 1500 2500
Fisiologa de Fluidos Corporales Osmosis:Es el proceso por el cual el agua
se mueve a travs de las membranas celulares desu sitio de mayor concentracin al de menor concentracin
Fisiologa de Fluidos Corporales Presin osmtica:Es determinada nicamente por el nmero
de partculas del soluto en la solucin,independiente de factores como tamao de
las partculas del soluto, masa o valencia
Presin OsmticaCondicin inicial Equilibrio
h
A
B
A
B
Membrana Semipermeable
Presin osmtica y osmolalidad La unidad de medida de la presin osmtica es el osmol que se define como 1g peso molecular (1mol) de cualquier sustancia no disociable y se mide en miliosmoles por kilo de agua. Cuando el compuesto se disocia en dos o ms partculas habr una mayor presin osmtica
Fisiologa de Fluidos Corporales
Osmolalidad = Concentracin x N partculas
disociablesmOsm/L= mmol/L x N partculas/molcula
Fisiologa de Fluidos Corporales Osmolaridad: Es el nmero de partculas de un soluto por 1 litro de solvente Osmolalidad: Es el nmero de partculas de un soluto por 1 kilo de solvente Tonicidad: Est relacionada al efecto en el volumen de la clula y es variable (osmol efectivo o inefectivo)
Volumen y osmolalidad del LEC y LIC en estados anormales El movimiento rpido del agua a travs de las membranas celulares mantienen la osmolalidad Las membranas celulares son casi completamente impermeables a muchos solutos manteniendo constante el nmero se osmoles en ambos compartimentos
Normal Isotnica
Hiperotnica
Hipotnica
Efecto de aadir 1.5 litros de agua Solutos corporales iniciales 11,760mOsm Solutos en el LEC 3,920mOsm Solutos en el LIC 7,840mOsm Nueva ACT 42 + 1.5 = 43.5Kg Nueva Osm total 11,76043.5 = 270mOsm Nuevo vol LEC 3920270 = 14.5 kg Nuevo vol LIC 7840270 = 29.0 kg Radio LIC/ACT 2943.5 = 67% Nuevo sodio 2702 = 135 mEq/L
Fisiologa de Fluidos Corporales Presin Onctica : Presin osmtica generada por molculas grandes y sobretodo protenas VN : 26-28 mmHg
Gravedad Especfica : Es el peso de un volumen de una solucin dividido por el peso de un volumen igual de agua destilada VN del plasma humano : 1008 1010
Distribucin del agua a travs de las membranas El agua cruza las membranas celulares hasta que la suma de las concentraciones de osmoles efectivos es igual en ambos lados de stas El nmero de osmoles efectivos en cada compartimento determina su volumen
[ Glucosa ] [ Urea ] Osmolalidad = 2 ( [Na+] p ) + + plasmtica 18 6
Fisiologa de Fluidos CorporalesMovimiento de Fluidos = LpS [ (Pc Pi) s (pc pi) ]Arteriola Venula
PC = 17.3 mm Hg p = 28 mm Hg C PC = 15 mm Hg
Pi = -3 mm Hg
pi = 8 mm Hg
40
Pc Pi Fuera s (pc pi) Dentro
Presin (mm Hg)
30 20 10
Movimiento de Fluido
Efectos de Soluciones de ClNa en los Fluidos CorporalesD ACTClNa Isotnico Hipotnico Hipertnico +1 +1 +1
D LIC D LEC Osmolalidad LIC y LEC (mOsm / Kg H2O)0 +1 +0.32 +0.68 -1.6 +2.6 290 287 307
Excepto por perodos muy cortos, el LEC y el LIC estan en equilibrio osmtico
Causas mayores de estados edematosos Presin hidrulica aumentadaVolumen plasmtico aumentado por retencin renal de Na+ Insuficiencia cardaca Retencin renal primaria de sodio Edema premenstrual y del embarazo Obstruccin venosa Cirrosis heptica Edema agudo pulmonar Obstruccin venosa local
Causas mayores de estados edematosos Presin onctica disminuida Prdida de protenasSndrome nefrtico Enteropata perdedora de protenas
Sntesis reducida de albminaEnfermedad heptica Malnutricin
Permeabilidad capilar aumentadaQuemaduras, inflamacin o sepsis, reacciones alrgicas, SDRA, Diabetes Mellitus, terapia con interleukina 2
Obstruccin linftica
Estructura y Funcin de los Riones
Dra. Vilma SantivezFacultad de Medicina de San Fernando U.N.M.S.M.
