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The Pharmaceutical LetterLib. XVI; no. 1 15 de enero de 2014Periodicidad quincenal

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1. EL SISTEMA URINARIO

Los órganos que constituyen el sistema urinario sondos riñones, dos uréteres, una vejiga urinaria y unauretra, tal como se ilustra en las figuras de este apar-tado. En el funcionamiento básico de dicho sistemaurinario, la sangre proveniente de la aorta se filtra através de los riñones, pero casi toda el agua y granparte de los solutos retornan al torrente sanguíneo; elagua y los solutos restantes constituyen la orina. Éstase excreta de cada riñón por el interior del urétercorrespondiente y se almacena en la vejiga urinariahasta salir del cuerpo, expulsada a través de la uretra.

Tomado de: Averroes. Red Temática Educativa de Andalucía.Introducción a Ciencias de la Salud. Málaga: Averroes-Junta deAndalucía; 2013. Disponible en: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~29701428/salud/excetor.htm

Tomado de: Winslow T. Anatomía del sistema urinario masculino(izquierda) y el sistema urinario femenino (derecha). U.S.Govt. 2010.Disponible en: http://www.cancer.gov/espanol/pdq/tratamiento/vejiga/patient

FISIOLOGÍA DEL SISTEMA RENAL.FUNCIÓN RENAL NORMAL

En este primer boletín del Pharmaceutical Letter 2014 se describen los principales aspectos de la fisiologia de la fun-ción renal, necesarios para comprender las implicaciones de la farmacoterapia de pacientes con Insuficiencia Renal.

FARMACOTERAPIA DEL PACIENTE CON INSUFICIENCIA RENALFÁRMACOS EN INSUFICIENCIA RENAL UTILIZADOS COMÚNMENTE EN ATENCIÓN PRIMARIA

Autoras: Rius-Font L, Silva-Castro MM. Revisora: Sablón-González N.Conscientes de la problemática que plantea para la Atención Primaria el uso de fármacos en pacientes con insuficiencia renal, DICAF empiezaa preparar para los boletines del Pharmaceutical Letter 2014 diversos temas de interés sobre “Farmacoterapia del paciente con InsuficienciaRenal” para médicos, farmacéuticos hospitalarios, farmacéuticos comunitarios y todos los profesionales de salud que atiendan pacientescrónicos polimedicados que requieran cuidados especiales por padecer alguna enfermedad renal. Estos temas están siendo preparados porun equipo multidisciplinar conformado por médicos nefrólogos, farmacéuticos especialistas en farmacia hospitalaria y farmacéuticoscomunitarios dedicados al cuidado de pacientes en su práctica asistencial no sólo en el entorno español sino en el entorno europeo.

Los riñones regulan el volumen y la composición de lasangre, ayudan a controlar la presión arterial, sinteti-zan la glucosa, liberan eritropoyetina y participan en lasíntesis de la vitamina D. Los uréteres transportan laorina desde los riñones hasta la vejiga urinaria, esta asu vez almacena la orina y finalmente la uretra descar-ga la orina del cuerpo.

En términos generales, los riñones realizan el trabajomás importante del sistema urinario, puesto que lasotras partes son prácticamente vías de paso y áreas dealmacenamiento. Al filtrar la sangre y formar la orina,los riñones contribuyen fundamentalmente a la home-ostasis, entendida como la estabilidad dinámica de losprocesos fisiológicos1.

Función renal

Venacavasuperior

Vena cavainferior

Riñón derecho

Aorta

Corazón

Aortadescendente

Riñónizquierdo

La sangre de la aorta llega a los riñones para que pueda serfiltrada y limpiada. Entre otras funciones, los riñones elimi-nan toxinas, desechos metabólicos y exceso de iones de lasangre que sale del cuerpo en la forma de orina.

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2. EL RIÑÓN. ÓRGANO DE LA HOMEOSTASIS.PRINCIPAL ÓRGANO DEL SISTEMA URINARIO

2.1. FISIOANATOMÍA DEL RIÑÓN

El riñón es un órgano doble retroperitoneal situado aambos lados de la columna vertebral, entre la últimavértebra dorsal y la tercera vertebra lumbar, estárodeado por una cápsula de tejido fibroso y por grasa.Es un órgano compacto, cuya única abertura es el hiliorenal, por el que pasa la arteria y la vena renal, losvasos linfáticos, los nervios y la pelvis renal, que es unaprolongación, en forma de embudo de la parte supe-rior del uréter. En el parénquima renal se distinguendos regiones distintas: la corteza externa y la médulainterna. Esta última se divide en un cierto número deáreas cónicas nombradas como pirámides renales,cuya base está orientada hacia la corteza, y su vértice,denominado papila renal, posee pequeños orificiosque son las terminaciones de los tubos colectores:estas papilas penetran en los cálices renales, y estos asu vez confluyen en la pelvis renal.

Las paredes de los cálices, la pelvis y el uréter poseenelementos contráctiles, generadores de movimientosperistálticos que propician el tránsito de la orina desdeel riñón a la vejiga. Antes de abocar a la vejiga, unaparte del uréter penetra en la submucosa vesical, yesta disposición anatómica actúa como mecanismovalvular que impide el reflujo de la orina desde la veji-ga hacia el ureter cuando la vejiga se contrae.

