FISIOLOGIA: FISIOLOGÍA RENAL

MEDIO INTERNO

1 Es el medio donde vive la célula y de donde extrae el oxígeno y nutrientes además descarga en el sus productos metabólicos de desecho.

2 las células no solamente vierten al medio interno desechos metabólicos sino también sustancias útiles para otras células como hormonas.

3 Claude Bernard fue quien utilizo la frese “medio interno”

4 desde los inicios de la vida los organismos han estado rodeados de un medio líquido que les proporcionaba los nutrientes y un ambiente en el que eliminar sus desechos. Desde un organismo unicelular hasta los animales más complejos como el ser humano se encuentran literalmente en un medio acuoso caracterizado por su salinidad.

5 el medio externo por contrapartida seria todo lo que al individuo le rodea. A nosotros por ejemplo nos rodea la atmósfera.

6 el medio interno es sinónimo de la región extracelular.

7 el espacio extracelular o medio interno comprende dos partes:

-el espacio intersticial

-el espacio vascular: formado por el plasma

HEMOSTASIS DEL MEDIO INTERNO

8 es el mantenimiento del equilibrio interno y la tendencia a la estabilidad en la composición físico-química de todos los fluidos corporales con independencia del medio externo.

9 hemostasis quiere decir que se deben mantener en concentraciones adecuadas o en las mismas concentraciones todos los elementos que se encuentran normalmente en el medio interno tales como iones, carbohidratos aminoácidos y otros.

10 homeostasis por lo tanto es sinónimo de equilibrio, igualdad o constancia de las características del medio interno.

11 la ruptura de la homeostasis por algún desequilibrio en el medio interno ocasiona definitivamente problemas en el funcionamiento de la célula que se encuentra en este medio. Generalmente llamamos a este evento ENFERMEDAD.

REGULACIÓN DEL MEDIO INTERNO

12 sabemos que el medio interno está en constante intercambio con el medio externo. Por lo cual puede ser afectado por el ambiente para lo cual el organismo invierte su mayor energía en evitar esos cambios en el medio interno. Podemos pensar en que la temperatura del ambiente varia con las estaciones pero en el medio interno se mantiene constante (37 +/- 0.5 °C normalmente).

13 existen mecanismos propios para mantener constante el medio interno. A esto es lo que denominamos regulación del medio interno.

14 todos los sistemas y aparatos del cuerpo contribuyen en mantener la homeostasis.

Existen sistemas especialmente dedicados a regular el medio interno en el organismo. es decir son sistemas reguladores de la homeostasis, estos sistemas están especializados en reconocer los cambios en el medio interno para lo cual cuentan con receptores especiales, tales son:

-sistema nervioso: posee receptores nervioso

-sistema endocrino: posee receptores hormonales

16 estos sistemas regulan por lo tanto al aparato excretor, el sistema circulatorio, y el respiratorios y otros sistemas encargados de hacer mantener la constancia en el medio interno directamente.

17 los receptores identifican cualitativamente y cuantitativamente los cambios que se presentan en el medio interno y dan la orden para que los sistemas que están comprometidos con ese cambio pongan en marcha diferentes mecanismos homeostáticos para restablecer la normalidad.

18 los sistemas nervioso y endocrino tienen la posibilidad de controlar las homeostasis porque están presentes en todos los órganos del cuerpo humano. En cualquier órgano del cuerpo existen receptores nerviosos y receptores hormonales.

19 normalmente los cambios en el medio interno son interpretados como estímulos por los receptores y estos son transmitidos en forma de impulsos hacia un sitio de control. También pueden ser señales en forma de hormonas (señal química) que llegan a un sitio de control que es el endocrino.

20 desde los sistemas de control se emite un impulso nervioso o una señal química, es decir una hormona a través de los sistemas efectores(nervios o la misma sangre).

21 las respuestas de los sistemas de control deben arreglar el desbalance en el espacio extracelular o medio interno. Además debemos considerar que las respuestas deben ser reconocidas por los receptores que se encuentran en los órganos y los tejidos de forma que el organismo “sabe” que esta dándose la regulación adecuadamente. A este sistema le denominamos de retroalimentación negativa, el cual es muy utilizado por el sistema endocrino.

Ruptura de la homeostasis-estimulo-centro de control-respuesta-restablecimiento de la homeostasis-los sistemas de control saben del restablecimiento-la respuesta cesa.

22 la ruptura de la homeostasis produce cambios en el trabajo celular

LAS CARACTERISTICAS DEL MEDIO INTERNO

23 el medio interno comprende:

-contenido de agua

-contenido de electrolitos

-osmolaridad

-PH

24 generalmente los cambios en el medio interno son lentos y rápidamente corregidos pero debido a las enfermedades estos cambios pueden ser rápidos y causar una función inadecuada en el trabajo celular ocasionando incluso la muerte celular.

25 el contenido en agua, los electrolitos ,el pH y la osmolaridad son factores que si se alteran drásticamente es seguro que ocasionen la muerte celular. Existen otros elementos que se encuentran en el medio interno como proteínas o enzimas que forman parte de ese equilibrio en el medio interno pero que su variación no causa una rápida perdida de las funciones celulares por lo tanto su influencia es menos notoria para la célula aunque a largo plazo si pueden ser letales.

AGUA CORPORAL

26 el agua corporal varía con la edad y con el sexo del individuo

27 sabemos que existe agua tanto en el interior de la célula como en el espacio extracelular.

28 en recién nacidos el agua corporal es cerca del 80 % se debe a que existe tejido en formación y por lo tanto una alta tasa metabólica. Sabemos que las reacciones se realizan en medio acuoso por ende los recién nacidos tienen más agua por necesidad. El medio interno en recién nacidos es mas grande que en los adultos.

29 en adultos jóvenes el agua corporal está comprendida entre el 50(M)-60(H) %

30 en los ancianos el agua corporal está comprendida entre el 40(M) y el 45(H) % el envejecimiento determina la pérdida del agua

31 se sabe que más agua hay en el hombre y menos agua en la mujer.

32 cuanto más tejido adiposo menos concentración de agua en el organismo se sabe que las mujeres tienen mayor cantidad de tejido adiposo y que los hombres debido a factores hormonales como la testosterona tienen mayor masa muscular por lo tanto el hombre tiene mayores concentraciones de agua en su organismo.

33 por o visto los más afectados por deshidratación son los niños y los ancianos. Ya que sus niveles de agua se encuentra en los niveles extremos.

34 la pérdida de agua en el medio interno constituye un estimulo porque la homeostasis esta siendo afectada.

35 si se presenta una pérdida de agua en el medio interno se incrementa la osmolaridad es decir se altera la relación que existe entre agua y solutos. Es evidente que aumenta la concentración de solutos en el medio interno.

36 los osmoreceptores son receptores nerviosos que se encuentran en el medio interno y son capaces de dar cuenta de una elevación de la osmolaridad. Estos receptores se encuentran a nivel hipotalámico.

37 los osmoreceptores mandan un impulso hacia células nerviosas que se encuentran a nivel hipotalámico y que están encargadas de regular ese desnivel produciendo una hormona denominada ANTIDIURETICA.

38 la hormona antidiurética se produce en el hipotálamo y se almacena en la neurohiposis desde donde es vertida hacia el torrente sanguíneo gracias al cual llegará hacia el riñón donde se encuentran los receptores para hormona antidiurética. Más exactamente en el túbulo contorneado distal y el túbulo colector.

39 los cambios que produce la hormona antidiurética facilitan la reabsorción de agua mediante la formación de las acuaporinas en estos túbulos por lo cual el agua entra nuevamente en el torrente sanguíneo y desde ahí hacia el medio interno.

40 el otro mecanismo para tratar de restablecer los niveles hídricos adecuados es la sed.

41 en los recién nacidos los mecanismos de regulación homeostáticos aún no está muy bien desarrollado por lo cual el niño sufre un mayor riesgo de deshidratación. Por ello cualquier desarreglo en el medio interno de los niños debe ser corregido inmediatamente.

42 en el anciano los niveles de agua en el medio interno son escasos y frente a una deshidratación el organismo sufre mucho, las células sufren lo que llamamos estrés por deshidratación. Sabemos también que los mecanismos de regulación en el anciano se ven ralentizados por el desgaste del organismo debido a los años de vida.

DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN LOS ESPACIOS CORPORALES

43 en promedio en un hombre adulto existe un 60% de agua en el cuerpo humano y esta se divide entre los diferentes compartimentos del cuerpo:

-40 % en el espacio intracelular

-20 % en el espacio extracelular

15% en el espacio intersticial

5 % en el espacio vascular

44 es necesario para el organismo que estos porcentajes se mantengan de esta forma porque cualquier cambio sería una causa de desequilibrio homeostático.

BALANCE DE AGUA

45 ingresos: en 24 horas estos valores varían de persona a persona

-bebida: 1500 ml

-alimentos: 800 ml

-agua metabólica: 300 ml es producto de las reacciones metabólicas del organismo

-total: 2600 ml

46 egresos: en 24 horas

-orina: 1500 ml

-piel y pulmones: 900 ml

-heces: 200 ml

-total: 2600 ml

47 la homeostasis se mantiene cuando entra y sale la misma cantidad de agua en el organismo.

48 evidentemente las personas que se encuentran en ayuno presentaran inmediatamente una disminución en el volumen de la de su orina. Esto es debido a la intervención de la hormona antidiurética a nivel de los túbulos renales.

49 en condiciones de ayuno total el volumen urinario es el menor posible y este es de 500 ml. Este valor mínimo urinario es necesario para eliminar las sustancias de desecho del metabolismo.

50 una persona en completo ayuno solamente puede obtener 300 ml como producto del agua metabólica sabemos que como mínimo se orina 500 ml por necesidades relacionadas con la excreción entonces existe una pérdida de 200 ml por día este volumen puede ser mayor debido a que también se pierde agua a través de otros medios como la piel. Esto quiere decir que desde el primer día de ayuno los efectos de la deshidratación se verán en la disminución del agua que se encuentra en el medio interno.

MEDICIÓN DE LOS ESPACIOS CORPORALES

51 se pueden medir los espacios corporales con técnicas de laboratorio nos sirve para saber si el agua se encuentra en los espacios corporales en las proporciones adecuadas. Estas técnicas se basan en el principio de la dilución de las sustancias.

-espacio cerrado Q=masa de la sustancia, C=concentración de la sustancia y V= volumen de la sustancia.

Vf: el volumen final es lo que seamos hallar

Cf: la concentración final es lo que determinaremos al analizar la muestra tomada después de administrar la solución utilizada para este tipo de examen.

-espacio abierto(cuerpo humano)

Qe: masa de la sustancia administrada encontrada en la orina.

52 si queremos saber cuál es el volumen de agua en el plasma entonces es evidente que debemos administrar una sustancias que solamente se quede en los vasos sanguíneos, es decir que no atraviese la membrana vascular. En otras palabras lo que se hace es inyectar una sustancia determinada(sabiendo su peso o su concentración y además su volumen) con el objetivo de averiguar en que medida se diluye en el torrente sanguíneo.

53 si deseamos medir solamente el medio interno entonces la sustancia que administremos no debe ser capaz de atravesar la membrana celular de manera que no ingrese en el espacio intracelular y solamente se diluya en el plasma y en el líquido intersticial.

54 si deseamos medir todos los espacios corporales entonces debemos usar una sustancia que atraviese tanto la membrana vascular como la membrana celular.

55 después de administrar la sustancia en cuestión para saber el volumen de agua en la cavidad corporal estudiada, por ejemplo en el plasma, debemos extraer un volumen igual de sangre y analizar la concentración de la solución administrada. De esta manera podemos saber la cantidad de la solución administrada en un volumen determinado por lo cual podemos determinar indirectamente el volumen de sangre en la cavidad vascular. De esta manera podemos estudiar los volúmenes de agua en las diferentes cavidades corporales. Tener en cuenta que estas fórmulas solamente son útiles para sistemas cerrados donde no hay perdida o salida de líquidos. No es el caso del cuerpo humano.