Corteza Mdula Pirmide Nefrn Cliz Mayor
Espacio Plvico
Arteria Renal Vena Renal
Cliz Menor
Pelvis
Cpsula
Urter
Flujo plasmtico renal efectivoGasto cardaco 5000 ml/min
Flujo sanguneo renal 20 % del GC: 1250 ml/min
FSR "efectivo" 85% del FSR: ~1000 ml/min
Flujo plasmtico renal efectivo 60% FSRE: ~600 ml/min
Vasos y Capilares Arteriales
Vasos venosos Arteria radial cortical Arteriola aferente Vena radial cortical Vena arcuata Vena intrarrenal Arteriola eferente Arteria arcuata Vasa recta descendente
Microvasculatura RenalCorteza
Capa externa
Mdula externaCapa interna
Vasa recta ascendente
Mdula interna
Influencia de la circulacin renal en la formacin de la orina La tasa de filtracin glomerular es determinante importante de la excrecin de agua y solutos Los capilares peritubulares en la corteza reabsorben agua y solutos a la circulacin sistmica y modulan el grado de reabsorcin y secrecin del tubo proximal Los vasa recta retornan agua y sal a la circulacin sistmica y participan en el mecanismo de contracorriente, permitiendo la conservacin de agua por excrecin de una orina hiperosmtica
RAGH
Estructura del Asa Capilar Glomerular y la Barrera de Filtracin
Componentes de la Membrana Basal Glomerular Colgeno tipo IV Laminina Entactina / nidogeno Proteoglicanos sulfatados : Heparan: perlecan, agrin, colgeno XVIII Condroitin: bacaman Dermatan
Membrana Basal Glomerular
Figura 5
Nefrona y el Sistema de Tubos ColectoresCorteza
1. Glomrulo
2. Tbulo contorneado proximal3. Tbulo recto proximal 4. Asa descendente delgada 5. Asa ascendente delgada 6. Tbulo recto distal (asa ascendente gruesa) 7. Mcula densa 8. Tbulo contorneado distal 9. Tbulo conectorMdula externa Capa externa Capa interna Nefrona asa larga Mdula interna
Capa medular
Nefrona asa corta
10. Tubo colector cortical11. Tubo colector medular externo 12. Tubo colector medular interno
Tbulos:Corteza y mdula superficial: Metabolismo aerobio Clulas metablicamente activas Muchas mitocondrias Transporte activo de solutos
Mdula profunda: Metabolismo anaerobio Baja pO2 pH cido Muy alta osmolaridad
Transporte pasivo
Estructura y Funcin de los Riones Inervacin Renal La inervacin renal consiste de fibras simpticas que se originan del plexo celiaco No hay inervacin parasimptica Las fibras adrenrgicas liberan norepinefrina y dopamina y estn adyacentes a las ramas mayores de la arteria renal, la AA y AE Inervan las clulas granulares de la arteriola aferente y todos los segmentos del nefrn
Filtracin Glomerular y Flujo Sanguneo RenalDra. Vilma SantivezFacultad de Medicina de San Fernando U.N.M.S.M.
Nefrona y el proceso de formacin de la orinaFiltracin Reabsorcin Secrecin Excrecin
Corteza Capa medular
Capa externa Mdula externa Capa interna Nefrona asa larga Mdula interna Nefrona asa corta
CARACTERISTICAS DEL FLUJO SANGUINEO RENAL: 90 % del F.S.R. perfunde Corteza Renal 8-10 % del F.S.R. perfunde la mdula 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 Nefrectoma Unilateral, el F.S.R. aumenta progresivamente hacia el rin contralateral, y puede alcanzar un valor casi del doble de lo normal en unas dos semanas.
