Teórica 15. Sistema Renal.pdf
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Sistema Excretor Vena cava inferior Aorta abdominal riñón arteria renal vena renal uréter vejiga uretra El sistema renal ejerce control homeostático sobre: • concentración de electrolitos • osmolaridad • volumen del plasma (volemia) ⇒ Parterial • producción de renina ⇒ Angiotensina II • pH (bases y ácidos) • excreción de toxinas y residuos metabólicos estructura del riñon corteza renal médula renal médula corteza nefrón 106/riñon estructura del nefrón cápsula de Bowman glomérulo arteriola eferente arteriola aferente túbulo contorneado proximal túbulo contorneado distal brazo descendente tubo colector asa de Henle brazo ascendente Irrigación sanguínea del nefrón aparato yuxtaglomerular arteriola eferente mácula densa células epiteliales especializadas del tubo distal arteriola aferente células granulares células de músculo liso modificadas, productoras de renina compartimentalización funcional del riñon componentes vascular y tubular 800 ml/min filtración reabsorción secreción excreción Por el riñón pasan aproximadamente 1000 ml de sangre por minuto. Aproximadamente 125 ml del plasma es filtrado por minuto en el corpúsculo glomerular quedando retenidas en el vaso sanguíneo las macromolécula (≥ 5-6 kDa). Esta es la tasa de filtrado glomerular ULTRAFILTRACION GLOMERULAR arteriola aferente arteriola eferente capilares cápsula de Bowman ULTRAFILTRACION GLOMERULAR capilares cápsula de Bowman endotelio fenestrado . lumen capilar membrana basal filtrado 200 nm . podocitos epiteliales espacio capsular Influencia del tamaño en la capacidad de atravesar la barrera de filtrado 2. Evaluation of kf (filtration coefficient) -- capillary permeability substance H2O mw 18 urea glucose K+ sucrose inulin radius (Å) 1.0 Filtrate/Filtrand 1.0 60 1.6 1.0 180 3.6 1.0 39 3.5 0.95 342 4.4 1.0 5,500 14.8 0.98 myoglobin 17,000 19.5 0.75 egg albumin 43,500 28.5 0.22 hemoglobin 64,000 32.5 serum albumin 70,000 35.5 0.03 <0.01 relative clearance La filtración de solutos depende del tamaño y de la carga aniónico neutra radio (A) catiónico “cutoff” point 50-60,000 mw La filtración de solutos depende del tamaño y de la carga aniónico neutra filtrado relative clearance catiónico radio (A) glicoproteinas polianiónicas revisten la superficie de filtración contituyendo una barrera eléctrica ULTRAFILTRACION GLOMERULAR J = Kf (Pc – Po) - σd (πc-πo) Pc Po presión hidrostática πc πo presión oncótica ultrafiltración renal filtración & absorción (en la mayoría de los tejidos con excepción del cerebro) x Variaciones en la presión de la arteriola modifica la presión en el capilar. Vasodilatación de la arteriola aferente o vasoconstricción de la arteriola eferente Vasoconstricción de la arteriola aferente o vasodilatación de la arteriola eferente arteriola aferente arteriola eferente arteriola aferente arteriola eferente CONTROL DE LA ULTRAFILTRACION GLOMERULAR La filtración es altamente sensible a cambios en la presión arterial ⇑Paferente - ⇓Pfiltrado ⇑Peferente - ⇑Pfiltrado CONTROL DE LA ULTRAFILTRACION GLOMERULAR J = Kfc (Pc - Pcb)-σd (πc-πcb) CONTROL DE LA ULTRAFILTRACION GLOMERULAR La arteria renal presenta un robusto mecanismo de autorregulación J = Kfc (Pc - Pcb)-σd (pc-pcb) • reflejo miogénico • retroalimentación túbuloglomerular • cambios en la permeabilidad del filtro glomerular Regulación local del flujo sanguíneo renal • reflejo miogénico • reflejo tubuloglomerular aparato yuxtaglomerular arteriola eferente mácula densa células epiteliales especializadas del tubo distal arteriola aferente células granulares células de músculo liso modificadas, productoras de renina Retroalimentación tubuloglomerular - flujo tubo contorneado distal cantidad de Na+, K+ y Cl- en el filtrado mácula densa libera vasoconstrictor vasoconstricción arteriola aferente filtración glomerular compartimentalización funcional del riñon filtración reabsorción secreción 98% de lo ultrafiltrado es reabsorbido lumen tubo Mecanismos de Reabsorción Selectiva espacio peritubular epitelio tubular membrana basal • por vía pericelular • por transporte transepitelial endotelio capilar excreción Reabsorción a lo largo del nefrón tubo distal tubo colector Regulación de [Na+] Boron tubo proximal brazo ascendente del asa de Henle Reabsorción de Na+ tubo proximal 70% brazo ascendente del asa de Henle 20% Tubo colector % variable Transporte pericelular de Na+ tubo contorneado proximal H2O + electrolitos Na+ K+ X absorción mayoritariamente pericelular Na+ ATP Na+ X lúmen del tubo renal epitelio renal líquido intersticial vaso Transporte transepitelial de Na+ Na+ ~15 mM X tubo contorneado proximal ~120 mM K+ ATP Na+ Na+ H+ brazo ascendente Asa Henle Na+ K+ 2Cl- K+ Na+ Na+ ATP H+ tubo colector Na+ aldosterona ATP Na+ K+ lúmen del tubo renal K+ epitelio renal líquido intersticial Reabsorción de aminoácidos y glucosa tubo proximal 100% vaso Transporte transepitelial de glucosa y amino ácidos tubo contorneado proximal SGLUT-1 GLUT Na+ glucosa K+ glucosa o aa aa lúmen del tubo renal ATP Na+ Na+ epitelio renal líquido intersticial vaso transporte de glucosa trasporte