56 cuando se administra una sustancia para medir la cantidad de líquido en una cavidad como la vascular debemos considerar que parte de la sustancia administrada sale de la cavidad vascular durante la filtración glomerular por lo cual termina en la orina. Para corregir nuestros cálculos debemos restar este cantidad de sustancia eliminada por los riñones. Para realizar este tipo de pruebas se le pide al paciente una muestra de sangre y de orina.

CONDICIONES DEL INDICADOR

57 el sustancia de prueba debe ser adecuada para ello debe reunir ciertas condiciones:

-distribución uniforme en el espacio a medir.

-permanecer solo en el espacio a medir

-no toxico

-no debe alterar la condiciones físico químicas como la osmolaridad etc.

58 los indicadores usados son:

-agua corporal total: deuterio, tritio y antipirina

-espacio intravascular: azul de Evans, albumina marcada con I-131 estas sustancias nunca atraviesan la membrana vascular. La albumina como bien sabemos es una proteína y las proteínas no atraviesan el endotelio vascular. Diferenciamos a la albumina siniestrada de la albumina normal porque la primera esta marcada con una sustancia radiactiva.

-espacio extracelular: inulina, sacarosa, manitol, yoduro radioactivo.

-espacio intersticial: se mide indirectamente por diferencia:

Espacio extracelular menos espacio intra-vascular un ejemplo sería restar el espacio de inulina menos el espacio del azul de Evans.

-espacio intracelular: se mide indirectamente:

Espacio total menos el espacio extracelular por ejemplo el espacio antipirina menos el espacio inulina.

ELECTROLÍTICOS DEL MEDIO INTERNO

Cationes:

Na+ 140 mq/L para mantener el volumen celular debemos mantener constantes las concentraciones de sodio. Las sales atraen agua a lo cual en términos técnicos le denominamos osmolaridad. Si el sódico aumenta en el medio extracelular el agua de la célula saldrá al exterior y se deshidratará si las concentraciones de sodio bajan en el medio extracelular el agua tenderá a entrar a la célula donde hay mayores concentraciones de sodio. Y la célula aumentará de volumen hasta la lisis celular.

K+ 3.5 a 5 mq/L tiene que ver mucho con los fenómenos de coagulación y la contracción muscular. también interviene en los fenómenos bioeléctricos.

Ca++:4 mq/L es necesario para la liberación de hormonas o neurotransmisores como un puente en las vesículas de las neuronas.

Mg++: sirve como co-factor 3 mq/L

Aniones:

HCO3: de 25-27 mq/L forma parte del sistema baffer mantiene el ph

Cl: 100 mq/L

SO4 PO4: 4 mq/L están en menor cantidad también funcionan como baffer

Ac. Orgánicos: 3 mq/L

Proteínas: 16mq/L existen más proteínas en el medio vascular que en el intersticial.

61 la suma total de iones positivos y negativos de be ser cero. Es decir debe haber un equilibrio en la carga eléctrica en el medio extracelular del organismo para mantener la homeostasis.

62 en el medio extracelular existen en total 155 mq/L de aniones y 155 mq/L de cationes por lo tanto habrá una carga neta cero.

63 los trastornos más graves se da por deficiencia o exceso de calcio o potasio. Así que estos valores deben mantenerse dentro de los valores adecuados para conservar la homeostasis.

kalemia: concentracion de potasio en sangre

natremia:concentracion de sodio en sangre

64 en la práctica médica solamente se mide sodio, cloro y bicarbonato.

65 EL ANION Gap: es la diferencia de :

Sodio-(cloruro + bicarbonato)=8 a 16 mq/L

El anión gab representa a todos los aniones que no han sido medidos. Si el valor de anión gab esta alterado quiere decir que los valores de los demás iones están alterados.

66 LIQUIDOS TRANSCELULARES: son todos aquellos líquidos que no se encuentran en ninguna de las cavidades mencionadas. Tales líquidos son por ejemplo la saliva, el líquido céfalo raquídeo, jugo gástrico, sudor, etc. Estos líquidos son electrolíticos, algunos son alcalinos y otros son acidez. Por lo que sabemos el líquido transcelular más parecido al líquido extracelular es el líquido cefalo raquídeo.

OSMOLARIDAD EN EL MEDIO INTERNO

67 la osmolaridad es la relación que existe entre el agua y los electrolitos que se encuentran disueltos en el.

68 la osmolaridad depende de la cantidad de agua y de los electrolitos disueltos.

69 la osmolaridad tiene un valor de 300 mOsm/L. arriba de este valor sería considerada una hiperosmolaridad y debajo de este valor sería una hipoosmolaridad.

70 la osmolaridad es una medida de concentración que involucra al agua y los solutos. Por lo tanto depende de la cantidad de agua y de la cantidad de solutos en el medio interno.

71 existen dos formas de obtener un medio hipertónico:

-disminuyendo la cantidad de agua por lo cual la solución se concentra

-aumentando la cantidad de solutos

72 existen dos formas de obtener un medio hipotónico:

-aumentando la cantidad de agua por lo cual la solución queda diluida

-disminuyendo la cantidad de solutos

72 la osmolaridad mide la concentración de absoluta de solutos que existen en el medio interno, es decir todos los elementos disueltos en el agua del medio interno como pueden ser los iones, la glucosa, aminoácidos etc.

73 la unidad de medida es el osmol es decir una mol de sustancia en un litro de agua. Para efectos prácticos la osmolalidad es igual a la osmolaridad.

En este gráfico observamos como dos sustancias separas por una membrana y que se encuentran en compartimentos diferentes tienen la misma osmolaridad a pesar de que son dos sustancias diferentes. la osmolaridad es una unidad de concentración y no importa el tipo o peso que tenga la molécula.

74 la osmolaridad de un compuesto molecular como la glucosa una mol de glucosa en un litro de agua es un osmol de glucosa mientras que una mol de sal (NaCl) en un litro de agua no equivale a un osmol sino a dos osmoles porque el cloruro de sodio es una sustancia iónica por lo tanto habrán iones o electrolitos disueltos en el agua. Y como la sal se disocia en dos iones habrán en total dos osmoles.

75 un miliosmol es la milésima parte de un osmol. Recordemos que en el medio interno la osmoaridad es decir la medida de la concentración de solutos es de 300 miliosmoles o 0.3 osmoles.

76 el cloruro de sodio (NaCl) contribuye con las dos terceras partes de la osmolaridad del medio interno, lo cual quiere decir que existen 200 miliosmoles de cloruro de sodio de 300 miliosmoles que es el total de la osmolaridad. Sabemos que la osmolaridad del sodio es de 140 mlosm. Y la del clururo es de 100 mlosm. En conjunto solo pueden formar 200 mlosm. de claruro de sodio.

77 cuando una persona sufre de una severa deshidratación se pierde en grandes cantidades cloruro de sodio por ser el electrolito más abundante del medio interno de manera que el suero intravenoso contiene una gran concentración de cloruro de sodio,

78 el suero fisiológico que se administra a un paciente con deshidratación severa, evidentemente tendrá una osmolaridad de 300 mlosm, razón por la cual la concentración de cloruro de sodio es de 0.9 g/% o 9 gramos en un litro de agua.

79 si administráramos agua destilada a un apaciente la sangre se diluiría y terminaría siendo hipotónica de modo que los glóbulos rojos experimentarían una entrada de agua muy grande en el glóbulo rojo de forma que este reventaría causando una hemolisis muy grave.

80 en el caso de que el paciente presentara un edema, es decir líquido en los tejidos lo más adecuado es administrar una sustancias con alta concentración de solutos en el medio vascular de forma que absorba agua es decir el agua pase de los tejidos al medio intravascular por osmosis.

81 en el medio extracelular predomina el sodio mientras que en el medio intracelular predomina el potasio.

EQUILIBRIO HIDRICO ENTRE EL MEDIO EXTRACELULAR Y EL INTRACELULAR

82 los volúmenes de agua tanto en el medio intracelular y el medio extracelular se encuentran en un delicado equilibrio por lo que hay constantemente intercambio de líquido entre estos dos medios.

83 Sabemos que en condiciones normales el volumen de agua en el espacio extracelular es aproximadamente la mitad que la del medio intracelular. En este caso los niveles de la hormona antidiurética se mantienen bajos.el balance de agua es normales (imagen A)

El color naranja representa el medio extracelular, mientras que el color blanco representa el medio intracelular:

84 si se da una pérdida de volumen de agua en el medio extracelular esta situación ocasiona que se absorba agua del medio intracelular de modo que se da una disminución en los dos medios al final de cuentas. En este caso los niveles de hormona antidiurética se incrementan en gran medida.(imagen B)

85 si ingresa agua al medio extracelular este se diluye de manera que la osmolaridad baja y el agua tiende a entrar al medio intracelular por osmosis. Al fin de cuentas habrá mas agua en el medio extracelular e intracelular de manera que los niveles de hormona antidiurética se mantiene muy bajos y no hay sed.(imagen C)

86 si administramos cloruro de sodio a un paciente en el medio intravascular o este en condiciones normales ingiere sal la osmolaridad en este medio aumentará de manera que el agua contenida en el medio intracelular migrará por osmolaridad del medio intracelular al medio extracelular. De este modo la célula se deshidrata y la sed aumenta junto con una gran concentración de hormona antidiurética. Observemos que la cantidad de líquido aumenta en el medio intravascular por lo que la presión arterial también se incrementa.(imagen D)

87 si en el medio intravascular disminuye la osmolaridad entonces el agua tendera a entrar en la célula de forma que la célula se vuelve edematosa es decir se hincha por el alto volumen de agua(imagen E)

PH DEL MEDIO INTERNO

88 el ph también interviene en el mantenimiento de la homeostasis del medio interno

89 el valor de ph es de 7.4 más menos 0.04.

90 la homeostasis hace posible que la concentración de iones hidrógeno sea constante. Como todos los iones del medio interno el hidrógeno también se debe mantener dentro de los valores normales para el buen funcionamiento de la célula.

91 recordemos que el ph solamente considera la cantidad de iones de hidrógeno libres en el medio interno de forma que los iones de hidrógeno incorporados en alguna molécula no se consideraran dentro de la contabilidad de iones de hidrógeno para el calculo del ph.

92 un ph mayor a 7,4 es denominada una alcalosis mientras que un ph menor es una acidosis.

93 en el medio interno es necesaria la participación de los sistema baffer. Gracias a los elementos baffer que se encuentran en el medio interno los iones hidrógenos pueden mantenerse dentro de un valor constante y adecuado. Definimos un sistema baffer como una molécula ácida débil que actúa conjuntamente con una molécula básica débil de manera que los iones hidrógeno están atrapados en la molécula basica, en otras palabras el baffer tiene la capacidad de atrapar iones hidrogeno cuando estos se encuentran en exceso.

94 en el medio interno abunda el bicarbonato de manera que esta molécula es la que está encargada de servir como baffer del medio interno o del espacio extracelular. Esta molécula como bien sabemos puede atrapar iones hidrogeno cuando estos se encuentran en mucha cantidad formándose ácido carbónico. Recordemos que en el medio intracelular la molécula que funciona como baffer es el fosfato.

95 un ph de 7.4 equivale a una concentración de 40 milimoles en el medio interno.

96 en la ecuación de Henderson-Haselabach se relaciona el ph con el baffer bicarbonato.

97 el sistema baffer bicarbonato es el que constituye parte la ecuación. El PK es una constante del sistema (acido-base) bicarbonato. Cuyo valor es de 6.1 a esto le debemos de sumar el logaritmo del cociente de la base(27 mlq/L) del sistema bicarbonato entre el ácido(1.34 mlQ/L) del sistema bicarbonato.

En la ecuación que se muestra en esta figura observamos que el ph normal del medio interno (7.49 es el resultado de la suma de una constante (PK=6.1) y el logaritmo de un cociente. este último resulta de dividir los miliequivalentes de la base entre los del ácido. la relación es de 20 a 1 y el logaritmo de este resultado es de 1.30 que sumado a 6.1 resulta 7.4.