PROCESOS RENALES Filtracin Secrecin Reabsorcin Excrecin Se filtran 180 L/da Volumen de orina = 1.5 L/da Reabsorcin = 178.5 L/da
Filtracin Glomerular
1.0
0.8 Filtrabilidad Relativa Dextran Policatinico Dextran Neutro Dextran Polianinico
0.6
0.4
0.2
0 18 22 26 30 34 38 42 46 Radio Molecular Efectivo (A)
Flujo Sanguneo Renal La arteriola aferente, la arteriola eferente y la arteria interlobular son los vasos de resistencia mayores y determinan la resistencia vascular renal Los riones regulan su flujo sanguneo ajustando la resistencia vascular en respuesta a cambios en la presin arterial
Autoregulacin del Flujo Sanguneo y la Filtracin Glomerular
Mecanismo miognico Feedback glomerulotubular Ambos regulan el tono de la arteriola aferente
Flujo Sanguineo Renal
Autoregulacin
Tasa Flujo (ml/min)
Flujo Sanguneo Renal
TFG
0
50
100
150
200
Presin Arterial (mm Hg)
Interacciones entre Mcula Densa y Arteriola Clula Granular Renina Aferente Arteriola aferente VasoconstriccinAdenosina
Clula de la Mcula Densa
Luz tubular
La nefronaTG Feedback1. Si aumenta la TFG 3. Sensor en la mcula densa enva mediador vasoconstrictor (adenosina?) a la arteriola aferente
2. Aumenta el flujo tubular de agua y ClNa
La nefrona Feedback TG1. Si disminuye la TFG 3. Sensor en la mcula densa y enva mediador vasodilatador (PGI2, ON) a la arteriola aferente: liberacin de renina vasoconstriccin eferente
2. Disminuye el flujo tubular de agua y ClNa
Flujo Sanguneo Renal La autoregulacin del Flujo sanguneo renal y de la Filtracin glomerular ofrecen un modo efectivo de desacoplar la funcin renal de la Presin Arterial y asegurar una excrecin de fluidos y solutos constante
Regulacin del Flujo Sanguineo Renal y la Filtracin Glomerular
Arteriola Aferente Glomerulo
Arteriola eferente
PGC TFG PGC FSR
TFG PGC TFG PGC TFG
FSR
FSR
FSR
Vasoconstrictores renales
Norepinefrina Angiot ensina II Endotelina Tromboxano
a. afere nte + 0, + + +
a. efere nte + 2+ + +
Vasodilatadores renales
Acetilcolina Ox ido ntrico Dopamina PGE, PGI Bradicinina
a. aferente + + + + 0
a. eferente + + + 0 +
Masa filtrada
Masa excretada
Dinmica de la Ultrafiltracin Glomerular
Arteriola aferente
Arteriola eferente
Aferente 60 mm Hg 0 mm Hg -15 mm Hg -28 mm Hg 17 mm Hg
PCG pEB PEB pCG PUF
Eferente 58 mm Hg 0 mm Hg -15 mm Hg -35 mm Hg 8 mm Hg
FG = LpS [ (PCG PEB) s(pCG pEB) ]
Tasa de filtracin glomerular
Masa filtrada Px x Cx
Masa excretada Ux x V
Filtracin Glomerular y Flujo Sanguneo RenalMasa filtrada = Masa excretada
=
Px x Cx
Ux x V
Filtracin Glomerular y Flujo Sanguneo Renal Clearance representa un volumen de plasma del cual toda la sustancia estudiada ha sido removida y excretada en la orina por unidad de tiempo
Ux x V Cx = Px
Filtracin Glomerular-Fraccin de filtracin
Px x FPR
Cantidad Filtrada Px x TFGPx x TFG
Cantidad Excretada
=
Ux x V
Sin reabsorcin o excrecin tubular de inulina