Como se puede observar en la figura anterior, el riñónestá irrigado por la arteria renal, que entra a través delhilio renal y luego se ramifica en la corteza para formararterias interlobulares, arqueadas e interlobulillares;estas últimas se ramifican en la corteza formando múl-tiples arterias aferentes, cada una de las cuales da ori-gen a un ovillo capilar que se denomina glomérulo. Loscapilares del glomérulo se continúan con la arteriolaeferente, de la que surge la red de capilares peritubu-lares, que drenan el sistema venoso renal, y éste lohace en la vena cava inferior. Las arteriolas aferentescorrespondientes a los glomérulos situados en la pro-ximidad de la médula renal (nefronas yuxtaglomerula-res) penetran en la misma, formando una red peritu-bular especial, la de los vasos rectos. En condiciones

normales, el flujo sanguíneo que recibe el riñón supo-ne aproximadamente el 20% del gasto cardíaco, lo queequivale a 1200 ml/min; la distribución intrarrenal delflujo no es uniforme, de modo que la corteza recibe el75% del mismo y la médula el 25%, siendo la papilarenal la zona menos irrigada. El flujo sanguíneo delriñón está autorregulado, lo que signidica que se man-tiene constante con valores de presión arterial sisté-mica entre 80 y 170 mmHg, gracias a las variaciones decalibre de las arteriolas renales2.

La unidad funcional básica del riñón es la nefrona,que es un tubo con una terminación ciega en forma decápsula (cápsula de Bowman) que rodea un ovillo decapilares, el glomérulo. Cada riñón contiene aproxima-damente un millón de nefronas. La sangre de la arte-riola aferente irriga los capilares del glomérulo, mien-tras que la sangre abandona el glomérulo por un vasode resistencia, la arteriola eferente. Las demás partesde la nefrona son el túbulo contorneado proximal, elasa de Henle, el túbulo contorneado distal y el con-ducto colector. En este conducto, se unen numerosostúbulos distales y, a la vez, estos se funden formandoconductos más gruesos, que drenan en un cáliz renal ydespués en la pelvis renal. Hay dos tipos de nefronadistinta: las nefronas corticales que constituyen el80% del total y las nefronas yuxtamedulares. Los glo-mérulos de las primeras se sitúan en los dos terciosexternos de la corteza y con asas de Henle cortas queestán a una corta distancia de la médula o bien no laalcanzan. En cambio, las yuxtamedulares tienen losglomérulos en el tercio interno de la corteza y con lasasas de Henle largas3.

2.2. FUNCIONES DEL RIÑÓN

El riñón es uno de los órganos más diferenciados en elcuerpo. En su intersticio o en sus segmentos nefrona-les, vasos sanguíneos y capilares filtrantes, al concluirel desarrollo embrionario se pueden identificar unos30 tipos celulares diferentes; esta diversidad de célulasmodula procesos fisiológicos muy complejos4. Dehecho, el funcionamiento normal del riñón se realizamediante múltiples procesos celulares para mantenerla homeostasis del organismo. En otras palabras, lahomeostasis del organismo depende fundamental-mente de procesos celulares que, en conjunto, com-prenden a la función de los riñones. Las funcionesendocrinas, la regulación de la presión arterial y lahemodinámica intraglomerular, el transporte de solu-tos y agua, el equilibrio acidobásico y la eliminación demetabolitos energéticos o de medicamentos, se reali-zan por mecanismos intrincados de respuesta renal.

Las funciones renales incluyen:

• Regulación de la composición iónica de la sangre.Los riñones ayudan a regular la concentración de dis-tintos iones en la sangre, principalmente iones sodio(Na+), potasio (K+), calcio (Ca2+), cloruro (Cl-) y fosfato(HPO4

2-).

• Mantenimiento de la osmolaridad de la sangre.Regulando por separado la pérdida de agua y la desolutos en la orina, los riñones mantienen una osmo-laridad relativamente constante en la sangre cercanaa 290 miliosmoles por litro.

Tomado de: Averroes. Red Temática Educativa de Andalucía.Introducción a Ciencias de la Salud. Málaga: Averroes-Junta deAndalucía; 2013. Disponible en: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~29701428/salud/excetor.htm

VENARENAL

ARTERIARENAL

PELVISRENAL

URÉTERCÁLIZ RENAL

CÁPSULA DEBOWMAN

Nefrona

TÚBULOCONTORNEADODISTAL TÚBULO

COLECTOR

TÚBULOCONTORNEADO

PROXIMAL

GLOMÉRULO

ASA DEHENLE

CONDUCTODE BELLINI

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Resumen de las Funciones Renales:

• Regulación de la composición iónicade la sangre.

• Mantenimiento de la osmolaridadde la sangre.

• Regulación del volumen de la sangre.• Regulación de la presión arterial.• Regulación del pH sanguíneo.• Liberación de hormonas.• Regulación de la concentraciónde glucosa en sangre.

• Excreción de desperdicios y sustanciasextrañas.

• Regulación del volumen de la sangre. Al conservar oeliminar agua, los riñones regulan el volumen de lasangre y por consiguiente el del líquido intersticial.Además, un incremento en el volumen sanguíneoeleva la presión arterial, en tanto que una disminu-ción de dicho volumen la disminuye.

• Regulación de la presión arterial. Además de regularel volumen de la sangre, los riñones ayudan en losajustes de la presión arterial de dos maneras: alsecretar renina, enzima que activa la vía renina-angiotensina, y al modular la resistencia renal, o seala que se opone al flujo de sangre que pasa por losriñones, lo que a su vez afecta la resistencia vascularperiférica. El resultado de un aumento de renina oun incremento de la resistencia renal es la elevaciónde la presión arterial.