98 recordemos nuevamente que el sistema baffer ácido base bicarbonato está formado por el bicarbonato de sodio que funciona como base y el ácido carbónico que funciona como ácido de manera que un decremento en la base genera automáticamente un aumento en el ácido manteniéndose los niveles de hidrógeno libres constantes. Por la formula vemos que para mantener contante el cociente de la relación tanto la base como el ácido deben aumentar o disminuir en la misma proporción lo cual es posible ya que existen mecanismos por los cuales el aumento de uno, por ejemplo, el ácido carbónico induce a una hiperventilación en la que este ácido es convertido en CO2 y se expulsa a través del sistema respiratorio.

99 En la ecuación mencionada la relación entre la base y el ácido es de 20 a 1 y esta relación se debe mantener constante. Por lo cual se infiere que si sube uno subirá también el otro. Solamente de esta manera se puede mantener constante el valor de ph en el medio interno. Sin embargo debemos decir que una alteración en los valores de la base y el ácido aunque se mantenga el valor del ph no son los valores fisiológicos normales. De esta forma el sistema ácido-base bicarbonato amortigua los cambios en las concentraciones de hidrógeno. la función principal del sistema baffer es mantener el nivel de ph constante aun a costa de que los niveles de acido y/o la base se vean moficados momentaneamente. luego veremos que existen mecanismos para regularizar este desbalance.

100 para determinar los valores fisiológicos normales de ácido y base en el medio interno se realiza estudio del equilibrio ácido-básico

101 si los valores fisiológicos del equilibrio ácido-básico están alterados para mantener el valor de ph adecuado, se dice que hubo una compensación.

MECANISMOS DE COMPENSACIÓN

102 en las fórmulas que observamos se aprecia como actúa el sistema baffer cuando entra un ácido como el ácido clorhídrico (ácido fuerte, deja iones hidrógenos libres) o cuando entra un álcali fuerte (deja iones OH libres) como el hidróxido de sodio. En las dos primeras formulas observamos actúa el sistema baffer bicarbonato cuando entra un ácido en el medio interno y en las últimas formulas vemos como actúa el mismo sistema cuando entra un álcali fuerte.

103 al entrar en el medio interno el ácido clorhídrico se disocia en iones hidrógeno y cloruro de forma que el ph se acidificaría en ausencia del sistema baffer, lo cual como es evidente terminaría en una acidosis. Antes de que se acidifique el medio interno (lo cual es perjudicial para el organismo) actúa de inmediato el sistema baffer bicarbonato, en este caso la base, es decir el bicarbonato de sodio el cual reacciona con los iones de hirogeno de manera que se forma ácido carbónico y sal. Este es el primer paso para "tamponar" el efecto acidificante del ácido clorhídrico. Le llamamos también la primera amortiguación. En este punto observamos que los iones hidrogeno (2) han pasado a formar parte del ácido carbónico. Analicemos un poco más esta primera etapa: observamos que el bicarbonato de sodio a sufrido una disminución en su concentración mientras que a aumentado la concentración de ácido carbónico. Esta nueva condición no es suficiente para que se mantenga el ph estable porque se ha producido un desarreglo en la proporción que existe entre la base y el ácido de manera que la proporción que es 20 a uno ya no existe. Para recuperar esta condición necesaria hace falta una segunda reacción en la que el sistema baffer logre compensar el desarreglo disminuyendo la cantidad de ácido carbónico hasta que sea disminuido a una razón de uno frente a veinte de la base. Es entonces que ocurre la segunda reacción en un órgano especializado: los pulmones. En los pulmones el ácido carbónico es convertido a CO2 y agua. Gracias a la ventilación el CO2 puede ser expulsado del organismo y el agua se convierte en la aceptora final de los hidrógenos. La enzima encargada de facilitar esta reacción es la anhidrasa carbónica. Al final de las reacciones tenemos un ph normal con un sistema ácido base compensado. Es evidente que para este proceso se amerita el funcionamiento adecuado de los pulmones.

104 para las dos últimas reacciones diremos: si en algún momento entra un álcali fuerte este se disocia por ejemplo en sodio y OH de manera que el medio interno se alcaliniza. Para evitar esto último, a toda costa, el organismo actúa mediante el sistema baffer de bicarbonato nuevamente. En este caso actúa el ácido del sistema, es decir el ácido carbónico para neutralizar a la base. Al reaccionar el ácido carbónico con el NaOH se forma bicarbonato de sodio más agua el efecto de esta primera reacción disminuye las concentraciones normales de ácido carbónico y aumenta las concentraciones, en el medio interno, del bicarbonato de sodio lo cual desarregla la proporcionalidad de 1 a 20. Para mantener el ph en concentraciones adecuadas. El ácido carbónico ha disminuido por lo tanto es necesario que en una segunda etapa del proceso se elimine el bicarbonato de sodio en exceso hasta restablecer las proporciones adecuadas. La base es eliminada a través del aparato urinario de forma que disminuye. No hay enzima que haga alguna intervención en este proceso. Es evidente que se necesita un par de riñones funcionando adecuadamente. Al final de las reacciones tenemos un ph normal con un sistema ácido base compensado.

105 para mantener el equilibrio acido-básico no solamente es necesario el sistema baffer sino también un pulmón y un riñón funcionalmente activos.

106 por lo dicho anteriormente si tomamos una muestra de sangre podemos encontrariamos dos tipos de resultados:

-un ph normal con unas concentraciones de ácido y base normales (ocurre normalmente cuando los mecanismos de regulación funcionan correctamente).

- también un ph normal con concentraciones de ácido y base no fisiológicas.

ACIDOSIS Y ALCALOSIS POR TRASTORNOS PRIMARIOS

En estos casos el ph de la sangre se encuentra fuera del rango normal. Se presenta un ph de <o> a 7.4 +-0.04

107 en el esquema de arriba se muestran las condiciones de una acidosis y una alcalosis.

ACIDOSIS

- Acidosis Respiratoria: producida por el pulmón, la presión de CO2 sube a más de 40 mmhg. Se produce porque el pulmón no puede eliminar el CO2 adecuadamente. En esta situación el riñón está encargado de compensar la falta de funcionalidad de los pulmones a esto le denominamos compensación renal. En estos casos el riñón hace todo lo posible por no eliminar bicarbonato de manera que sus concentraciones se elevan en el medio interno y el sistema baffer puede funcionar dentro de un rango mayor de tolerancia. Encontraremos un ph bajo(acidosis tolerable) presión de CO2 elevada y concentraciones de bicarbonato de sodio elevado. Al menos esto es lo que debe de ocurrir en condiciones fisiológicas normales del funcionamiento renal.. Se dan casos en que ni el pulmón ni el riñón pueden responder adecuadamente por lo cual se da un trastorno doble. en este caso se encontraran altos los niveles tanto del ácido carbónico como del bicarbonato de sodio.

-Acidosis metabólica: producida por el riñón, se encuentran concentraciones de bicarbonato muy bajas, menos de 24 meq/L, por lo cual el sistema baffer bicarbonato no se encuentra funcionalmente activo de manera adecuada. En este caso veremos que la presión de CO2 es la adecuada por lo cual sospechamos de una acidosis metabolica como es lógico. Es el pulmón el encargado de compensar la falta de funcionalidad del riñón hiperventilando para que el CO2 salga del organismo lo más rápido p osible y el sistema baffer bicarbonato pueda responder mediante sus reacciones al incremento de de hidrógeno en el medio interno. En este caso se encontrarán bajos los niveles de bicarbonato de sodio y ácido carbónico.

ACIDOSIS

-Alcalosis respiratoria: se produce por hiperventilación y la compensación debe ser renal no reteniendo el bicarbonato por el contrario eliminando más. se encontrarán concentraciones menores de bicarbonato de sodio y de ácido carbónico.

-Alcalosis metabólica: se da por retención de bicarbonato por lo cual el pulmón debe hipoventilar para retener CO2 y aumentar los iones hidrógeno en el medio interno. en este caso las concentraciones de bicarbonato de sodio y de ácido carbónico se encuentran incrementadas.

110 los trastornos mixtos se dan cuando el riñón y pulmón no responden como deberían ser.

CONCLUSIÓN

111 una acidosis del medio interno puede ser de tipo respiratoria(mal funcionamiento de los pulmones) o puede ser de tipo metabolica(mal funcionamiento de los riñones). La acidosis respiratoria se debe a que no se elimina correctamente el CO2 de manera que se acumula y se vuelve a convertir en acido carbónico al reaccionar con el agua dejando así de funcionar la anhidrasa carbónica. Por lo tanto el ph baja de su valor normal y el medio interno se acidifica. Para corregir o tratar de tamponar, frenar o compensar esta acidez por ácido carbónico es evidente que el organismo buscará aumentar en gran medida las concentraciones de una base, en este caso el bicarbonato de sodio. Normalmente el bicarbonato de sodio se elimina a través de los riñones por lo tanto el riñón posee la capacidad de regular la excreción del bicarbonato de sodio. Siendo así el riñón deja de eliminar el bicarbonato de sodio para compensar los niveles altos de ácido carbónico a este proceso le denominamos compensación renal.

Por otro lado una alcalosis del medio interno es debida a un mal funcionamiento de los pulmones(alcalosis respiratoria) o un mal funcionamiento de los riñones( alcalosis renal). La alcalosis respiratoria se debe a que el pulmón esta eliminando una gran cantidad de CO2 de manera que los niveles de ácido carbónico en el medio interno bajan de sus valores normales y el ph se ve afectado. Para que esto no ocurra el organismo debe compensar esta disminución de ácido carbónico disminuyendo a su vez los valores de una base, en este caso el bicarbonato de sodio. Ya dijimos que el riñón tiene control sobre las concentraciones de bicarbonato de sodio de manera que el riñón buscará eliminar más cantidad de bicarbonato de sodio en su afán de compensar la disminución de ácido carbónico. A este proceso le denominamos compensación renal. Si la elevación del ph se debe a razones que se deben a un mal funcionamiento del riñón hablamos de una alcalosis renal y se debe fundamentalmente a que el riñón se ve imposibilitado de conservar las concentraciones de bicarbonato de sodio en sus valores normales, de manera que lo retiene en mucha cantidad elevando el ph de la sangre. Para que esto no ocurra el organismo busca una manera de compensar esta deficiencia renal y el órgano encargado de hacerlo es el pulmón, de ahí que hablemos de una compensación respiratoria. La compensación respiratoria busca arreglar la elevación de bicarbonato de sodio aumentando las concentraciones de ácido carbónico y lo consigue disminuyendo la ventilación, es decir hipoventilando y acumulando C02 de manera que las cantidades de ácido carbónico se elevan compensando las cantidades altas de bicarbonato y haciendo que el ph se mantenga dentro de los valores normales.

En resumen el pulmón en condiciones fisiológicas normales tiene el control del medio interno a través de la regulación del CO2 de forma similar el riñón tiene el control del medio interno a través de la regulación del bicarbonato de sodio.

FISIOLOGÍA RENAL

"Debemos saber, y sabremos"

David Hilbert

primera parte

1 la fisiología renal está íntimamente relacionada con la homeostasis del medio interno, es más la homeostasis del líquido del medio interno depende casi completamente del funcionamiento de los riñones.

2 la función del riñón es eliminar a través de la orina las sustancias de desecho. Pero esta es solamente una de sus funciones.

3 las funciones del riñón son:

regulación del equilibrio hidroeléctrico
retirar productos metabólicos de desecho de la sangre y excretarlos por la orina.
retirar sustancias extrañas para la sangre y excretarlos por la orina como los fármacos
regulación de la presión arterial mediante la alteración de la excreción de sodio. A nivel del túbulo distal altera la aldosterona y reabsorbe sodio.
secreción de renina y otras sustancias vasoactivas. Sistema renina –angiotensina- aldosterona.
secreción de 1,25 dihidroxivitamina D3 que es la forma activa de la vitamina D(útil para la absorción de calcio)
secreción de eritropoyetina, por ello el riñón es un órgano endocrino.
gluconeogenesis: en situaciones de ayudo

3 una falla renal imposibilita al organismo a regular adecuadamente el medio interno controlando la homeostasis de las concentraciones y los volúmenes de líquidos. Por otro lado no se van a poder retirar las sustancias de desechos por lo cual se producirá toxicidad.

4 debemos tener cuidado en suministrar fármacos a los ancianos porque su tasa de metabolismo se encuentra ralentizado.