Px x FPR
Ux x V
Medicin de la TFG Caractersticas del soluto: Filtrado libremente. No rebsorbido, secretado ni metabolizado. Masa filtrada = Masa excretada
TFG x Px = V x Ux
Solutos usados para medir la TFG
Inulina PM = 5200 Iotalamato marcado Creatinina endgena
Filtracin Glomerular-Fraccin de filtracin
Pin x FPR
Cantidad Filtrada Pin x TFGPin x TFG
Cantidad Excretada
=
Uin x V
Sin reabsorcin o excrecin tubular de inulina
Pin x FPR
Uin x V
Filtracin Glomerular y Flujo Sanguineo RenalEl clearence de inulina es una forma de determinar la tasa de filtracin glomerular
Uin x V FG = Pin
Filtracin Glomerular-Fraccin de filtracin
Pin x FPR
Cantidad Filtrada Pin x TFGPin x TFG
Cantidad Excretada
=
Uin x V
Sin reabsorcin o excrecin tubular de inulina
Pin x FPR
Uin x V
Filtracin Glomerular y Flujo Sanguineo RenalLa porcin de plasma que es filtrada se denomina fraccin de filtracin y se expresa as
FF =
TFG FPR
Filtracin Glomerular
6 5 4 3 2 1 0
Creatinina Plasmtica (mg/dl)
0
20
40
60
80
100
120
140
TFG (ml/min)
Valores normales Depuracin de inulina: Varones: 110-150 ml/min
Mujeres: 105-130 ml/min Depuracin de creatinina: Varones: 80-140 ml/min / 1.73 m2 Mujeres: 70-120 ml/min / 1.73 m2
Excrecin de creatinina Varones: 20 25 mg/kg de peso Mujeres: 15 20 mg/kg de peso Entre 50 a 90 aos de edad: Varones: 28 (edad en aos/6) Mujeres: 22 (edad en aos/6)
Recordar: Si la depuracin de una sustancia es mayor que la TFG = SECRECION TUBULAR.
Si la depuracin de una sustancia es menor que la TFG = REABSORCION TUBULAR.
Ecuaciones para predecir FG
Cockcroft -Gault(140 Edad) x Peso
FG =72 x PCr
x (0.85 en mujeres)
Estudio MDRDFG = 186 x (PCr)-1.154 x (Edad)-0.203 x (0.742) x (1.210) mujer negro
Flujo plasmtico renal efectivo
ME = MF + MSFPRE = (Ux.V) / PxTodo el soluto se filtra y se secreta
Medicin del FPRE Caractersticas del soluto: Filtrado libremente. No reabsorbido ni metabolizado. Secrecin proximal completa.
Masa excretada = MF + Masa secretada FPRE x Px = V x Ux
Valores Normales Depuracin de PAH Varones: 560 - 800 ml/min Mujeres: 500 700 ml/min Depuracin de Diodrast: Varones: 600 800ml/min Mujeres: 550 700ml/min
Flujo Sanguneo Renal Indirectamente determina la TFG Modifica la reabsorcin en el TCP Participa en la concentracin y dilucin urinarias Oferta nutrientes, oxgeno y hormonas y retorna CO2, fluidos y solutos Oferta sustratos para la excrecin urinaria
Flujo Sanguneo Renal
Q = P/R
Flujo Sanguneo RenalPresin arteria renal Presin vena renal Resistencia vascular renal
FSR=
Flujo Sanguineo Renal
FPR FSR = 1- Hcto
Ecuaciones para predecir FG
Cockcroft -Gault(140 Edad) x Peso
FG =72 x PCr
x (0.85 en mujeres)
Estudio MDRDFG = 186 x (PCr)-1.154 x (Edad)-0.203 x (0.742) x (1.210) mujer negro
Mecanismos de Transporte RenalReabsorcin de Agua y ClNa por el NefrnDra. Vilma SantivezFacultad de Medicina de San Fernando U.N.M.S.M.