• Regulación del pH sanguíneo. Los riñones excretanuna cantidad variable de H+ en la orina y retieneniones bicarbonato (HCO3

-). Estas son dos actividadesque contribuyen a regular el pH sanguíneo.

• Liberación de hormonas. Los riñones liberan doshormonas: calcitriol, la forma activa de la vitaminaD, que ayuda a regular la homeostasis del calcio y laeritropoyetina, que estimula la producción de eritro-citos.

• Regulación de la concentración de glucosa en san-gre. Los riñones pueden desaminar el aminoácidoglutamina, emplearlo para la síntesis de nuevasmoleculas de glucosa en la glucogénesis y liberar glu-cosa en la sangre.

• Excreción de desperdicios y sustancias extrañas.Mediante la formación de orina, los riñones ayudana eliminar sustancias sin función útil en el cuerpo,por ejemplo amoniaco y urea provenientes de ladesaminación de aminoácidos, bilirrubina del cata-bolismo de la hemoglobina, creatinina del desdobla-miento del fosfato de creatina en las fibras muscula-res, y ácido úrico del catabolismo de las ácidosnucleicos. Otros desperdicios excretados de la orinason sustancias extrañas como fármacos o toxinas delmedio ambiente.

3. FISIOLOGÍA RENAL

3.1. PROCESOS FISIOLÓGICOS DE LA NEFRONA

Los riñones son órganos muy vascularizados y relacio-nados directamente con la regulación del volumen y lacomposición del líquido extracelular y con la elimina-ción de productos de desecho. Estas funciones sonrealizadas básicamente por la nefrona a través de dosprocesos consecutivos, la filtración glomerular y eltransporte tubular (reabsorción y secreción), los cualesdan origen a la formación de la orina. De hecho duran-te la producción de orina, la nefrona y los conductoscolectores realizan tres procesos básicos que se resu-men a continuación:

1. Filtración Glomerular. En el primer paso de la pro-ducción de orina, el agua y la mayoría de los solutosdel plasma pasan de la sangre, a través de la pared delos capilares glomerulares al interior de la cápsula glo-merular, la cual se vacía en el túbulo renal.

2. Reabsorción Tubular. Conforme el líquido filtradoavanza a lo largo del túbulo renal y a través del con-ducto colector, las células del túbulo reabsorben lamayor parte del agua y muchos solutos útiles filtrados,y retornan a la sangre a medida que el líquido fluye porlos capilares peritubulares y los vasos rectos. Funda-mentalmente, la reabsorción se refiere al reingreso desustancias al torrente sanguíneo, que es diferente deabsorción que significa entrada de sustancias nuevas alcuerpo.

3. Secreción Tubular. Conforme el líquido fluye a lolargo del túbulo y a través del conducto se secretanmateriales adicionales, tales como desechos, fármacosy iones en exceso en el líquido. La secreción tubularretira una sustancia de la sangre; en otros casos desecreción, por ejemplo la de hormonas, a menudo selibera una sustancia en la sangre.

Los solutos en el líquido que drena en la pélvis renalpermanecen en la orina y serán excretados. La excre-ción urinaria de cualquier soluto es igual a su filtraciónglomerular más la secreción y menos la reabsorción.

En los siguientes apartados se describen los aspectosbásicos de estos procesos:

3.1.1. Filtración Glomerular

El corpúsculo renal forma un gran volumen de ultrafil-trado, alrededor de 180 l/día, que se halla práctica-mente libre de proteínas en los dos riñones de unhombre normal. Este proceso se realiza mediante unproceso simple de ultrafiltración a través de las pare-des de los capilares glomerulares.

Este proceso es la filtración glomerular que consiste enla formación de un ultrafiltrado a partir del plasma quepasa por los capilares glomerulares. Se denominaultrafiltrado porque sólo contiene solutos de pequeñotamaño capaces de atravesar la membrana semiper-meable que constituye la pared de los capilares. Éstapermite libremente el paso de agua y de sustanciasdisueltas, con peso molecular inferior de 15000; estotalmente impermeable, en condiciones normales, asolutos con peso molecular superior a 70000 y dejapasar en cantidad variable los de peso molecular entre

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15000 y 70000. La orina primitiva, que se recoge en elespacio urinario del glomérulo, y que a continuaciónpasa al túbulo proximal, está constituida por agua ypequeños solutos en una concentración idéntica a ladel plasma; carece no obstante, de células, proteínas yotras sustancias de peso molecular elevado.

El filtrado es producto únicamente de fuerzas físicas.La presión sanguínea en el interior del capilar favorecela filtración glomerular, la presión oncótica ejercidapor las proteínas del plasma y la presión hidrostáticadel espacio urinario actúan en contra de la filtración.La presión de filtración, que es la resultante del con-junto de dichas fuerzas, es la que condicionará lamayor o menor cantidad de filtrado producido porcada glomérulo. En el adulto sano, la superficie decapilar glomerular total capacitada para la filtración esde aproximadamente de 1 m2. Si la presión hidrostáti-ca capilar disminuye considerablemente, como encasos de hipotensión severa, la presión de filtraciónpuede llegar a cero y cesar el filtrado glomerular5.