5 la vitamina D es muy importante para el crecimiento en niños por lo cual una falla renal en niños les imposibilita tener un crecimiento adecuado. la vitamina D es muy importante para la absorción del calcio de la dieta. por lo tanto un problema en la formación de la vitamina causa deficiencias en la fijación del calcio en los huesos y puede llevar a una osteoporosis.

6 toda persona con insuficiencia renal debe estar sometida a diálisis o a trasplante renal.

7 anatomía del riñón:

8 cada riñón está conformado por un millón a un millón y medio de nefronas que son las unidades anátomo funcionales del riñón. Cada nefrona es como un riñón en miniatura.

9 empezaremos con una descripción de la nefrona. La arteria renal ingresa en el riñón bifurcándose cada vez más hasta convertirse en la arteriola aferente a nivel de la corteza renal.

EL NEFRON

10 cuando la arteriola aferente ingresa en la capsula de bowman forma la asas glomerulares constituyendo así el glomérulo renal. Glomérulo significa “ovillo pequeño” en latín, es decir es un entramado de vasos dentro de una cavidad simi-esférica (capsula de bowman).

11 la arteriola eferente sale del glomérulo renal para formar una red de capilares (arterias peritubulares) alrededor del túbulo renal.

12 recordemos que la arteriola aferente (significa “que lleva hacia”) tiene un diámetro mayor que la arteriola eferente. Un disposición necesaria para aumentar la presión sanguínea dentro del glomérulo.

13 el tejido renal propiamente dicho consta en la nefrona de:
(seguimos el recorrido del filtrado dese la capsula de bowman hasta el túbulo colector donde encontramos ya la orina formada)

-capsula de Bowman

-túbulo contorneado proximal

-el asa de Henle

Rama ascendente (delgada)

Rama descendente (gruesa)

-túbulo contorneado distal

-túbulo colector: colecta la orina de diferentes nefronas

14 la mayor cantidad de fenómenos de regulación del agua se dan precisamente en el túbulo colector.

15 debemos recordar que el riñón está formado por la médula y la corteza principalmente y que todos los glomérulos se inician en la corteza renal junto con los túbulos proximal y distal mientras que en la médula encontramos parte de la región tubular del nefrón ( asa de Henle y túbulo colector)

16 sabemos de la existencia de dos tipos de nefrones:

-nefrón cortical: nacen un tanto por encina de la mitad de la corteza renal y sus asas de Henle no llegan a introducirse en la profundidad de la médula.

-nefroon yuxtamedula: nacen un tanto por encima de la medula renal y sus asas de Henle llegan al interior de la médula renal (con un asa de Henle bastate prolongada) .

17 los nefrones yuxtamedulares pueden concentrar más la orina que los nefrones corticales. Esto quiere decir que cuanto mayor longitud posea el asa e Henle mayor es la capacidad para concentrar la orina.

18 los nefrones yuxtamedulares son muy importantes porque tienen una alata capacidad de concentrar la orina, es decir obtener un menor volumen de orina con una gran concentración de solutos. Por ello esta función renal es la más importante. Poder lograr una orina hipertónica en relación al plasma es quiza la función más importante del aparato renal. Gracias a la existencia de los nefrones yuxtamedulares podemos absorber más agua y no deshidratarnos.

19 como ya dijimos el volumen necesario de excreción de los riñones en conjunto es de 500 ml. Este volumen es necesario para disolver los productos tóxicos del metabolismo. Lo dicho también quiere decir que los nefrones yuxtamedulares son capaces de absorber la orina hasta un límite tal que la excreción de orina es solamente de 500 ml en 24 horas.

20 la concentración de orina en condiciones de máximo ahorro, es decir excretando solamente 500 ml en 24 horas posee una osmolaridad de 1400 mlosm (máxima concentración)

21 existen animales que viven en condiciones de sequedad extrema en los cuales el ahorro de agua debe ser obligatorio para el organismo. Esta facultad tan importante bajo tales circunstancias se da gracias a que poseen una mayor cantidad de nefrones yuxtamedulares por lo cual pueden ahorra agua de tal forma que solo excretan 100 ml en 24 horas y llegan a concentrar la orina hasta 6000 mlosm.

22 los animales que poseen gran superficie(elefantes) deben ahorrar agua también.

23 PARENQUIMA VENOSO

24 observamos que los vasos sanguíneos no están distribuidos de manera uniforme en la corteza y el la medula renal.

25 vemos que en la medula renal los vasos sanguíneos tienen una disposición en forma de “U” de manera que siguen el recorrido de las asas de Henle. Estos vasos en forma de U reciben el nombre de VASOS RECTOS. El objetivo de esta disposición de los vasos en la médula es lograr que la velocidad de circulación de la sangre sea menor en la médula que en la corteza. La disminución de la velocidad es necesaria para que la sangre que circula pueda tener el tiempo adecuado para la reabsorción de los elementos necesarios para el organismo, de manera que la orina se concentra más aún.

26 el nefrón no tiene un tejido homogeneo a lo largo de su trayecto, nos referimos a las células que constituyen el parénquima del túbulo renal.El tejido funcional del túbulo renal no presenta uniformidad sino más bien difrente conformación histologica. Esto quiere decir que los diferentes tramos del túbulo renal han sufrido modificaciones para adaptarse a una función específica.

27 en el túbulo proximal observamos la presencia de organelos grandes los cuales son mitocondrias por el gran trabajo celular que realizan estas células. Poseen micro vellosidades que forman el borde en cepillo y también pliegues que le permiten tener una mayor área de absorción similar al intestino delgado. Este tramo del nefron está implicado con la función de reabsorción mediante transporte activo (quiere decir que productos que se encuentran en el túbulo regresarán a la sangre entre un 50-75% ). En la capsula de Bowman se da la filtración de la sangre por lo cual obtenemos un “ultrafintrado” similar al plasma que contiene los mismos elementos a excepción de células y proteínas grandes. El túbulo contorneado proximal que es el segmento del túbulo renal adyacente a la capsula de Bowman debe absorber la mayor parte de los productos útiles para el organismo, de aquí que se encuentran en gran actividad siempre y necesiten de un gran aporte de energía. Las sustancias que es capaz de absorber el túbulo proximal son la glucosa y los aminoácidos en un 100 % mientras que el gua es absorbida en un 65%.

28 En el segmento que sigue a continuación, el asa de Henle descendente, observamos una gran diferencia en comparación con el primer segmento. Aquí encontramos células que no presentan micro vellosidades y son ligeramente aplanadas por lo cual la reabsorción no es tan grande como en el caso anterior. No existen o se encuentra muy pocos pliegues. EN ESTE SEGMENTO NO SE REABSORBEN SOLUTOS SOLAMENTE SE REABSORBE AGUA.

29 la rama ascendente del asa de Henle cumple una función contraria a la rama descendente. Observamos células mucho más enjundiosas o robustas que son capaces de absorber solutos. En este tramo no se reabsorbe agua y si se reabsorbe solutos es decir lo contrario del otro segmento del asa de Henle.

30 el túbulo contorneado dista (reabsorción y secreción)y el túbulo colector tienen una función que varía en relación a la homeostasis del organismo. Es decir se ajusta a los requerimientos del medio interno regulando la función excretoria del aparato renal. Si en el medio interno hay mucha agua estos segmentos se encargan de eliminarla mientras que si hay poca agua este segmento se encarga de retenerla mediante la participación de la hormona antidiurética.

31 consideremos que en el túbulo contorneado distal también se da la absorción de sodio mediante la participación de la aldosterona.

32 en los dos segmentos terminales del túbulo renal( túbulo contorneado distal y túbulo colector) se encuentran los receptores para las hormonas antidiurética y aldosterona.

33 en conclusión diremos que el túbulo proximal es donde se reabsorbe mucha más cantidad de agua y casi todos los elementos filtrados. En los segmentos terminales solamente se absorbe agua.

GASTO CARDIACO/PESO DE ORGANO

34 en la tabla de arriba observamos como el riñón es el órgano que se encuentra más perfundido que los demás órganos. El riñón a pesar de tener un peso menos que el de otros órganos recibe más sangre por cada 100 g de tejido. La cantidad de sangre que llega al riñón es superior a las de los otros órganos porque es en este lugar donde la sangre va a ser depurada y a través del cual se mantienen la homeostasis del medio interno.

TRES SON LAS FUNCIONES DE LA NEFRONA

35 los procesos que se llevan a cabo en el riñón que equivale a decir en la nefrona son:

- filtración glomerular: la sangre es filtrada en el corpúsculo renal o corpúsculo de Malpighi. En este punto la membrana capilar y la membrana de la capsula de Bowman funcionan como filtros. Es evidente que lo que no puede ser filtrado quedada en el lecho vascular tales elementos son las células de la sangre y las proteínas pesadas. Lo que realmente puede atravesar el filtro es el plasma con todas las sustancias disueltas en el, tales como glucosa, proteínas de bajo peso molecular lípidos aminoácidos etc.

- reabsorción tubular: este proceso consiste en que la mayor parte de las sustancias filtradas en el corpúsculo renal y que pasan al túbulo renal deben ser reabsorbidas ya que son útiles para el organismo. Estas sustancias son movilizadas por transportadores de membrana desde la luz del túbulo renal hacia el espacio intersticial desde donde son movidas hacia la luz del vaso sanguíneo atravesando la membrana vascular. Todo ello requiere una gran inversión de energía.

-secreción tubular: sabemos que no todo el plasma es filtrado a nivel del corpúsculo renal, es mas solo un pequeño porcentaje es verdaderamente filtrado (20%) de manera que existen sustancias del metabolismo celular que no han sido filtradas de la sangre, lo cual quiere decir que siguen en la sangre. estos productos de desecho pasan a la circulación peritubular ( la que se encuentra rodeando a los túbulos renales) desde donde son transportados hacia el medio instersticial, fuera de los vasos sanguíneos y ahí son movilizados hacia la luz del túbulo renal por transporte de membrana. Este proceso se da en todo el túbulo renal, a excepción de las asas de Henle pero fundamentalmente en el túbulo distal. Como vemos es un proceso contrario a la de reabsorción.

36 en el túbulo distal y colector se da la secreción y reabsorción. Otros de los elementos de secreción en estos dos segmentos son los iones hidrógenos. En estos túbulos se encuentra las bombas de ion hidrogeno que van acidificar la orina.

37 en el figura de arriba vemos como solamente el 20 % del plasma es filtrado a nivel de las asas glomerulares y el 80 % del plasma pasa a la circulación peritubular. Del 20% filtrado se reabsorbe a nivel de los túbulos renales una gran cantidad, el 19 %. Esto quiere decir que solamente se excreta el 1% del plasma que llega a los riñones.

38 LA TASA DE FILTRACIÓN GLOMERULAR ES DEL 125 ml DE PLASMA POR MINUTO

39 lo cual quiere decir que en un día se está filtrando 180 litros de plasma. Obviamente no tenemos 180 litros de plasma, lo que sucede es que el plasma está en constante circulación por el organismo así que la filtración es del circuito vascular, a esto le denominamos recirculación.

40 dijimos que la excreción de orina en 24 horas era de 1500 ml lo cual constituye menos del 1 % del plasma filtrado en 24 horas que es 180 litros. La orina es menos del 1% del plasma.

FISIOLOGIA RENAL –SEGUNDA PARTE

FINTRACIÓN GLOMERULAR

1 la sangre que llega al riñón debe ser analizada y depurada. Por ello el riñón tiene la misión de mantener la homeostasis, es decir la constancia del medio interno. La regla es: “lo que no sirve en la sangre de be ser eliminado a través de la sangre”

Vemos en el gráfico que la dirección de las flechas indican el sentido de la presión y el grosor de las flechas indican la magnitud de las presiones que forman parte del sistema de filtración

2 si hay poca agua en el medio interno el riñón ahorra el agua y si hay mucha agua el riñón la elimina. De la misma forma si hay poco sodio el riñón ahorra el sodio si hay mucho sodio el riñón lo elimina.

3 el primer proceso que sufre la sangre al llegar al riñón a través de la arteria renal es la FILTRACIÓN.