Mecanismos de Transporte Renal Diariamente 180 litros de fluido libre de protenas se filtran por el glomrulo humano Menos del 1% del agua y cloruro de sodio filtrados y cantidades variables de otros solutos se excretan en la orina
Mecanismos de Transporte Renal La formacin de orina comprende 3 procesos bsicos: Ultrafiltracin del plasma por el glomrulo
Reabsorcin de agua y solutos del ultrafiltrado Secrecin de solutos al fluido tubular
Los tbulos son los que controlan en forma precisa el volumen, osmolalidad, composicin y pH del LEC y el LIC
Composicin de la Orina Sodio y Cloro Potasio Amonio Calcio Magnesio Fsforo inorgnico Urea Creatinina pH Osmolalidad 50 - 130 mEq/L 20 - 70 mEq/L 30 - 50 mEq/L 5 - 12 mEq/L 2 - 18 mEq/L 20 - 40 mEq/L 200 - 400 mM 6 - 20 mM 5.0 - 7.0 500 - 800 mOsm / Kg H2O
Mecanismos de transporte de solutos a travs de epitelios y membranas Transporte convectivo (arrastre por solvente). Difusin simple. Difusin facilitada (proteinas transportadores) Transporte activo primario. Transporte activo secundario: Cotransporte Contratransporte
Endocitosis
Conceptos bsicos Los segmentos proximales reabsorben grandes masas de agua y solutos Los segmentos ms distales son menos permeables, pero estn sujetos a una estricta regulacin neurohumoral
Va Paracelular
Espacio intercelular lateral
Sangre
Va Transcelular
Na+ ATP
K+
Na+ ATP
Na+K+
Tubulo ProximalMembrana apical
K+
ATP Na+ Membrana basolateral
Sangre
Na+
Na+K+
ATP
H+CA CO2+H2O
HCO3-
Na+
ATP
Tubulo Proximal
Na+ Glucosa
K+ Glucosa
Sangre
ClNa+
Na+ H+
Na+
Na+ ATP
Na+
K+H Anin Anin+ H Anin K+ Cl-
ClClNa+
Cl-
Tubulo Proximal
Sangre
Soluto
Osmolaridad 287
Osmolaridad 293
Agua
Tubulo Proximal
Resumen del manejo renal de protenas plasmticas Carga glomerular diaria: 7.2 g/da (40mg/L) Reabsorcin TCP: Secrecin RGAH: Excrecin: > 95 % 0.030 - 0.075 g/da < 0.150 g/da
Sangre
Na+ ATP K+ PAHGlutamato
Na+
Na+
KG PAH
KG
Tubulo Proximal
Aniones secretados por el TCPAniones endgenos cAMP Sales biliares Hipuratos Oxalato Prostaglandinas UratoDrogas Acetazolamida Tiazidas Furosemida Probenecid Salicilato Bumetanida Penicilina
Sangre
Na+ ATP H+ OC+ OC+
K+
Tubulo Proximal
Cationes secretados por el TCPCationes endgenos Creatinina Dopamina Epinefrina Norepinefrina Drogas Atropina Isoproterenol Cimetidina Morfina Amiloride Procainamida
Sangre
Na+ 2ClK+ K+
ClK+ Na+ ATP K+ H+ CA CO2 + H2O HCO3-
Na+
RAGH
Sangre
Na+ 2ClK+ K+ Na+ H+ CA
ClK+
K+ HCO3-
ATP
Na+
CO2 + H2O
+
Difusin paracelular
Na+ K+ Ca++ Mg++
H2O
Asa Ascendente Gruesa de Henle
Sangre
Na+
Na+ ATP K+
ClCl-
H2O
Tubulo Distal
SangreClNa+ Clula Principal Na+
K+ K+
ATP
Clula Intercalada H+ ATP CA CO2 + H2O HCO3-
Tubulo Distal y Tubo Colector
Regulacin de la Reabsorcin de ClNa y Agua Efectos hormonalesHormona Angiotensina II Aldosterona Estmulo Renina AII, [K+]p Sitio de Accin Efecto en el Trasporte (Reabsorcin) TP RAG, TD/TC ClNa y H2O ClNa y H2O
PNAUrodilatn Nervio Simptico
VCEVCE VCE
TCTC TP, RAG, TD/TC
ClNa y H2O ClNa y H2O ClNa y H2O
DopaminaADH
VCEPosm, VCE
TPTD/TC
ClNa y H2O H2O
Trasporte de ClNa a lo largo del NefrnSegmento % de Carga Mecanismo de Filtrada Entrada del Na+ 67 Na/H+, cotransporte con aminocidos y solutos orgnicos, Na/H+ - Cl-/anin 1Na+ - 1K+ - 2ClHormonas Reguladoras Ang II Norepinefrina Epinefrina Dopamina Aldosterona
Tbulo proximal