El otro factor que interviene como determinante de lafiltración glomerular es el coeficiente de ultrafiltra-ción (Kf), el cual está en función del área total de lasuperficie filtrante y de la permeabilidad hidráulica dela pared capilar. Como corresponde a un órgano desti-nado a producir un gran volumen de filtración, la per-meabilidad hidráulica de los capilares del glomérulo esmuy superior a la de otros tejidos. En resumen, el volu-men de filtrado glomerular es el resultado de la pre-sión neta de ultrafiltración PUF ejercida sobre unasuperficie que posee unas características intrínsecasdefinidas por el coeficiente de ultrafiltración Kf.

En cuanto a la permeación de macromoléculas, estadepende del tamaño de los poros efectivos de lapared capilar y de su carga eléctrica. Estudios con dex-tranos neutros sugieren que los poros miden 2-3 nm,por lo que serían permeables a moléculas pequeñascomo la inulina (1,4 nm), pero no a la albúmina (3,6 nm).La pared de los capilares glomerulares posee cargasfijas negativas que pueden facilitar o dificultar el pasode macromoléculas a su través por interacción elec-trostática. Dado que la mayoría de las proteínas séricastienen carga negativa al pH normal de la sangre, éstastienden a ser rechazadas por fuerzas electrostáticascuando intentan atravesar la pared de los capilaresglomerulares, incluso con independencia de su pesomolecular.

Numerosas sustancias vasoactivas modifican el volu-men del filtrado glomerular al provocar variacionesen los determinantes de la filtración glomerular. Laangiotensina II y la endotelina causan una disminu-ción del volumen de filtrado glomerular (FG) asociadaa un descenso del flujo plasmático renal (FPR), quetiene como consecuencia la vasoconstricción. Sinembargo, la reducción del FG es proporcionalmentemenor que la disminución del FPR, puesto que la vaso-constricción preferente de la arteriola aferente tiendea mantener invariable la presión hidrostática intracapi-lar. La noradrenalina es otro vasoconstrictor potenteque provoca asimismo disminución del FPR, pero suefecto sobre el FG es también menos acusado. Lasprostaglandinas, como la PGE1, y otros vasodilatado-

res renales (acetilcolina, bradicinina, óxido nítrico)ocasionan, por el contrario, un aumento significativodel FPR, pero, a excepción de los glucocorticoides, suinfluencia sobre el FG es también poco intensa debidoa una reducción simultánea del Kf. En general, el FGtiende a mantenerse constante en circunstancias muydiversas e incluso en situaciones que modifican signifi-cativamente el FPR, lo que se interpreta como el resul-tado de fenómenos de autorregulación y de contrarre-gulación.

El filtrado glomerular normal es de alrededor de 120mL/min/1,73 m2 de superficie corporal. Algunas situa-ciones patológicas ocasionan modificaciones acusadasde los determinantes del FG. Éste disminuye en lassiguientes circunstancias clínicas:

a) Hipotensión, por el descenso de la presión hidros-tática intracapilar.

b) Deshidratación, por el aumento de la presión coloi-dosmótica del plasma.

c) Obstrucción urinaria, por el aumento de la presiónhidrostática en el espacio de Bowman.

d) Insuficiencia cardíaca, por la disminución del flujosanguíneo renal.

e) Enfermedad renal intrínseca, por la disminución delcoeficiente de ultrafiltración.

El FG aumenta, por el contrario, de modo característi-co durante la gestación, asociado a una elevación delFPR.7

3.1.2. Función Tubular

El túbulo renal procesa selectivamente este filtrado:alrededor del 99% del agua filtrada es conservada, per-mitiendo la excreción de sólo 1-2 l/día. Los solutos sonselectivamente conservados o excretados medianteprocesos de intercambio tubular: resorción o secre-ción. Gran parte del volumen de agua y solutos filtra-dos por el glomérulo son reabsorbidos en el túbulorenal. Si no fuera así, y teniendo en cuenta el filtradoglomerular normal, el volumen diario de orina excreta-da podría llegar a 160 litros. En lugar del litro y mediohabitual.

En las células tubulares, como en la mayoría de las delorganismo, el transporte de sustancias puede efec-tuarse pormecanismos activos o pasivos. En el primercaso el proceso consume energía, en el segundo no yel transporte se efectúa gracias a la existencia de ungradiente de potencial químico o electroquímico. Noobstante la creación de este gradiente, puede precisarun transporte activo previo. Por ejemplo, la reabsor-ción activa de sodio por las células del túbulo renal,crea un gradiente osmótico que induce la reabsorciónpasiva de agua y también de urea. Por uno u otro deestos mecanismos, la mayor parte del agua y sustan-cias disueltas que se filtran por el glomérulo son reab-sorbidas y pasan a los capilares peritubulares y de estaforma nuevamente al torrente sanguíneo. Así comoexiste la capacidad de reabsorber sustancias, el túbulorenal también es capaz de secretarlas pasando desdeel torrente sanguinéo a la luz tubular. Mediante estasfunciones, reguladas por mecanismos hemodinámicos

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y hormonales, el riñón produce orina en un volumenque oscila entre 500 y 2.000 mL al día, con un pH habi-tualmente ácido pero que puede oscilar entre 5 y 8, ycon una densidad entre 1.010 y 1.030. Estas variables,así como la concentración de los diversos solutos,variarán en función de las necesidades del organismoen ese momento.