4 recordemos que el medio interno está formado por el plasma y el medio intersticial. La parte del medio interno que llega al riñón y que debe ser filtrado es el plasma donde se encuentran los elementos formes y todos los demás constituyentes de la sangre. Entre estos componentes se encuentran las sustancias de desecho.

5 la sangre o más precisamente el plasma en sangre es filtrado a nivel de corpúsculo renal. Por esto decimos que es el plasma el que llega al túbulo renal( proximal, asa de Henle, distal y colector).

6 el plasma filtrado está formado por: todos los constituyentes de la sangre menos los elementos formes y las proteínas de gran peso molecular.

7 el principio de filtración nos dice que una sustancia que es filtrada tiene que pasar por una o por varias membranas de forma que solamente la atraviesen partículas lo suficientemente pequeñas como para pasar por los poros de la membrana. Lo demás debe necesariamente quedar fuera del filtrado. La filtración por lo tanto es un medio físico por el cual se seleccionan por el tamaño y peso molecular los elementos constituyentes de una sustancia.

8 recordemos que la sangre llega al corpúsculo renal a través de la arteriola aferente de manera que la sangre entra en las asas glomerulares y se filtra en esta región. Las asas glomerulares se encuentran rodeadas por una estructura en forma esférica denominada capsula de Bowman. El glomérulo renal y la capsula de Bowman se asemejan a un dedo insertado en una pelota.

9 cuando la sangre se encuentra en las asas glomerulares es filtrada hacia afuera de la luz vascular de las asas glomerulares. Para que este proceso se de el plasma debe atravesar dos membranas:

-la membrana vascular

-la membrana de la capsula de Bowman

10 una vez que el plasma atraviese estas dos membranas ya se encuentra dentro de la capsula dispuesta para llegar al túbulo renal.

11 entonces el filtro viene a ser la membrana vascular y la membrana de la capsula de Bowman.

12 vemos que lo que atraviesa desde la luz vascular hacia la capsula de Bowman se encuentra en función de los poros que existan entre estas dos membrnas que funcionan <como filtro.

13 El plasma filtrado está formado por todos los elementos de la sangre menos los elementos formes y las `proteínas de gran peso molecular. Es exagerado decir que el plasma filtrado o glomerular o ultrafiltrado no contiene proteínas, sabemos que si contiene proteínas de pequeño peso molecular.

14 la velocidad de filtrado es muy grande, de manera que posee un valor de 125 ml/min o de 180 litros por día. Esto quiere decir que existe una gran tasa de filtración.

15 existen factores que favorecen la gran tasa de filtración renal. El principal factor es una fuerza denominada PRESIÓN NETA DE FILTRACIÓN(podemos definirla como una fuerza que empuja al plasma a través del filtro). Esto es el resultado de la suma algebraica de otras presiones parciales que forman parte del sistema de filtración.

16 se han identificado tres presiones a nivel del glomérulo:

- Presión del capilar glomerular(PCG): es la única presión que se encuentra en el sentido desde el capilar glomerular hacia la capsula de Bowman, por lo tanto es la única que es favorable al proceso de filtración.Es la presión del vaso sanguíneo o la presión de la sangre también denominada presión sistémica o presión hidrostática.

-Presión de la capsula de Bowman(PBC): es opuesta a la presión anterior y es contraria a la filtración. Es la presión que se encuentra en el líquido de la capsula de Bowman. Sabemos que la capsula de Bowman no se encuentra vacía, ya que siempre hay filtrado, por ello ejerce una presión contraria a la filtración

- Presión oncotica (II CG): También es opuesta a la primera presión también es contraria a la filtración. También denominada presión de las proteínas. Esta presión es generada por la mayor concentración de las proteínas en el capilar glomerular que en la capsula de Bowman. Se debe a un fenómeno osmótico.

17 entre una presión que es positiva a la filtración y dos presiones que son negativas a la filtración se obtiene la presión neta de filtración como el resultado de una suma algebraica. Por esto decimos que las dos presiones desfavorables se suman y la suma de estas dos se resta a la presión favorable.

18 La presión de filtración depende de la presión sistémica y la presión sistémica puede fluctuar entre ciertos valores por lo cual la presión de filtración también varía.

19 si la presión glomerular aumenta debido a que aumenta la presión sistémica entonces la tasa de filtración glomerular también aumentaría.

20 si la presión glomerular disminuye debido a que disminuye la presión sistémica entonces la tasa de filtración glomerular disminuye.

21 exactamente lo contrario ocurriría con la tasa de filtración glomerular si la presión oncotica aumentara. La presión oncotica puede aumentar debido a un aumento de la concentración de proteínas en la sangre o en los capilares glomerulares. Por por el contrario aumentaría la tasa de filtración glomerular si la concentración de proteínas en la sangre disminuyera.

22 similar al caso anterior la tasa de filtración glomerular aumentaría si disminuyera el ultrafiltrado glomerular y disminuiría la tasa de filtración glomerular si el filtrado glomerular aumentara debido por ejemplo a una obstrucción en el túbulo renal o en las vías urinarias.

23 el valor de la tasa de filtración glomerular debe mantenerse constante para que el organismo mantenga su normal funcionamiento. O en otras palabras para que la homeostasis se conserve la tasa de filtración debe de ser de 125 ml/min siempre.

24 Si este valor fluctúa disminuyendo la tasa de filtración glomerular hablamos de una deficiencia renal o una insuficiencia renal.

24 si el valor de la tasa de filtración glomerular aumenta debido a que se encuentra aumentada la presión de neta de filtración tampoco es conveniente para el organismo. explicamos esto diciendo que si la tasa de filtración glomerular es superior a los 125 ml/min entonces habría una cantidad muy grande de filtrado glomerular de manera que la función del túbulo renal no cumpliría su trabajo adecuadamente debido a que no se daría abasto para absorber todas las sustancias del ultrafiltrado y devolverlas a la sangre. Evidentemente una gran cantidad de elementos útiles se irían fuera del organismo con la orina.

25 debido a que la tasa de filtración glomerular depende especialmente de la presión sistémica, el riñón ha puesto en marcha un mecanismo propio de regulación de la presión arterial. Si se dan cambios en la presión arterial del individuo este cambio no debe afectar a la presión renal.

26 el mecanismo principal de regulación de la presión arterial en el riñón es a través de los cambios(en el diámetro) que se presentan en las arteriolas renales tanto a nivel de la arteriola aferente como la eferente de cada nefrona.

27 el aparato yuxtaglomerular (células de la macula densa)está encargado de producir ciertas sustancias vaso-activas que producen cambios en el diámetro de las arteriolas. Veamos los casos en que se presenta una gran actividad de este sistema propio de la regulación arterial a nivel de los riñones:

Si se da un aumento en la presión sistémica esto significa que llegará más sangre a la al glomérulo renal de manera que se verá afectada la tasa de filtración glomerular para disminuir la cantidad de sangre que llega al riñón se produce una vaso-constricción de la arteria aferente o bien una vaso-dilatación de la arteria eferente.
Si se da una disminución en la presión sistémica esto significa que llegará menos sangre al glomérulo renal de manera que se verá afectada la tasa de filtración glomerular para aumentar la cantidad de sangre que llega al riñón se produce una vaso-dilatación de la arteria aferente o bien una vaso-constricción de la arteria eferente.

LA AUTORREGULACION DEL FSRE Y TFG

Gráfica presión arterial media versus velocidad de flujo sanguíneo en mililitros por minuto.

FSRE: flujo plasmático renal efectivo : nos indica la cantidad de plasma que está llegando al glomérulo renal por minuto

TFG: tasa de filtración glomerular: nos indica la cantidad de plasma filtrado por minuto

28 sabemos que la autorregulación de la presión local del riñón se encuentra dentro de ciertos límites fuera de los cuales este mecanismo ya no es eficiente. Estos parámetros de regulación se encuentran entre 80 y 180 mmhg.

29 si la presión disminuye a menos de 89 mmhg en la presión sistémica, el sistema de autorregulación deja de tratar de evitar que baje la presión en los riñones, es más existe un mecanismo para hacer todo lo contrario de forma que la presión sistémica se eleve de alguna manera.

30 si la presión sistémica se eleva a más de 180 mmhg entonces los mecanismo de autorregulación ya no pueden actuar de manera eficiente.

31 en el gráfico de arriba observamos que el flujo plasmático renal efectivo representada por la línea roja no se altera cuando la presión sistémica se encuentra entre 80 y 180 mmhg de manera que la tasa de filtración glomerular también se mantiene constante entre esos valores de presión sistémica. Evidentemente esta constancia entre FPRE y TFG se debe al sistema de auregulación del riñon. También vemos que el FPRE es de 600 ml/min cuando se encuentra entro los valores de presión ya mencionados y que la TFG es de 120 ml/min normalmente cuando existen valores de presión arterial entre 80 y 180 mmhg.

31 en el grafico anterior observamos que el FPRE es de 600 ml/min que es la cantidad de plasma que llega al glomérulo renal por minuto. Este plasma en parte es filtrado y pasa a la capsula de Bowman. El porcentaje de plasma que pasa a la capsula de Bowman es del 20 % por minuto es decir la TFG. La TFG tiene un valor de 120-125 ml/min. O de 180 litros en un día.

32 FF es la fracción de filtración es decir la tasa de filtración glomerular que es 120 ml/min entre el flujo de plasma renal efectivo que es de 600 ml/min. La FF tiene un valor de 0.2. que en porcentaje es el 20 %

33 el corpúsculo renal comprende las asas glomerulares y y la capsula de Bowman.

34 en el gráfico de arriba observamos en el recuadro pequeño a manera de aumento la situación del filtro glomerular vemos que está constituido por las células del endotelio capilar glomerular, la membrana basar y las células (podocitos) de la membrana de la capsula de Bowman.

35 el grafico de arriba nos ilustra al aparto yuxtaglomrular. constituido por la arteria aferente, la arteria eferente, parte del tubulo distal con las celulas de la macula densa

36 las células mesangliales son las que producen la renina y las sustancia vaso-activas

37 en el figura de arriba podemos observar la situación de dos células muy importantes.Vemos de abajo hacia arriba la situación del filtro glomerular. Encontramos el endotelio capilar que se encuentra fenestrado (con poros o aberturas a la manera). observamos la membrana de la capsula de Bowman y unas células muy importantes que son los podocitos. En la imagen los podocitos se muestran en forma de prolongaciones

38 en el último gráfico también podemos observar en la parte superior una célula estrellada (célula mesanglial, que se encuentran en las asas glomerulares), está especializada en la contracción debido a que posee prolongaciones ya que se encuentran alrededor capilar glomerular y cuando se contraen impiden el paso de sangre disminuyendo así la función renal(determina el área de filtración glomerular y por lo tanto del volumen de filtración glomerular). De esta forma podemos hablar del concepto de RESERVA FUNCIONAL RENAL. Vendría a ser la capacidad que tiene el riñón de compensar la falta de funcionalidad por ejemplo después de una extirpación de uno de los riñones. En este último caso las células contráctiles de los glomérulos renales de relajan dando paso a un mayor flujo de sangre y un aumento de la función renal compensadora. En una persona sana tiene un gran porcentaje de células mesangliales estrelladas se encuentran contraídas de manera que mantiene la reserva funcional renal.

39 en el grafico superior nos indica el valor en angstroms de los poros que se encuentran en la barrera de filtración glomerular. Siendo el más amplio el de los capilares glomerulares con 700 A y el menor de 55 A de la membrana basal. Mientras que los espacios entre los podocitos por donde pasarán las sustancias tiene un valor de 100 A

40 uno de los factores que debemos considerar para la capacidad que tiene una sustancia de pasar a través la barrera de filtración glomerular a parte del peso molecular y el tamaño de la sustancia es la carga que esta sustancia posea. Las membranas de la barrera de filtración glomerular están constituidas por proteoglicanos con carga negativa de manera que las sustancias con carga negativa tendrán mucha dificultada para atravesar estas membranas. Por otro lado las sustancias con carga positiva serán atraídas. De lo antes dicho es fácil deducir que las sustancias que posean un tamaño adecuado para atravesar por los poros de la barrera de filtración glomerular pasarán en función de su carga eléctrica. Primero pasarán las sustancias de carga positiva y después las de carga neutra y en último lugar las de carga negativa.