Asa de Henle Tbuli distal Tbuli distal tardo y tubo colector
25 ~4 ~3
Na+ - Cl- cotransportador Aldosterona Canales de Na+ Aldosterona PNA Urodilatn
Trasporte de Agua a lo largo del NefrnSegmento % de Carga Mecanismo de Filtrada Reabsorcin+ 67 25 0 Pasivo RDD, pasivo No reabsorcin Pasivo Hormonas Reguladoras Ninguna Ninguna Ninguna ADH, PNA
Tbulo proximal Asa de Henle Tbuli distal
Tbuli distal tardo ~8-17 y tubo colector
Carga Filtrada de Glucosa, Reabsorcin y Excrecin900 Carga de glucosa filtrada, reabsorcin o excrecin (mg/min) 800 700 600 500 400 300 Normal Umbral 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Excrecin Carga Filtrada
Transporte Mximo
Reabsorcin
200100
0
Concentracin plasmtica de glucosa (mg/100 ml)
Carga Filtrada de Glucosa, Reabsorcin y Excrecin Si el Tm para glucosa es de 375mg/min, la glucosa no debe aparecer en orina hasta que la carga filtrada exceda este valor Si la TFG es de 125ml/min, la glucosuria aparecera con glicemias >300 mg/dL [125mL/min x 3mg/mL (o 300 mg/dL) es igual a 375mg/dL] Esto se debe a la heterogeneidad en la relacin entre tamao glomerular y longitud del TCP
Transporte MximoSustanciaGlucosa Fosfato Sulfato Aminocidos Urato Lactato Protena plasmtica
Transporte mximo375 mg/min 0,1 mM/min 0,06 mM/min 1,5 mM/min 15 mg/min 75 mg/min 30 mg/min
Regulacin de la OsmolaRidad de Fluidos CorporalesRegulacin del Balance de AguaDra. Vilma SantivezFacultad de Medicina de San Fernando U.N.M.S.M.
Regulacin del Balance de Agua Los desrdenes del balance de agua se manifiestan por alteraciones en la osmolaridad de los fluidos corporales que se miden por cambios en Posm Los riones controlan la excrecin de agua independiente de su capacidad para excretar otras sustancias
ADH (vasopresina) Hormona peptdica de 9 aminocidos Sintetizada en el hipotlamo: Ncleo supraptico Ncleo para ventricular
Almacenada en la neurohipfisis (hipfisis posterior)
Control de la Secrecin de ADH Cambios del 1% en la osmolalidad son suficientes para producir cambios Los osmoreceptores en el hipotlamo responden slo a osmoles efectivos Existe un umbral de osmolaridad
que est entre285 -290mOsm/L
Estmulos de la secrecin de ADH Hiperosmolalidad (cambio en 1%) Contraccin del VCE (cambio en 10%)
Otros: Naseas, dolor, stress. Hipoglicemia. b-adrenrgicos, angiotensina II Nicotina
Inhibidores de secrecin de ADH
-adrenrgicos
Glucocorticoides Alcohol
Control de la Secrecin de ADH Para el control hemodinmico (volumen y presin del sistema vascular) los baroreceptores responden a disminuciones del 5-10% Las seales de estos viajan por las vas aferentes del vago y del glosofaringeo Hay cambios en el umbral de osmolaridad
Regulacin del Balance del AguaAcciones de la ADH en el Rin La ADH se fija al receptor V2, aumenta elnivel intracelular de AMPc que activa a la PKA generando la insercin de vesculas con canales de agua a nivel apical Incrementa la permeabilidad del tubo colector al agua y de la porcin medular del colector a la rea
Regulacin del Balance del AguaAcciones de la ADH en el Rin
A travs de la adenilciclasa la ADH inserta trasportadores de rea en la membrana apical del TCMI Este efecto tambin se produce
por la alta osmolalidad del intersticio
Regulacin del Balance del AguaMecanismo de la Sed El centro de la sed se localiza en la regin anterolateral del hipotlamo