tubular máximo Regulación de [Ca++] Reabsorción de Ca++ tubo proximal 65% > pericelular < transmembranal Tubo colector 8% brazo ascendente del asa de Henle 25% > pericelular Transporte transepitelial de Ca++ ~100 nM tubo contorneado proximal Ca++ ~2.5 mM Ca++ 3Na+ 2H+ ATP Ca++ brazo ascendente Asa Henle Ca++ Hormona paratiroidea & Calcitonina tubo contorneado distal Ca++ Hormona paratiroidea & Calcitonina lúmen del tubo renal epitelio renal Ca++ 3Na+ 2H+ ATP Ca++ Ca++ 3Na+ 2H+ ATP Ca++ líquido intersticial vaso Reabsorción de H2O tubo proximal reabsorción isosmótica 75% Tubo colector % variable brazo descendente del asa de Henle 20% Transporte transepitelial de H20 Na+ tubo contorneado proximal X H2O K+ Aqp1 ATP Na+ Na+ H+ brazo descendente Asa Henle tubo colector K+ H2O Aqp1 Na+ Na+ H2O vasopresina Aqp2 K+ ATP Na+ K+ lúmen del tubo renal ATP epitelio renal líquido intersticial Rol del asa de Henle en la dilución de la orina vaso La reabsorción de H2O solo puede hacerse generando un gradiente osmótico. La función principal del asa de Henle es generar el gradiente osmótico dentro de la médula renal. Esto se logra mediante la extrusión activa de NaCl en el asa ascendente. asa de Henle: mecanismo de multiplicación por contracorriente vasa recta: mecanismo de intercambio por contracorriente gradiente osmótico Rol del asa de Henle en la dilución de la orina brazo brazo acendente descendente mecanismo de multiplicación por contracorriente asa descendente permeable al agua gradiente osmótico H2O asa acendente permeable a sales Na+ K+ Cl- Na+ X K+ X Cl- X X H2O Salida de sales que se acumulan en la médula renal desde el asa ascendente, fuerza la salida de agua en el asa descendente. La salida de sales produce, en principio, una orina diluída. Mecanismo de multiplicación por contracorrient e en el asa de Henle salida de H2O, deja al contenido del tubo con un contenido hiperosmótico respecto del plasma Mecanismo de multiplicación por contracorriente en el asa de Henle se genera una orina diluida y un gradiente osmótico en la médula renal. el flujo dentro del tubo va generando el gradiente desde la corteza a la médula. Mecanismo de multiplicación por contracorriente La orina producida es hiposomótica La arquitectura de la irrigación sanguínea del riñon evita la dilución del gradiente. Mecanismo de intercambio por contracorriente en la vasa recta La estructura de la vasa recta garantiza, que la sangre venosa conserve laosmolaridad normal. A modo de ejemplo: intercambio de temperatura Intercambiador de temperatura a contracorriente Mecanismo de multiplicación e intercambio por contracorriente La orina producida es hiposomótica y la sangre vertida a las venas mantiene su osmolaridad transportando gran parte las sales y agua reabsorbidas! Regulación de la osmolaridad de la orina tubo proximal reabsorción isosmótica 75% brazo descendente del asa de Henle 20% Tubo colector % variable Reabsorción de H2O En ausencia de vasopresina (hormona antidiurética), la baja permeabilidad al agua del tubo colector da como resultado una orina hipoosmótica. H2O regulado por vasopresina Medidas de la función renal Para toda sustancia X que el riñon no produce ni metaboliza [X]a * Fa = ([X]v * Fv ) + ([X]o * V) mmol/ml ml/min a = arteria renal F = flujo v = vena renal o = orina V = velocidad de formación de orina [X]v * Fv [X]o * V [X]a * Fa Medidas de la función renal: caudal en la arteria renal Para un soluto X que no es reabsorbido y es completamente secretado: X [X]v * Fv [X]a * Fa [X]a * Fa = ([X]v * Fv ) + ([X]o * V) Medidas de la función renal: flujo en la arteria renal El ácido para-aminohipúrico (AHP) es filtrado y secretado de tal manera que es eliminado completamente en la orina en una sola pasada por el riñon. El AHP no es reabsorbido. [X]a * Fa = ([X]v * Fv ) + ([X]o * V) [AHP]a * Fa = ( 0 * Fv ) + ([AHP]o * V) Fa = ([AHP]o / [AHP]a ) * V Medidas de la función renal : tasa de filtración glomerular Para un soluto X que no es reabsorbido ni secretado, como la inulina : X X [X]o * V TFGa [X]a * TFG = [X]o * V TFG = ([inulina]o / [inulina]a ) * V a = arteria renal TFG = tasa de filtración glomerular o = orina V = velocidad de formación de orina Medidas de la función renal : tasa de filtración glomerular La tasa de filtración glomerular depende de: • La presión neta en el glomérulo • Superficie del glomérulo disponible • Permeabilidad del glomérulo Medidas de la función renal : aclaramiento El aclaramiento (clearance) de una sustancia se define como el volumen virtual de plasma que es “limpiado” o depurado” de una sustancia X en una unidad de tiempo. El aclaramiento depende de: • tasa de filtración glomerular, • reabsorción • secreción El valor del aclaramiento puede variar desde cero (sustancias que no aparecen en orina) hasta 800 ml/min (valor del flujo plasmático renal). Para un soluto que no es excretado ni reabsorbido el aclaramiento es igual a la tasa de filtración Cinulina = TFG = ([inulina]o / [inulina]a ) * V Si el aclaramiento de X es < al de inulina: se reabsorbe. Si el aclaramiento de X es > al de inulina: se secreta. Si el aclaramiento de X es = al de inulina: solo se filtra.