41 la forma de las moléculas también determina el paso de las sustancias.

SUSTANCIAS QUE SE FILTRAN EN EL GLOMERULO

42 en el tabla de arriba se indica las sustancias que pasan a través de la barrera de filtración glomerular y las que no se filtran.

FUNCIÓN TUBULAR

43 el ultrafiltrado o el plasma glomerular va cambiando de características a medida que atraviesa el túbulo renal de manera que al final de su recorrido se obtiene la orina.

44 sabemos bien ya que el filtrado glomerular es el 20 % del plasma que llega al glomérulo renal y de este 20 % se reabsorberá el 19 % y solamente se excretara 1 % del plasma en 24 horas.

MANEJO RENAL DE CUATRO SUSTANCIAS HIPOTETICAS DIFERENTES

45 en general la función del túbulo renal es reabsorber y/o excretar.

46 el túbulo renal no trabaja de igual forma con todas las sustancias. Existen sustancias que el túbulo renal las reabsorbe total o parcialmente y otras que las excreta.

47 en el caso A del grafico superior vemos la situación de una sustancia que se filtra y que se excreta con la orina en un 100 % de manera que no se reabsorbe. Esta sustancia no ha sido procesada por el túbulo renal. Todo lo que se filtra se excreta. La masa total filtrada es igual a la masa total excretada. No existen muchas sustancias de este tipo un ejemplo de ello es la inulina. De allí la importancia de esta molécula porque nos sirve para medir la tasa de filtración glomerular ya que toda ella se excreta libremente.

48 en el caso B observamos la situación de una sustancia que se filtra y una parte se reabsorbe y la otra se excreta en la orina. La mayoría de sustancias tienen este comportamiento. En este caso un gran porcentaje es reabsorbido y solamente un pequeño porcentaje se excreta. Como el potasio o el calcio.

49 en el caso C se presenta una situación en la que la sustancia es filtrada y reabsorbida totalmente, ejemplo de ello es la glucosa. En condiciones fisiológicas no debe presentarse glucosa en la orina pero en situaciones patológicas como en la diabetes si se observa glucosa en orina. Este último caso patológico se da cuando los niveles de glucosa son muy altos en el plasma. Recordemos que los elementos que se reabsorben son en su mayoría en el túbulo proximal. Los aminoácidos también tienen en este comportamiento. En condiciones fisiológicas no debe haber proteínas en la orina. Si se presenta proteínas en la orina(proteinuria) es debido a enfermedad renal, como las glomerulonefritis (destrucción de la membrana del glomérulo)

59 en el caso D observamos la situación de una sustancia que se filtra y parte de ella es excretada directamente pero otra es secretada desde la circulación peritubular. en este caso la excreción total es lo excretado directamente más lo secretado por los vasos peritubulares. Un ejemplo de ello es el paraaminoipurato. Por la propiedad de ser secretado nos puede servir para medir la cantidad de plasma que llega al riñón es decir el flujo plasmático renal efectivo.

SUSTANCIAS QUE SE REABSORVEN

60 en el gráfico de arriba observamos que la glucosa de reabsorbe en un 100 %, el bicarbonato casi en un 100 % y la urea se reabsorbe en un 50% esta reabsorción de la urea no se produce hacia la sangre sino otra a región del riñón (médula renal para lograr un liquido intersticial medular hipertonico necesario para la reabsorcion del agua a nivel de la porción descendente del asa de Henle).

TRASPORTES MÁXIMOS DE SUSTANCIAS QUE SUFREN REABSORCIÓN ACTIVA.

61 la reabsorción de la glucosa al 100 % solamente se da en condiciones normales es decir cuando la cantidad de glucosa en sangre se encuentran dentro de los parámetros normales.

62 el transporte máximo de una sustancia es la cantidad que es capaz de absorberse en los túbulos renales. (Tm)

63 cuando encontramos glucosa en la orina quiere decir que ya se superó el Tm, o que la concentración de una sustancia en el túbulo renal es muy grande para su completa reabsorción antes de que sea excretada en la orina. La absorción de las sustancias en el túbulo renal está en función del tiempo de flujo de las sustancias en absorción y de la concentración de estas.

64 las sustancias que sufren reabsorción activa se encuentran comprometidas con una proteína de membrana que es la que realiza el trabajo de reabsorción.

65 la bomba de sodio potación es un complejo proteínico que facilita el transporte de sodio y potasio. También encontramos las bombas de hidrogeno comprometidas con el transporte de hidrogeno.

66 en condiciones fisiológicas normales no todos los trasportadores están trabajando

67si la concentración de glucosa se eleva ligeramente entonces los transportadores que no estaban trabajando se activan y empiezan hacer su trabajo. Pero cuando las concentraciones de glucosa son excesivas se da una saturación en la cual ni siquiera todos los trasportadores son capaces de abastecer la reabsorción de glucosa.

TRASPORTE MAXIMO DE SUSTANCIAS QUE SUFREN SECRECIÓN ACTIVA

68 habíamos dicho que la inulina(sustancia exógena que tiene que administrársele al paciente) se usaba para determinar la tasa de de filtración glomerular pero que la prueba de inulina era poco practica en los análisis de laboratorio. En reemplazo de esta prueba se usa la la prueba de la creatina que merece una especial mención. La creatinina se elimina por excreción y secreción.

69 lo más practico en la clínica renal es usar la prueba de la “depuración de la creatinina”

70 SUSTANCIAS QUE NO PRESENTAN TRASPORTE MAXIMO, TRASPORTE POR GRADIENTE EN FUNCIÓN DEL TIEMPO

71 las sustancias que no sufren trasporte activo son las que sufren trasporte pasivo o difusión.

72 el sodio a pesar de ser considerada una sustancia con Tm es decir que se trasporta activamente no presenta Tm a nivel del túbulo renal proximal. Esto se debe a que a este nivel del túbulo renal posee una cantidad muy alta de bombas de sodio potación que nunca es superado. Por otro lado sabemos que en el túbulo distal hay menor cantidad de bombas de sodio potasio por lo tanto aquí si se presenta un Tm.

TUBULO CONTORNEADO PROXIMAL

73 en el gráfico de arriba observamos la disposición de la luz tubular, el vaso sanguíneo y fundamentalmente la situación de las membranas (luminal y vasolateral) de la célula del túbulo contorneado proximal.

74 el trayecto que siguen las sustancias desde la luz tubular hasta la luz vascular es el siguiente: primero las sustancias atraviesan la membrana luminal de la célula del túbulo después recorren el citoplasma de la célula y llegan a la membrana vaso-lateral la cual también atraviesan para pasar al espacio intersticial desde donde llegan a la membrana del endotelio del capilar sanguíneo.

75 observamos en el gráfico que las bombas de sodio-potasio se encuentran en la membrana vaso-lateral y no en la membrana luminal. Esto se debe a que las concentraciones de sodio en la luz del túbulo contorneado próxima que es equivalente al plasma sanguíneo posee una alta concentración de sodio de manera que esta sustancia puede ingresar a la célula del túbulo por diferencia de concentración. Por el contrario para pasar al intersticio el sodio debe pasar de menos a más es decir desde la célula que posee menos concentración de sodio al intersticio que posee más concentración de sodio por lo tanto en la membrana vaso-lateral del túbulo contorneado proximal si se necesitan bombas de sodio potasio para realizar el transporte activo..

76 el sodio en la célula del túbulo contorneado proximal es de 40 mM/L mientras que el de potasio es de 150 mM/L.

77 en la membrana luminal de las células del túbulo contorneado proximal se encuentran proteínas co-trasportadoras para sodio que co-trasportan glucosa, aminoácidos y fosfato e hidrogeno(salen de la célula), hacia la célula del túbulo. si se bloquea el trasporte de sodio se bloquea el trasporte de glucosa, aminoácidos y fosfato. Existen sustancias que bloquean la bomba de sodio potasio como la owabaina que bloquea las bombas de sodio-potasio que se encuentran a nivel de membrana vaso-lateral de las células del túbulo contorneado proximal de manera que el sodio se acumula en las células y ya no se da el trasporte de sodio desde la luz del túbulo de manera que tampoco pasa ni glucosa ni aminoácidos.

78 el caso del fosfato nos indica que también se da una pequeña función de secreción.

79 la glucosa entonce se reabsorbe por trasporte secundario porque depende de la bomba de sodio potasio.

RAMA ASCENDENTE GRUESA DEL ASA DE HENLE

80 no estudiaremos los procesos de reabsorción en la rama descendente del asa de Henle porque ahí no se reabsorben solutos solamente agua. En el asa de Henle solamente se reabsorbe agua entonces la concentración ira en aumento.

81sabemos que la osmolaridad del plasma sanguíneo es de 300 mloml/l y es la misma que la del plasma glomerular o el ultrafiltrado. En el túbulo contorneado proximal se da la mayor reabsorción de solutos de manera que la osmolaridad bajaría en gran medida pero no ocurre así porque también se reabsorbe agua, es como si se estuviera reabsorbiendo el plasma en realidad. Podemos decir entonces que el últrafiltrado solamente pierde volumen y la osmolaridad se conserva que es de 300 mlosm/L.

82 a medida que desciende el pasma filtrado la rama descendente del asa de Henle se va reabsorbiendo agua de forma que la osmolaridad aumente en gran medida hasta llegar a 1400 mlosm/L (máxima osmolaridad). Por lo tanto a la rama ascendente del asa de Henle llega un líquido con mucha osmolaridad pero esta ira disminuyendo a medida que el líquido asciende porque en este tramo del asa de Henle solamente se reabsorbe solutos y es impermeable al agua. Tanta es la reabsorción de solutos que la osmolaridad disminuye a solamente 100 mlosm/L una osmolaridad menor que la del plasma y es la que va a ingresar al túbulo contorneado distal.

83 a nivel del asa de Henle ascendente se encuentran las bombas del cloro que reabsorben 2 cloros un potasio y un sodio. Esta bomba se encuentra en la membrana luminal de la célula del asa de Henle y en la membrana vaso-lateral de la misma célula se encuentran las bombas de sodio y potasio. El sodio sale de la célula a través de las bombas de sodio y potasio pero el potacio sale a través de los canales de potasio y el cloro también sale por los canales de cloro.

TUBULO CONTORNEADO DISTAL

84 el túbulo contorneado distal conjuntamente con el túbulo colector son los tramos en los que van a actuar las hormonas que llevan el mensaje de los centros de control para que se reabsorba o no agua y de la misma forma el sodio. Los receptores para estas hormonas se encuentran en este lugar. Ellas son: la hormona antidiurética para la absorción de agua y la hormona aldosterona para la reabsorción de sodio.

85 en el túbulo contorneado distal encontramos dos tipos de células las células principales y las células intercalares. Las células principales son como las células que hemos estado viendo anteriormente.

85 en las células principales se absorbe sodio y cloro mientras que se excreta potasio.

86 en las células intercalares encontramos las bombas de secreción de hidrógeno. Una que solamente secreta iones hidrogeno y otra que intercambia iones hidrogeno por potasio. Las células intercalares acidifican la orina.

TUBULO COLECTOR

87 en el túbulo colector también existen células principales y células intercalares. En las principales se reabsorbe sodio y se secreta potasio en la membrana luminal de las células del túbulo colector y en la membrana vaso-lateral del túbulo colector se encuentran las bombas de sodio-potasio.

88 en las células intercalares del túbulo colector también se encuentran las bombas de secreción de iones hidrogeno. Pero la actividad de estas bombas es menor que en el caso de las bombas de hidrogeno del túbulo contorneado distal.

"Quien desee conocimiento ha de esforzarse por adquirirlo"

Ruskin

CONCENTRACIÓN Y DILUCIÓN URINARIA

1 sabemos que la osmolaridad del plasma es de 300 mlosm/L es decir la osmolaridad del medio interno. Mientras que la osmolaridad de la orina puede variar desde 50 a 1400 mlosm/L. esta osmolaridad de la orina depende de la cantidad de agua que hay en el organismo. los cambios en la osmolaridad también se puede deber a cambios en los solutos(por ejemplo el sodio) que no es muy frecuente.