La sed es percibida si aumenta en 2-3% la osmolalidad plasmtica o disminuye 10-15% el volumen o presin en el sistema vascular La angiotensina II es estimulante de la sed
Fenmenos fsicos en el proceso de dilucin o concentracin de la orina: Cambios en la permeabilidad hidrulica del tbulo colector en respuesta a la A.D.H. La existencia o no de un gradiente de presin osmtica entre el intersticio cortical (isotnico) y el de la mdula renal y zona papilar (hipertnico) La existencia de un mecanismo multiplicador de contracorriente a nivel de la zona medular renal
Caractersticas de los segmentos tubulares participantesAsa Delgada de Henle Descendente: Permeabilidad al agua depende de la carga tubular. Es impermeable al Sodio y la Urea. Asa Delgada de Henle Ascendente: Impermeable al agua Alta permeabilidad al NaCl Relativa permeabilidad a Urea Asa Gruesa de Henle Ascendente: Transportador activo Na-K-2Cl Impermeable al agua y la Urea
Caractersticas de los segmentos tubulares participantesTubulo Distal: Impermeable al agua (en presencia o ausencia de ADH) Resorcin activa de Na+ Secrecin neta de K+ e H+ Tbulo Colector: Permeable al agua slo en presencia de ADH Muy permeable a la Urea (mayor en la zona medular y aumenta en presencia de ADH)
Diuresis AcuosaVaso Recto Nefrn
Osmolalidad del Fluido intersticial (mOsm/Kg H2O) 300
Corteza
ClNa ClNa ClNa 300
Mdula
H2 OClNa 400 ClNa 500
H2 O H2 O Soluto Soluto H2 O H2 O
ClNaClNa Urea
H2 O
600
AntidiuresisVaso Recto Nefrn
Osmolalidad del Fluido intersticial (mOsm/Kg H2O) H2 O 300
Corteza Mdula
ClNa ClNa ClNa H2 O ClNa 300
H2 OH2 O H2 O Soluto H2O Soluto H2 O H2 O
ClNa ClNaClNa Urea
H2 O
600
H2 O
1200
285 285 285 285 285 285 285 285
285 285 285 285 285 285 285 285
385 385 385 385 385 385 385 385
185 185 185 185 185 185 185 185
285 285 285 285 385 385 385 385
185 185 185 185 385 385 335 385
335 335 335 335 485 485 485 485
135 135 135 135 285 285 285 285
285 285 335 335 335 335 485 485
135 135 285 285 285 285 485 485
310 310 410 410 410 410 585 585
110 110 210 210 210 210 385 385
285 310 310 410 410 410 410 585
110 210 210 210 210 385 385 385
297 360 360 410 410 498 498 685
97 160 160 210 210 298 298 485129
Intersticio Corteza Medula 285 400 400
Asa de Henle 200
Tbulo colector
400
600
600
400
600
800
800
600
800
1000
1000
800
1000
1200Transporte de NaCl Difusin pasiva de H2O
1200
1200
130
Intercambio Contracorriente
H2 O Soluto H2 O Soluto
Fenmenos fsicos que rigen el proceso de dilucin o concentracin de la orina: Cambios en la permeabilidad hidrulica del tbulo colector en respuesta a la ADH La existencia o no de un gradiente de presin osmtica entre el intersticio cortical (isotnico) y el de la mdula renal y zona papilar (hipertnico ) La existencia de un mecanismo multiplicador de contracorriente a nivel de la zona medular renal
Propiedades de los Segmentos del Nefrn implicados en la Concentracin y Dilucin UrinariaPermeabilidad Pasiva Segmento Trasporte Activo ClNa Urea H2O Efecto de ADH
Asa de Henle - RDD - RAD - RAG Tbulo Distal Tubo Colector - Cortical - Medular
0 0 +++ +
+ +++ + +
+ + 0 0
+++ 0 0 0 Permeabilidad al H2O Permea. a rea y H2O
+ +
+ +
0 ++
0 +
Regulacin del Volumen Circulante Efectivo y Balance del ClNaDra. Vilma SantivezFacultad de Medicina de San Fernando U.N.M.S.M.
Regulacin del VCE y balance del sodio Los cambios en el balance del sodio no alteran la osmolalidad del lquido extracelular El volumen del lquido extracelular aumenta de acuerdo a la cantidad de cloruro de sodio que se aade a este espacio Los riones regulan el volumen del lquido extracelular haciendo ajustes en la excrecin de cloruro de sodio
Volumen Circulante Efectivo (VCE) Su definicin es fisiolgica no anatmica El VCE vara directamente con el volumen del LEC y en particular el del sistema vascular, la presin arterial y el gasto cardaco
Los riones alteran la excrecin de ClNa en respuesta a cambios del VCE
Sensores del VCE (Baroreceptores)I. VascularA. Baja presin Aurcula Vasculatura pulmonar B. Alta presin Seno carotdeo Arco artico Aparato yuxtaglomerular
II. Sistema Nervioso Central III. Heptico
Seales Implicadas en el Control de la Excrecin Renal de Agua y Sodio Nervio Simptico Renal ( actividad : excrecin) FG Secrecin de renina Reabsorcin de ClNa en todo el nefrn
Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona ( secrecin : excrecin) AII estimula reabsorcin de ClNa en TP Aldosterona estimula reabsorcin de ClNa en RAG , TD y TC Secrecin de ADH
Seales Implicadas en el Control de la Excrecin Renal de Agua y Sodio Nervio Simptico Renal ( actividad : excrecin) FG Secrecin de renina Reabsorcin de ClNa en todo el nefrn
Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona ( secrecin : excrecin) AII estimula reabsorcin de ClNa en TP Aldosterona estimula reabsorcin de ClNa en RAG , TD y TC Secrecin de ADH
Seales Implicadas en el Control de la Excrecin Renal de Agua y Sodio Pptido Natriurtico Atrial ( secrecin : excrecin ClNa) FG Secrecin de renina Secrecin de aldosterona Reabsorcin de ClNa y H2O por TC Secrecin e inhibe accin de ADH en TC
ADH ( secrecin : excrecin de H2O) Absorcin de H2O por TC
TD
TP4% 67% RAG
Carga filtrada: 25,000 mEq/da
TCC3%
25%
Manejo del Sodio por el Nefrn1%
TCMI
Mecanismos para mantener la oferta constante de sodio al TC Autoregulacin de la Filtracin Glomerular Balance glomerulotubular (dependiente de las fuerzas de Starling entre el capilar peritubular y el espacio intercelular lateral y la carga de glucosa y aminocidos)
Dependencia de carga de la reabsorcin del sodio por el asa de Henle y el tbulo distal
Diferencias entre Osmoregulacin y Regulacin de volumenOsmoregulacin Qu se percibe? Sensores Efectores Osmolalidad plasmtica Osmoreceptores hipotalminos ADH Sed Excrecin de agua y, va la sed, ingesta de agua Regulacin de volumen VCE Seno carotdeo, arteriola aferente, aurcula Sistema RAA, SNS, PNA, ADH, natriuresis por presin Excrecin urinaria de sodio
Qu se afecta?