En el túbulo proximal se reabsorbe del 65 al 70% delfiltrado glomerular. Esto se produce gracias a unareabsorción activa de sodio en este segmento, quearrastra de forma pasiva el agua. Además de sodio yagua, en este segmento de reabsorbe gran parte delbicarbonato, de la glucosa y aminoácidos filtrados porel glomérulo.

El asa de Henle tiene como función, por sus caracterís-ticas específicas, el crear un intersticio medular conuna osmolaridad creciente a medida que nos acerca-mos a la papila renal; en este segmento se reabsorbeun 25% del cloruro sódico y un 15% del agua filtrados,de tal forma que el contenido tubular a la salida deeste segmento es hipoosmótico respecto al plasma yaque contiene menos concentración de solutos.

En el túbulo distal, además de secretarse el potasioy los hidrogeniones que contribuyen a la acidifica-ción de la orina, se reabsorben fracciones variablesdel 10% de sodio y 15% de agua restantes del filtra-do glomerular.

Respecto al funcionamiento tubular, el filtrado queentra en el túbulo contorneado proximal es isotónicocon respecto al plasma sanguíneo. Los iones sodio sonbombeados desde el túbulo hacia afuera, y los ionescloruro los siguen pasivamente. Así, el filtrado perma-nece isotónico porque el agua también se mueve haciaafuera por ósmosis. En todos los bombeos o transpor-te activos, participan ATPasas que catalizan la libera-ción de la energía.

Cuando el filtrado desciende por el asa de Henle se vaconcentrando a medida que el agua se mueve porósmosis hacia la zona circundante de alta concentra-ción de solutos. Esta alta concentración se genera porla acción de las células de la pared de la rama ascen-dente gruesa del asa de Henle, que bombean hacia elintersticio iones sodio y cloruro, y por la difusión de laurea hacia afuera de la porción inferior del conductocolector –fenómeno que se intensifica en presencia dela hormona antidiurética (ADH)–. Dado que la pared dela rama ascendente del asa es impermeable al agua, elfiltrado se vuelve cada vez menos concentrado a medi-da que el cloruro de sodio es bombeado hacia afuera.En el momento en que alcanza el túbulo contorneadodistal, es hipotónico con respecto al plasma sanguíneoy permanece hipotónico a lo largo de todo el túbulodistal. Luego el filtrado desciende por el conductocolector, atravesando una vez más la zona de alta con-centración de soluto. Desde este punto en adelante, laconcentración de la orina depende de la presencia deADH. Si no hay ADH presente, la pared del conductocolector no es permeable al agua, no se elimina aguaadicional y se excreta una orina menos concentrada. Sihay ADH presente, las células del conducto colectorson permeables al agua, que se mueve por ósmosis

hacia el fluido que lo rodea a través de unos poros lla-mados acuaporinas, como se muestra en la siguientefigura.

En este caso, una orina concentrada (hipertónica) des-ciende a lo largo del conducto hacia la pelvis renal, eluréter, la vejiga y finalmente hacia afuera, por la ure-tra. La concentración de 1.200 miliosmoles se produceen una concentración de ADH máxima. La conserva-ción de agua es posible por la capacidad de excretaruna orina que es hipertónica en relación con la sangre.El asa de Henle es la porción de la nefrona que haceposible este proceso.

Entendidos estos fenómenos es posible comprender laregulación de la excesión de agua, sodio, potasio, urea,ácido úrico, calcio y fosfatos además de la consiguien-te regulación renal del equilibrio ácido-básico.

3.1.2.1. Regulación de la excreción de agua

En función del estado de hidratación del individuo, elriñón es capaz de eliminar orina más o menos concen-trada, es decir, la misma cantidad de solutos, disueltosen menor o mayor cantidad de agua. Esta es una fun-ción básicamente del túbulo renal. Además de lavariable fracción de sodio o agua reabsorbidos en eltúbulo proximal, la acción de la hormona antidiuréticaen el túbulo colector hace a éste más o menospermeable al agua, condicionando una mayor o menorreabsorción del 15% de ésta que llega a ese segmentoy, por tanto, una orina más o menos diluida.

La hormona antidiurética es sintetizada por célulasnerviosas del hipotálamo y es segregada por la hipófi-sis. El principal estímulo para su secreción es el aumen-to de la osmolaridad plasmática, aunque también laestimula la disminución del volumen del líquido extra-celular. Dicha hormona actúa sobre el túbulo colector,haciéndolo permeable al agua, con lo que la reabsor-ción de ésta aumenta, disminuye la osmolaridad plas-mática y se excreta una orina más concentrada. Ensituaciones de disminución de la osmolaridad o expan-sión del volumen extracelular se inhibe la secreción dehormona antidiurética y se absorbe menos agua excre-tándose orina más diluida.

Cápsula deBowman

Vasossanguíneos

Transporte activo de Cl– y Na

Difusión de NaC1

Difusión de urea

AguaIones Na+ y Cl–moléculas de urea

Asa deHenle(rama

descendente)

Asa deHenle(rama

ascendente)

Glomérulo

Corte

za

Hipo

tónica

Hipe

rtónic

a

Hipe

rtónic

a

Hipe

rtónic

a

Urea

Méd

ulaex

terna

Méd

ulaint

erna

Túbulo contorneadoproximal

Isotónica 300 300

300

300

300350

400

600

800

1.000

1.2001.200 1.200 1.2001.200

600

200300Hipotónica

Túbulo contorneadodistal

Conductocolector

Ramaascendentegruesa

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3.1.2.2. Regulación de la excreción de sodio

En condiciones normales, menos de un 1% del sodiofiltrado por el glomérulo es excretado en la orina. Elprincipal factor que determina la reabsorción tubularde sodio es el volumen extracelular.

Si el aporte de sodio disminuye y se produce una con-tracción de este espacio, se estimula la secreción derenina por el aparato yuxtaglomerular. Esta enzima facili-ta la conversión de Angiotensinógeno en Angiotensina I;la enzima de conversión, a su vez, el paso deAngiotensina I a Angiotensina II, y ésta, además de pro-ducir vasoconstricción, estimula la secreción de aldoste-rona por la glándula suprarrenal. La aldosterona actúasobre el túbulo distal provocando un aumento de lareabsorción de sodio, restableciendo así la homeostasis.

3.1.2.3. Regulación de la excreción de potasio

El potasio filtrado por el glomérulo es reabsorbido ensu totalidad por el túbulo proximal (70%) y el asa deHenle (30%), el balance entre secreción y reabsorciónen el túbulo distal es el que determina la cantidadexcretada en la orina. En una dieta normal contenien-do 100 mEq de potasio, los riñones excretan 90 mEq.Ante una sobrecarga oral, la excreción urinaria aumen-ta de forma rápida, eliminando en 12 horas el 50% deesa sobrecarga. En situaciones de deprivación el riñónreacciona de forma más lenta, pudiéndose provocaruna deplección del total del potasio del organismo. Losmineralcorticoides, un contenido alto de sodio en laorina y la mayoría de los diuréticos inducen un aumen-to de la excreción de este ión.

3.1.2.4. Excreción de los productosdel metabolismo nitrogenado

La urea constituye aproximadamente la mitad delsoluto urinario, en condiciones normales. Es en losseres humanos la principal forma de eliminación de losdesechos del metabolismo nitrogenado. La urea filtra-da por los glomérulos sufre procesos de reabsorción ysecreción tubular, dependiendo la fracción excretadaen la orina del mayor o menor flujo urinario. Así, ensituaciones de antidiuresis, cuando la hormona anti-diurética induce una importante reabsorción de agua,el aclaramiento de urea disminuye, ocurriendo lo con-trario cuando la diuresis es importante.

El ácido úrico proveniente del metabolismo de las puri-nas también es reabsorbido y secretado en el túbulorenal. Su eliminación diaria por orina oscila entre 700 y900 mg. La creatinina, cuya excreción urinaria es deaproximadamente 1 g/día, sufre pocas aIteracionesdurante su paso por el túbulo, dependiendo básicamen-te la cantidad eliminada del filtrado glomerular.

3.1.2.5. Metabolismo fosfo-cálcico

Aunque el aporte de calcio al organismo depende bási-camente de la absorción intestinal y la mayor cantidadde esta sustancia en el organismo se encuentra en elhueso, el riñón también juega un importante papel ensu metabolismo. Además de su papel en la síntesis dela forma activa de vitamina D, el riñón puede excretarmás o menos calcio. La mayor cantidad del calcio filtra-do en el glomérulo es reabsorbido en su trayecto tubu-lar, tan sólo un 1% se excreta con al orina (en condicio-nes normales la calciuria oscila entre 100 y 300 mg/día).La parathormona y el aumento de la reabsorción proxi-

mal de sodio, proceso al cual está íntimamente unida lareabsorción de calcio, disminuyen la calciuria.

Contrariamente al calcio, la excreción de fosfatosdepende básicamente del riñón. La reabsorción tubularde fosfatos, que tiene lugar predominantemente en eltúbulo proximal, está regulada por la parathormona.Cuando la fosforemia aumenta, se estimula la secreciónde ésta, que inhibe la reabsorción e incrementa la excre-ción de orina, restableciendo así la situación basal.

3.2. REGULACIÓN RENAL DEL EQUILIBRIOÁCIDO-BÁSICO

En un ser humano normal, la concentración de hidro-geniones en el plasma arterial, expresada como pH,oscila entre 7,38 y 7,42. Esta situación de ligera alcali-nidad está constantemente comprometida por elaporte de ácidos endógenos, procedentes del metabo-lismo, y exógenos. La labor de mantenimiento de laalcalinidad normal frente a estos aportes se realizamediante tres sistemas diferentes:

1. La capacidad tampón de la sangre, de respuestainmediata pero parcial y que, si no es regenerada,terminará por agotarse.

2. El sistema respiratorio, de respuesta rápida y máscompleta, pero también parcial, ya que regula sólolos niveles de anhídrido carbónico (CO2).

3. El sistema renal, de respuesta más lenta, pero quees capaz de corregir todas las desviaciones del pH.

Con respecto a los tampones presentes en la sangre, losmás importantes son el fosfato inorgánico, el bicarbo-nato y las proteínas del plasma, y la hemoglobina de loseritrocitos. El tándem carbónico-bicarbonato desempe-ña un papel primordial debido a que la concentraciónde sus componentes puede ser controlada tanto por lospulmones (CO2) como por el riñón (bicarbonato). Elriñón tiene la capacidad de excretar selectivamenteuna orina ácida o alcalina, según las circunstancias. Enel hombre, lo normal es la excreción de ácidos. Paraello, el riñón elimina hidrogeniones, bien en la forma desales ácidas, bien como ion amonio. Esta eliminación sebasa en la secreción activa de hidrogeniones. Éstos sonexcretados a lo largo de toda la luz tubular por un pro-ceso activo en el que se intercambian con Na+. Mientrashaya bicarbonato en la luz tubular (lo que ocurre nor-malmente en el túbulo proximal), éste se combina conel H+ para dar CO2 y H2O, en una reacción que se produ-ce rápidamente, catalizada por la anhidrasa carbónicapresente en el borde en cepillo de este segmento tubu-lar. El CO2 formado se difunde a través de las membra-nas tubulares y pasa al interior de las células tubulares,uniéndose al conjunto del CO2 intracelular. Este CO2

puede servir de sustrato de la anhidrasa carbónica(como se explicará posteriormente) para dar lugar abicarbonato, o pasar a la sangre.

El resultado neto del proceso es la reabsorción delbicarbonato filtrado. En el túbulo distal y en el colectortambién se secreta activamente H+, pero en compe-tencia con K+, intercambiándose con Na+. El H+ secreta-do se une también con el bicarbonato tubular (siqueda algo), dando CO2 y H2O en una reacción espon-tánea, ya que no hay anhidrasa carbónica. Si no haybicarbonato, los hidrogeniones acidifican las sales defosfato y de sulfato eliminadas por la orina, de formaque los hidrogeniones se eliminan en forma de sales

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CO2 + H2O H2CO3 H+ + (HCO3)–

Disminución del volumen sanguíneoo el descenso de la presión arterialestimulan la producción de laangiotensina II inducida por la renina.

Un aumento de la concentraciónde angiotensina II y de K+ en plasmapromueven la liberación dealdosterona por la cortezasuprearrenal.

El incremento de la osmolaridad dellíquido extracelular o el aumento dela concentración de angiotensina IIpromueven la liberación de hormonaantidiurética de la hipófisis posterior.

El estiramiento de la aurículacardíaca estimula la secreciónde péptifo natriurético auricular.

AngiotensinaII

Aldosterona

Hormonaantidiuréticaovasopresina

Péptidonatriuréticoauricular

Estimula la actividad de loscotransportadores Na+/H+ en lascélulas del túbulo contorneadodistal.

Incrementa la actividad y síntesisde bombas de sodio en la membranabasolateral y de los canales de Na+

en la membrana apical de las célulasprincipales en el conducto colector.

Estimula la inserción de proteínasde los canales acuosos, llamadosacuaporina-2, en las membranasapicales de las célulasprincipales.

Suprime la reabsorción de Na+ y aguaen el túbulo proximal y el conductocolectos; también inhibe la secreciónde aldosterona y hormonaantidiurética.

Incrementa la absorción de Na+,otros solutos y agua, lo queaumenta el volumende sangre.

Incrementa la secreción de K+

y la reabsorción de Na+ Cl- y agua,lo que eleva el volumensanguíneo.

Incrementa la reabsorciónfacultativa de agua, lo quedisminuye la osmolaridadde los líquidos corporales.

Incrementa la secreción de Na+ enla orina (natriuresis); incrementala excreción de orina (diuresis)y por lo tanto disminuye elvolumen sanguíneo.

REGULACIÓN HORMONAL DE LA REABSORCIÓN Y SECRECIÓN TUBULARES

HORMONAPRINCIPAL ESTÍMULO QUE MECANISMO Y SITIO

EFECTOSDESENCADENA LA LIBERACIÓN DE ACCIÓN

Tomado de: Tortora GJ, Grabowski SR. Sistema Urinario. En: Principios de Anatomía y Fisiología. México: Oxford University Press; 2002.

ácidas. A esto se le denomina “acidez titulable”. Unavez acidificadas todas las sales presentes en la luztubular, los hidrogeniones pueden seguir siendo elimi-nados mediante la excreción de ion amonio. Para elloel riñón sintetiza amoníaco, fundamentalmentemediante la desaminación de glutamina y glutamato.Este amoníaco difunde a la luz tubular, a favor de ungradiente de pH, y ahí reacciona con los hidrogenionesactivamente secretados, dando lugar a ion amonio.

Los hidrogeniones segregados por las células tubularesson generados en el citoplasmamediante una reaccióncatalizada por la anhidrasa carbónica:

Esto permite al riñón no sólo desprenderse del excesode ácido al eliminar hidrogeniones, sino también sinte-tizar bicarbonato, que sirve para compensar el que sepierde al reaccionar con el aporte de ácidos al plasma.

El riñón normal controla el bicarbonato de forma que enconcentraciones plasmáticas inferiores a 28 mEq/l noaparece bicarbonato en la orina, ya que todo es reab-sorbido en el túbulo renal. Si la concentración es supe-rior o el pH plasmático es muy alcalino (alcalosis), seexcreta bicarbonato por la orina y no se excreta, por lotanto, ácido. Por el contrario, cuanto mayor es el gradode acidez del plasma (acidosis), mayor es la excreción dehidrogeniones por la orina. Esta excreción se efectúa enforma de acidez titulable y, como ésta es limitada,aumenta la síntesis renal de amoníaco, incrementándo-se, de esta manera, la secreción renal de amonio6.

3.3. REGULACIÓN DE LA FUNCIÓN RENAL

La función de la nefrona es influida por hormonas.Principalmente por la hormona antidiurética (ADH),producida por el hipotálamo y liberada por la glándulahipófisis. La ADH aumenta el retorno de agua a la san-gre y disminuye así la pérdida de agua. También esinfluida por la aldosterona, una hormona de la cortezasuprarrenal y el factor natriurético atrial o auricularque es liberado por las aurículas del corazón.

3.4. FUNCIONES ENDOCRINAS DEL RIÑÓN

El riñón tiene la capacidad de sintetizar diferentes sus-tancias con actividad hormonal tales como los eicosa-noides y la eritropoyetina.

3.4.1. Eicosanoides y prostanglandinas renales

Se trata de un grupo de compuestos derivados delácido araquidónico, entre los que se incluyen lasprostaglandinas E2 y F2, prostaciclina y tromboxano.Se sintetizan en diferentes estructuras renales (glo-mérulo, túbulo colector, asa de Henle, células intersti-ciales y arterias y arteriolas). Determinadas sustanciaso situaciones aumentan su producción, como la angio-tensina II, hormona antidiurética, catecolaminas oisquemia renal, mientras que otras inhiben su produc-ción, como los antiinflamatorios no esteroideos. Actúansobre el mismo riñón de varias formas:

• Control del flujo sanguíneo y del filtrado glomerular:en general producen vasodilatación.

• Ejercen un efecto natriurético, inhibiendo la reabsor-ción tubular de cloruro sódico.

• Aumentan la excreción de agua, interfiriendo con laacción de la HAD.

• Estimulan la secreción de renina.

Las prostaglandinas renales intervienen en el controldel flujo sanguíneo renal y se sintetizan en su mayorparte en la región medular a partir del ácido araquidó-nico. El riñón sintetiza diferentes prostaglandinas,algunas con acción vasodilatadora (PGE1, PGI2 y pros-taciclina) y otras con acción vasoconstrictora (trombo-xano A2). En general, cuando disminuye la presión deperfusión renal aumenta la producción de prostaglan-dinas, lo cual determina una vasodilatación intrarrenalque contribuye a mantener el flujo sanguíneo. El siste-ma calicreína-cinina es un mecanismo hormonal localinvolucrado también en la regulación del flujo sanguí-neo renal (vasodilatación) y en la excreción urinaria desodio (natriuresis)7.

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4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Tortora GJ, Grabowski SR. Sistema Urinario. En: Principios de Anatomía y Fisiología. México: Oxford UniversityPress; 2002.

2. Laso Guzmán FJ. Patología General. Introducción a la Medicina Clínica. Barcelona: Masson SA; 2004.

3. Page CP, CurtisMJ, SutterMC,WalkerMJA, Hoffman BB. Farmacología integrada. Barcelona: Harcourt Brace; 1998.

4. George AL, Neilson EG. Biología celular y molecular de los riñones. Harrison's Principles of Internal Medicine.McGraw Hill Education. McGraw Hill’s Access Medicine. Trusted Content. Instant Answers. ©McGraw-HillEducation. Disponible en: http://www.accessmedicine.com

5. Diez F. Anatomía y Fisiología Renal. [Documento en Internet]. Biblioteca Digital Hospital Regional UniversitarioCarlos Haya. Servicio Andaluz de Salud. Málaga: ©Hospital Regional Universitario Carlos Haya; 2014.Disponible en: www.carloshaya.net/biblioteca/contenidos/

6. López Novoa JM, Pérez Barriocanal F. Fisiología renal. En: Rodés Teixidor J, Guardia Massó J. Medicina Interna.Barcelona: MASSON, S.A. 1997.

7. Tey AD, Poch López de Briñas E. Estructura y funcionalismo renal. En: Farreras Rozman. Medicina Interna.14º edición. Madrid: Ediciones Harcourt, S. A.; 2000.

3.4.2. EritropoyetinaEsta sustancia que actúa sobre células precursoras dela serie roja en la médula ósea, favoreciendo su multi-plicación y diferenciación, se sintetiza en un 90% en elriñón, probablemente en células endoteliales de loscapilares periglomerulares. El principal estímulo parasu síntesis y secreción es la hipoxia.

3.4.3. Sistema renina-angiotensinaLa renina es un enzima que escinde la molécula deangiotensinógeno, dando lugar a la angiotensina I. En elpulmón, riñón y lechos vasculares, ésta es convertidaen angiotensina II, forma activa de este sistema, poracción de conversión de la angiotensina. La renina sesintetiza en las células del aparato yuxtaglomerular(agrupación de células con características distintivassituada en la arteriola aferente del glomérulo), en res-puesta a diferentes estímulos como la hipoperfusión.La angiotensina II actúa a diferentes niveles, estimulan-do la sed en el sistema nervioso central, provocando

vasoconstricción del sistema arteriolar y aumentandola reabsorción de sodio en el túbulo renal al estimularla secreción de aldosterona por la glándula suprarrenal.

3.4.4. Metabolismo de la vitamina DEl metabolito activo de la vitamina D, denominado 1,25(OH)2 colecalciferol, se forma por acción de un enzimaexistente en la porción cortical del túbulo renal, quehidroxila el 25(OH) colecalciferol formado en el hígado.

La producción de este metabolito, también denomina-do calcitriol, es estimulada por la hipocalcemia, hipo-fosforemia y parathormona. La hipercalcemia, en cam-bio, inhibe su síntesis. El calcitriol, por su parte, actúasobre el riñón aumentando la reabsorción de calcio yfósforo, sobre el intestino favoreciendo la reabsorciónde calcio y sobre el hueso permitiendo la acción de laparathormona. Su déficit puede producir miopatía yexige unos niveles mayores de calcemia para que seinhiba la secreción de parathormona por las glándulasparatiroides.