MAXIMA CONCENTRACIÓN URINARIA

2 La máxima concentración urinaria es debida fundamentalmente a la longitud de las asas de Henle. Esta máxima concentración es de 1400 mlosm/L. sin embargo la orina pude tener una osmolaridad variada que puede ir desde 100 hasta 1400 miliosmoles. la osmolaridad de orina depende de las cantidad de agua que se elimina. mientras menos agua se ingiera mas concentrada sera la orina por el contrario cuanta más agua se ingiera menos concentrada será la orina. normalmente la concentración de la orina depende del ingreso de agua pero también puede variar de acuerdo a la cantidad de solutos que existan en el medio interno. una sobrecarga de sodio por ejemplo ocasionará que la orina tenga una mayor osmolaridad.

3 existen varias situaciones que nos pueden llevar a un balance negativo del agua dentro del organismo. Por ejemplo: no tomar agua durante varios días, procesos patológicos como una diarrea o fiebre por la cual se elimine gran cantidad de agua por evaporación y sudor. Debido a esto el medio interno se ha vuelto hiperosmolar y ya no es isoosmolar. los receptores de la osmolaridad se encuentran en el hipotálamo se estimulan estos y el impulso viaja a centros en el hipotálamo que producen la hormona antidiurética. La ADH se almacena en la neurohipofisis y desde ahí se libera al torrente sanguíneo. Llega a los receptores para esta hormana en los túbulos colector y parte en el distal. Estimula la formación de acuaporinas que funcionan como canales para el agua. Y por lo tanto hay mucha mayor reabsorción de agua que regresa a la sangre

4 una vez que se han cumplido los precedentes endocrinos el riñón puede hacer su trabajo normalmente pero depende de algunos factores locales que le permiten esta normalidad en su trabajo. Una de estas condiciones es la alta concentración de solutos alrededor del túbulo colector. Sabemos que el túbulo colector se inicia en la corza renal y desciende hacia el interior de la médula renal de manera que a medida que la orina baja por el túbulo se va concentrando. Esta concentración progresiva de la orina amerita que la médula(en el medio intersticial) se encuentre hiperosmolar es decir muy concentrada o que tenga una gradiente osmolar elevada de forma que el agua pueda pasar de la luz del túbulo hacia el medio intersticial y luego se dirija al capilar sanguíneo. Por lo dicho es fácil advertir que la médula tendrá que ir volviéndose cada vez más salada(300-200-400---10---1300-1400) a medida que nos adentramos más en el interior de la médula renal. Si estas condiciones no se dan de esta manera por ejemplo la osmolaridad de la medula se mantiene en 300 mlosm/L entonces no habría reabsorción de agua porque a pesar de que se encuentren los poros de acuaporina en la membrana de la célula del túbulo colector lo único que se daría es un intercambio de agua. Recordemos que el paso de agua de un compartimento a otro se da por osmosis es decir de una región hipotónica a una región hipertónica. Esta misma situación se debe presentar entre el túbulo renal y la medula renal para que se de un paso efectivo de agua de un lado al otro.

5 debemos saber cómo se logra esta gradiente osmolar progresiva que crece desde la corteza al interior de la medula renal. Esta gradiente osmolar se logra fundamentalmente por intervención del asa de Henle ascendente donde se reabsorbían solamente solutos.

ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL FENOMENO DE CONTRACORRIENTE

6 la rama ascendente y descendente intervienen en el fenómeno de contracorriente por la cual se logra el gradiente de osmolaridad. También intervienen los vasos rectos ascendentes y descendentes del sistema peri-tubular. El cometido de esta disposición de los vasos es ralentizar el paso de la sangre y lograr la reabsorción del agua de los túbulos renales.

7 otro de los factores es el intersticio de la médula renal, que es la que se encuentra a una gran concentración de solutos, de manera que gracias a esta gran concentración se logra la gradiente osmolar necesaria para la absorción del agua.

8 el túbulo colector es importante porque aquí es donde se va a producir la reabsorción.

9 en el gráfico de arriba observamos los vasos rectos en forma de U (rojo)y el asa de Henle (azul).

10 el líquido del túbulo contorneado proximal es isoosmolar porque se da la reabsorción tanto de solutos como de agua de manera que la osmolaridad se mantiene en 300 mlosm/L.

11 a medida que el líquido baja por el asa de Henle descendente se va haciendo hiper-osmolar llegando a tener 1400 mlosm/L. esta es la osmolaridad que posee el liquido cuando entra en el asa de Henle ascendente.

12 a medida que el líquido asciende por el asa de Henle se va absorbiendo solutos de forma que la osmolaridad disminuye hasta 100 mlosm/l, se obtiene un un líquido hipotónico comparado con el plasma. Como es evidente la osmolaridad del intersticio alrededor del asa de Henle irá descendiendo desde la médula en dirección a la corteza (1400-1300-1200----500-400-300-200-100). Esta situación es favorable para que el líquido que se encuentra en la primera porción del túbulo colector se concentre a medida que va descendiendo por este túbulo con una osmolaridad en la medula creciente de manera que se pueda dar el arrastre de agua.

13 en el gráfico de arriba vemos como una diferencia en la osmolaridad de los líquidos (intersticial y la orina) produce un trasporte de agua hacia el medio intersticial. Recordemos que la osmolaridad creciente del líquido intersticial fue obtenido gracias al bombeo activo de iones a nivel del asa de Henle ascendente. De forma que una orina que se encuentra descendiendo por el túbulo colector y que tenga una osmolaridad de 400 mlosm/L podrá perder agua si se encuentra en un medio donde la osmolaridad es de 600 mlosm/L. esta diferencia se mantiene a medida que la orina desciende cada vez más en la profundidad de la medula. Pero cuando la orina llega a tener 1400 mlosm/L ha llegado a la máxima concentración porque la medula no tiene una mayor concentración que esa.

14 en conclusión diremos que la regulación del medio interno se realiza en las partes distales de el túbulo renal.

15 vemos la situación esquemáticamente de la osmolaridad :

-capsula de Bowman: líquido isoosmolar

-túbulo contorneado proximal: líquido isoosmolar

-asa de Henle descendente: líquido hiperosmolar

-asa de Henle ascendente: líquido hipoosmolar

-túbulo contorneado distal: liquido isoosmolar

-túbulo colector: líquido hiperosmolar

16 en el grafico anterior vemos como la función de la urea es aumentar la osmolaridad en el medio intersticial para lograr los 1400 mlosm/L necesarios. Por ello el 50% de la urea es reabsorbida a nivel del túbulo colector. Vemos que la urea tiene un ciclo que solamente queda en la medula renal y esta no ingresa a la sangre. una vez que sale del túbulo colector y pasa a la médula salada esta entra en el asa de Henle ascendente y vuelve a salir por el túbulo colector cumpliendo un ciclo.

FORMACIÓN DE LA ORINA DILUIDA

17 en el caso de que el medio interno se encuentre diluido es decir tengamos un balance positivo la excreción de agua debe ser máxima. Para ello la situación de los gradientes de osmolaridad también sufren cambios a nivel de la medula renal.

18 por otro lado no existe la presencia de ADH por lo que no se forman los poros de acuaporina de manera que no hay absorción de agua.

19 observamos también en el gráfico que la osmolaridad del medio intersticial es solamente con un máximo de 700 mlosm/L.

20 la hormona ADH también produce sed porque en el hipotálamo existen receptores en el centro de la sed.

En este grafico observamos como actúa la hormona antidiuretica.

LIBERACIÓN DE RENINA

21 la renina sirve para la regulación de presión sanguínea sistémica por el sistema de renina-angiotensina-aldosterona.

22 para el sistema antes mencionado los receptores se encuentran en la mácula densa. Estas células se encuentran al inicio del túbulo contorneado distal. Y se encargan de medir la cantidad de sodio que existe en el filtrado.

23 si las células de la mácula densa detectan un valor de sodio muy bajo entonce estimulan a las células yuxtaglomerulares para que estas produzcan sustancia vaso-activas de manera que haya una contracción en la arteriola aferente o una contracción en la arteria eferente.

24 las células mesangliares o yuxtaglomerulares también liberan renina. El trabajo de la renina es convertir el angiotensinogeno producido en el hígado en angiotensina I y esta su vez es convertida en angiotensina II por la enzima convertidora de angiotensina I (ECA). La angiotensina II es muy potente y tiene capacidad de contracción en las arteriolas.

25 la angiotensina II también estimula la producción de aldosterona en la corteza adrenal de la glandula suprarenal. Una vez que se produce la aldosterona esta encuentra sus receptores en el túbulo contorneado distal fundamentalmente. Sirve para la reabsorber sodio. Por ello se eleva la presión arterial. Absorbe sodio y libera potasio entonces si los niveles de potasio son elevados en el plasma esta condición puede estimular la producción directa de aldosterona.

26 una función más de la aldosterona es la secreción de iones hidrogeno acidificando la orina y llevando al medio interno a una ligera alcalosis.

REGULACIÓN RENAL DEL EQUILIBRIO ÁCIDO-BASICO

27 FORMAS EN QUE EL RIÑON CONTRIBUYE A LA HOMEOSTASIS DE LA CONCENTRACIÓN DE IONES HIDROGENO EN EL EXTRACELULAR

-en primer lugar el riñón puede excretar bicarbonato(HCO3) cuando el organismo se encuentre en una situación de alcalosis es decir hay demasiado bicarbonato. Durante una acidosis al organismo le interesa retener el bicarbonato (secretado y filtrado) para que amortigüe la acidosis. Existen dos bicarbonatos uno filtrado y el otro secretado. El bicarbonato filtrado proviene del plasma, este bicarbonato es excretado. Por otro lado el bicarbonato secretado es aquel que se forma en las células del túbulo renal y que es secretado para luego ser también excretado.

-el riñón también puede reabsorber bicarbonato en un estado de acidosis esta reabsorción se da solamente sobre el bicarbonato secretado que es aquel que se forma en las células del tubulo renal.

- en una acidosis también tiene la capacidad de excretar iones hidrogeno.

FORMAS EN QUE APARECE EL HIDROGENO EN LA ORINA

28 como hidrogeno libre: estos son responsables del ph acido de la orina. Que puede ser de 4.5 (orina ácida) a 8 de ph (orina alcalina). Estos provienen de los ácidos fuertes.

29 como hidrogeno fosfatado: estos hidrógenos no se encuentran libres porque están asociados como ácido fosfórico al fosfato que provino de fosfato de sodio. Esta forma de hidrogeno en la orina nos da la acidez de titulación

30 como hidrogeno amoniacal: estos se unen al amoniaco para formar amonio.
si queremos saber cuántos iones hidrogeno han sido secretados y luego excretados debemos sumar las tres formas del hidrogeno en la orina.

31 en la práctica clínica solamente se consideran los iones hidrógenos amoniacales y fosfatados porque los iones hidrógenos libres se encuentran en concentraciones muy pequeñas.

32 las orinas generalmente son acidas

33 las concentraciones de iones hidrogeno en la orina es igual al antilogaritmo del PH.

34 de un 100 % de iones hidrogeno en la orina el 60% es amoniacal y el 40% es fosfatado.

SECRECIÓN DE IONES HIDROGENO

35 sabemos que la acidosis respiratoria es producto del acúmulo de CO2 en el organismo con el debido aumento de la presión del CO2 por encima de los 40 mmhg. En la acidosis respiratoria el pulmón no puede eliminar el CO2 por alguna razón, de manera que no se da la hiperventilación. El organismo busca maneras de compensar la concentración de CO2, que al fin de cuentas se convierte en ácido carbónico y acidifica la sangre el desbalance se corrige con el aumento de bicarbonato de sodio, es decir con la reabsorción mayor de esta sustancia básica a nivel del túbulo renal.

36 en base al gráfico de arriba vemos como la elevada concentración de CO2 hace que esta sustancia llegue a las células del túbulo contorneado proximal ya sea a través del ultrafiltrado del plasma o a través del medio intersticial en la que se encuentran las células del túbulo proximal.

37 en el medio intracelular de la célula de túbulo proximal el CO2 reacciona con el agua con participación de la enzima anhidrasa carbónica y se obtiene de esta reacción ácido carbónico. Luego se desdobla en bicarbonato e iones hidrogeno. El hidrogeno es excretado por el mecanismo de antiporte(con entrada de sodio) en la membrana luminal de la célula del túbulo proximal y se elimina en la orina mientras que el ión bicarbonato pasa por la membrana vaso-lateral hacia el medio intersticial conjuntamente con el sodio de manera que lo que se absorbe es en realidad bicarbonato de sodio aumentando su concentración en el medio interno. Este último proceso es imprescindible para compensar los elevados niveles de acidez y lograr mantener el ph estable. Hemos descrito el mecanismo de compensación renal. Los iones hidrógeno se han excretado hacia la orina de manera que es doble el trabajo que se hace para disminuir la acidez del medio interno, sacando hidrógeno y metiendo bicarbonato.

38 La cantidad de iones hidrógeno que se forman por el desdoblamiento de ácido carbónico en bicarbonato y iones hidrógeno es igual a la cantidad de bicarbonato. Si tuviéramos 1 mM/L de ion hidrógeno entonces tendremos también la misma cantidad de bicarbonato.

39 el ion hidrógeno excretado a la luz tubular se une con otras moléculas según sea su afinidad. Recordemos que el hidrógeno se encuentra en muy pocas cantidades en estado libre un caso de este tipo son los iones hidrógeno que se asocian con el cloro formando un ácido fuerte y por ello se encuentran en forma de electrolitos, decir en forma libre porque al ser un ácido fuerte se disocian. recordemos que los iones hidrógeno libres son los que dan el ph a la orina. Otros iones hidrógeno se unirán al fosfato formando un ácido débil. El hidrógeno de este ácido no se separa como ocurre normalmente en los ácidos débiles. Este tipo de de moléculas (ácidos débiles) dan el valor de titulación. La mayor cantidad de hidrógeno se encuentra unido a otras moléculas como amoniaco formando el amonio, que finalmente se une al cloro para formar una sal de amonio. recordemos que el amoniaco proviene del metabolismo de los aminoácidos dentro de las células.

DATOS URINARIOS TIPICOS EN UN ESTADO ÁCIDO BASICO NORMAL

40 según el cuadro anterior vemos que la concentración de iones hidrógeno de la orina es de diez a la menos seis.

41 vemos también que la concentración de iones hidrógeno fosfatados es de 20 nmol/día

42 según el cuadro de arriba la concentración de iones hidrógeno amoniacal es de 40 nmol/dia.

43 la concentración de iones hidrógeno excretados por e l riñón es la cantidad de iones hidrógenos que han sido sintetizados en el riñón y fueron secretados en la orina : es de 60 nmol/día que es la suma de los titulables más amoniacales y los libres que no se cuentan.

44 cuál es la cantidad de bicarbonato sintetizado por el riñón: es la misma que la cantidad de iones hidrogeno sintetizados en el riñón que es de 60 nmol/dia.

45 ¿cuál es la cantidad de bicarbonato excretado en la orina? 1 nmol/dia

46 ¿Cuál es la cantidad de bicarbonato reabsorbido por día? 59 nmol/día

ALCALOSIS

47 observamos en los datos de arriba como el riñón elimina una gran cantidad de bicarbonato en su esfuerzo por tratar de bajar los niveles de alcalosis del medio interno. Además se observa como el organismo retiene los iones hidrogeno y es por eso que no se elimina nada.

ACIDOCIS

48 en este cuadro en la parte superior vemos como el organismo en un estado de acidosis retiene todo el bicarbonato y excreta una alta concentración de hidrogeno amoniacal y titulable en su esfuerzo por deshacerse del exceso de iones hidrogeno. Observamos que la cantidad de iones bicarbonato absorbidos es de 200 nmol/L.

49 la hiperventilación causa alcalosis. Por la gran cantidad de CO2 que se elimina. También en las alturas se hiperventila por lo cual se elimina gran cantidad de oxígeno y es causa de alcalosis. El caso más recurrente de acidosis respiratoria es por obstrucción de las vías respiratorias.

RESUMEN DE LA PRACTICA DE FISIOLOGÍA RENAL

Profesor: Alex valle

CLASE TEORICA EN PIZARRA

1 los riñones se ubican en los flancos (cuadrante)

2 el riñon cumple varia funciones:

-función excretoria:

-regula la presión arterial:

- regulación de la presión quirostática, entre ellos la presión hidrica

-función hormonal: produce la renina, esta hormona convierte el angiotensinogeno en angiotensina tipo I. otra de las hormonas que produce es la eritropoyetina.forma también la cinina y las prostanglandinas.

-finción matabolica: los riñones dan un precursor a la vitamina D3 denominado 1,25 colicalciferol

3 el riñón es el órgano mejor irrigado del organismo, junto con el cerebro el corazón y el hígado.

4 las nefronas son las unidades anatomo funcionales de los riñones.

5 existen dos tipos de nefronas:

Nefronas corticales: 85 %, llamadas también nefronas de asa corta

Nefronas yuxtamedulares : 15 %, llamadas también nefronas de asa larga. Tiene mayor funcionalidad que las corticales.

6 los túbulos de las nefronas confluyen formando los túbulos de Bellini o túbulos colectores los cuales drenaran la orina(formando las papilas renales) hacia los cálices menores y después a hacia los cálices mayores y a la pelvis renal.

7 el glomérulo renal(ovillo de capilares) y la capsula de Bowman forman el corpúsculo de Maphigui.

8 la capsula de Bowman tiene dos hojas o dos epitelios:

Hoja parietal

Hoja visceral

9 el glomérulo posee capilares fenestrados, lo cual quiere decir que los poros que se encuentran en el endotelio son bastante grandes.

10 la primera función de la nefrona es la de filtrar el plasma. La filtración diaria es de 180 litros de plasma. Y 125 ml por minuto.

11 en el proceso de filtración el plasma de la sangre debe pasar de la luz del capilar a la capsula de BOWman y para ello debe atravesar en primer lugar el endotelio vascular que tiene un grosor de 80-120 nm en este nivel de filtración pasan todos los elementos del plasma excepto las células de la sangre y las plaquetas. En seguida el plasma en filtración tiene que atravesar la capa basal la cual es aun más selectiva no dejando pasar las proteínas de alto peso molecular.

12 en caso de que pase proteínas a la sangre se denomina a este fenómeno proteinuria.

13 para que se de una filtración neta deben vencerse ciertas presiones. Sabemos muy bien por un principio físico que los fluidos se desplazan de mayor a menor presión por lo cual para que el plasma se filtre es decir pase de una cavidad a otra, en este caso la capsula de bowman debe existir una presión resultante positiva. La presión de la sangre cuando llega a la arteria aferente es la presión hidrostática de la sangre y esta se enfrenta a dos presiones opuestas que son la presión oncótica debido a las proteínas y la presión que ejerce la capsula de Bowman.

PN=PH-(PCB+PO)

14 las histología del TCP es la de borde en cepillo, para que haya una mayor absorción. En este tramo se absorbe el 65% de agua y el 100 % de glucosa y aminoácidos. También se absorbe el fosfato, bicarbonato, sodio y potacio.

15 el asa de Henle posee dos tramos diferentes:

Asa de Henle descendente: aquí se reabsorbe el 15 % del agua

Asa de Henle ascendente: aquí no se reabsorbe agua. En este tramo se encuentras los transportadores de iones de sodio potasio y cloruro. En este nivel actúan los fármacos diuréticos haciendo posible el bombeo de iones hacia el medio instersticial desde la luz del túbulo renal por lo cual logran una mayor concentración de sales fuera del túbulo de manera que vuelven salada la medula renal. El propósito de esto es que a nivel del asa de Henle descendente se pueda absorber agua. Sabemos muy bien que el agua se desplaza por osmosis hacia donde hay mayor cantidad d solutos, por este motivo a nivel del asa de Henle descendente se puede reabsorber el 15 % de agua.

16 debemos tomar en cuenta que un aumento en el volumen del plasma ocasiona un aumento en el gasto cardiaco lo cual tiene como consecuencia un aumento de la presión arterial.

17 en el túbulo contorneado distal se absorbe el 10 % de agua mientras que en el túbulo colector se absorbe el 9 % en total la reabsorción de agua fue del 99 % y solamente eliminamos solo 1 % lo cual es 1500-2000 litros.

APARATO YUXTAGLOMERULAR

18 este aparato está formado por las células mesangiales, las células yuxtaglomerulares y las maculas densas.

19 la mácula densa se encuentra a nivel del túbulo contorneado distal y s encarga de regular la salida de sodio

20 las células mesangiales se encuentran en el glomérulo renal.

21 las células yuxtaglomerulares se encuentran en la vía aferente de la arteriola renal.

22 en medio interno depende la concentración de solutos. Si los niveles de concentración se encuentran aumentados se le denomina hiperosmolaridad.

23 la osmolaridad normal del medio interno es de 300 mlosm

24 cuando el medio interno pierde agua se activan los osmorreceptores que se encuentran en el hipotálamo. Uno de los recursos del organismo para restablecer los niveles osmolares adecuados es el consumo de agua el otro es la liberación de la hormona antidiurética.

25 las regiones supraoptica y la paraventricular se encargan de producir la hormona antidiurética. Esta hormona es almacena en la neurohipofisis. la hormona ADH se libera y actúa a nivel del túbulo colector.

26 en las paredes del túbulo colector se encuentras unas células en las cuales las membranas presentan receptores para la hormona antidiurética. Estos receptores están asociados a una proteína “G” que tiene tres subunidades alfa, delta y gamma de la cual la más importante es la alfa estas unidades se liberan una vez que la hormona ADH se une a la proteína G de manera que la subunidad alfa se una a la adenilciclasa la cual es una enzima que transforma el ATP a AMP cíclico. Cuando dentro de la célula se incrementa la cantidad de AMPc se activa una proteincinasa y esta última se encarga de fosforilar a otras proteínas de manera que las activa para que formen mucrotúbulos y otros elementos para formar la ACUAPORINAS 2,3 y 4. LA ACUAPORINA TIPO 2 es la más importante. Estas acuaporinas hace que el túbulo colector sea haga más permeable al agua y de esta manera se pueda reabsorber ese 9% de agua en el túbulo colector. Las acuaporinas son una especie de poros selectivos que se forman para que las moléculas de agua puedan pasar de la luz del túbulo colectores hacia el medio intersticial y de ahí hacia los vasos peri-tubulares que se encuentran a nivel de la medula renal.

27 la orina tiene una condición muy especial que hace posible el ahorro de agua en organismos que dependen de un medio interno muy estable y es que la orina es hipertónica. Hipertónico quiere decir que tiene una concentración de solutos mayor que el plasma.

28 a nivel de la nefrona van actuar dos tipos de hormonas:

ADH: actúa mayormente a nivel del túbulo colector

Aldosterona: actúa a nivel del túbulo contorneado distal. Aunque también puede actuar en el túbulo colector pero es mínima su actuación.

RESUMEN DE LA GUIA PRÁCTICA

1 hormona antidiurética(ADH) o arginina vasopresina (AVP)

2 la función renal debe ser valorada estudiando los cambios de volumen y osmolaridad urinaria

3 un cambio de 0.5, en la osmolaridad es suficiente para que se estimulen la sed y haya cambios en los niveles de ADH.

4 la vasopresina u hormona antidiurética es sintetizada en las neuronas magnomedulares, localizadas en los núcleos supraopticos y paraventriculares del hipotálamo.

5 Los receptores V2 son específicos para ADH ubicados en la membrana vasolateral de las células principales

6 las acuaporinas son agregados citoplasmáticos. Estas forman canales en la membrana celular que incremental la permeabilidad al agua.

7 la ADH es mucho más sensible a los cambios de osmolaridad que a otros factores.

8 en el ser humano normal, el estudio de la capacidad de emitir orina concentrada o diluida tiene también la importancia implícita de permitir evaluar el estado actual del sistema ADH. Por la misma razón en patología clínica ayuda a investigar una posible ruptura del sistema que ocurre cuando hay alteración a nivel de la neurohipofisis y/o a nivel renal. De hecho, la gran mayoría de las enfermedades renales comprometen tal función reguladora.

EN LA MESA DE PRACTICA

RESULTADOS: