Depuración Renal, Aplicación de La Depuración Renal en La Clínica

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Universidad Nacional Mayor de San Marcos Facultad de Farmacia y Bioquímica DEPURACIÓN RENAL DEPURACIÓN RENAL, APLICACIÓN DE LA DEPURACIÓN RENAL EN LA CLÍNICA. Integrantes: Departamento de Fisiología Facultad de Farmacia y Bioquímica Víctor Manuel Allende Quispe Irene Lirio Arando Hilasaca Gaby Fabiola Arizapana Castillón María Joaquina Antezana Flores

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Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Facultad de Farmacia y Bioquímica

DEPURACIÓN RENAL, APLICACIÓN DE LA DEPURACIÓN RENAL EN LA CLÍNICA.

Integrantes:

Departamento de Fisiología

Facultad de Farmacia y Bioquímica

Universidad Nacional Mayor de San Marcos

2015

Víctor Manuel Allende QuispeIrene Lirio Arando HilasacaGaby Fabiola Arizapana CastillónMaría Joaquina Antezana Flores

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Depuración renal, aplicación de la depuración renal en la clínica.

DEDICATORIA:

A Dios, por brindarnos la dicha de la salud y bienestar

físico y espiritual, a nuestros padres, como

agradecimiento a su esfuerzo, amor y apoyo

incondicional, durante nuestra formación tanto personal

como profesional, a nuestros docentes, por brindarnos su

guía y sabiduría en el desarrollo de este trabajo.

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Depuración renal, aplicación de la depuración renal en la clínica.

"Hay una fuerza motriz más grande que el vapor, la electricidad y la energía

atómica: la voluntad"

Albert Einstein.

RESUMEN…………………………………………………………………………………5

INTRODUCCIÓN................................................................................................................8

1 DEPURACIÓN RENAL...................................................................................................9

1.1 Concepto..........................................................................................................................9

1.2 Fórmula matemática.......................................................................................................9

2 MEDIDA DE LA TASA DE FILTRACIÓN GLOMERULAR...................................11

2.1 Tasa de filtración glomerular..................................................................................11

2.2 Medida de la tasa de filtración glomerular............................................................12

2.3 Duración de la inulina..............................................................................................13

2.4 Depuración de la creatinina....................................................................................14

3. MEDIDA DEL FLUJO PLASMATICO RENAL........................................................15

3.1 Flujo plasmático renal.................................................................................................15

3.2 Principio De Fick..........................................................................................................16

3.3 Flujo Plasmático Renal Efectivo.................................................................................17

Flujo sanguíneo renal......................................................................................................18Flujo sanguíneo renal efectivo........................................................................................19Flujo de sangre renal total (FSRT)................................................................................19

4 REABSORCIÓN Y SECRECIÓN TUBULAR............................................................20

4.1 Reabsorción y secreción celular...................................................................................20

4.2 La Reabsorción Tubular Comprende Mecanismos Pasivos Y Activos....................22

4.3 Transporte Activo.........................................................................................................23

4.4 La reabsorción neta de los iones sodio desde la luz tubular hacia la sangre supone

al menos tres pasos:.............................................................................................................24

4.5 Reabsorción activa secundaria a través de la membrana tubular...........................25

4.6 Secreción activa secundaria hacia los túbulos............................................................26

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..............................................................................27

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RESUMEN

La idea de aclaramiento plasmático surge de forma natural a partir de una

concepción de la función del riñón que no es del todo correcta.

En efecto si pensamos que la función renal es la eliminación en la orina de

sustancias que están en el plasma es lógico preguntarse cuanto plasma

queda limpio de alguna de estas sustancias en la unidad de tiempo.

Este plasma que queda limpio en la unidad de tiempo es el aclaramiento

plasmático y puesto que quedaría limpio de una determinada sustancia se

comprende que el aclaramiento plasmático siempre venga referido a una

determinada sustancia por eso se habla del "aclaramiento plasmático de glucosa"

o del "aclaramiento plasmático de inulina", etc.

Una vez definido el aclaramiento es esencial olvidar el concepto incorrecto de que

la función del riñón es eliminar substancias ya que su función es realmente actuar

como un sistema de control del pH, volumen y concentración de los líquidos

corporales contribuyendo de esta manera de forma esencial a la homeostasis.

El cálculo U.V/P puede realizarse para cualquier soluto y es denominado

aclaramiento plasmático renal o simplemente aclaramiento (medido por unidades

de volumen por unidad de tiempo). Proporciona información acerca del manejo

renal de una determinada sustancia. Podría definirse como el volumen de plasma

que es aclarado o "limpiado" de una sustancia en la unidad de tiempo.

En el caso de la inulina el valor de su aclaramiento proporciona la GFR. Si una

sustancia que es filtrada tiene un aclaramiento inferior al de la inulina, debe ser

una sustancia reabsorbida a nivel tubular. Por ejemplo, la glucosa, una sustancia

que es libremente filtrable, pero que es reabsorbida íntegramente en los capilares

peri tubulares presenta un aclaramiento de 0.

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Si el aclaramiento de una sustancia es superior al de la inulina, supone que ha de

haber una secreción neta desde las células tubulares al líquido tubular.

Esta comparación puede calcularse mediante la fracción de aclaramiento, esto es

aclaramiento de una sustancia X (Cx) / aclaramiento de inulina (Ci).

Los riñones son órganos que poseen una gran perfusión; cada minuto reciben

1250mL de sangre o 687 de plasma. Esta cifra representa una cuarta parte del

gasto cardiaco (fracción renal). De todo ese flujo plasmático, la fracción que se

filtra (fracción de filtración) es aproximadamente un quinto.

El flujo plasmático renal puede ser evaluado por medio de la depuración del acido

para-amino hipúrico, debido a que toda la masa de esta sustancia que ingresa en

los riñones por la arteria renal es excretada en la orina.

Normalmente, la mayor caída de presión hidrostática dentro de los vasos renales

ocurre en las arteriolas aferente y eferente. Sin embargo, la resistencia de estas

dos arteriolas puede ser regulada por la inervación simpática renal y una serie de

sustancias vaso activas entre las que se encuentran: la angiotensina II, el óxido

nítrico, la endotelina, las prostaglandinas, la dopamina y la adenosina. Una

modificación de la resistencia en estas arteriolas produce cambios en la PHG. El

FSR, la TFG y la FF.

Los riñones presentan una importante autorregulación del flujo sanguíneo ante

modificaciones de la presión de perfusión, siempre y cuando estas se presenten

en el rango entre 80 y 180 mmHg. Son dos mecanismos los responsables de la

autorregulación renal: el mecanismo miogénico y la retroalimentación

tubuloglomerular.

La orina definitiva que llega a la pelvis renal se consigue tras la modificación del

filtrado mediante los procesos de reabsorción y secreción tubular.

Casi el 99% del filtrado es reabsorbido en los túbulos renales. La reabsorción es

un proceso selectivo. Mediante la reabsorción se recuperan para el organismo

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sustancias necesarias, como glucosa y aminoácidos, mientras que desechos,

excesos de iones y otras sustancias, permanecen en el filtrado y son excretados

con la orina.

El transporte de sustancias entre el filtrado, en la luz de los túbulos renales, y el

espacio intersticial, para acceder a los capilares sanguíneos, necesariamente

debe realizarse a través del epitelio del túbulo renal.

Las sustancias transportadas pueden seguir la vía para celular, a través de las

uniones estrechas entre las células epiteliales, o la vía transcelular.

Las células del epitelio simple que forman el nefrón están adaptadas para la

absorción. Poseen ribete en cepillo en su superficie apical e invaginaciones en la

superficie basal; ambas diferenciaciones contribuyen a aumentar el área

superficial de la membrana. Además contienen abundantes mitocondrias,

necesarias para proveer la energía consumida en los transporte activos.

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INTRODUCCIÓN

Una de las principales funciones de los riñones es la depuración renal, en el

presente informe se describirá el concepto y la fórmula utilizada para su cálculo;

posteriormente ahondaremos la importancia fisiológica.

Los aclaramientos que se utilizan para medir los parámetros de la inulina, de la

creatinina o el ácido p-amino hipúrico, serán tratados con mayor profundidad para

comprender la razón por la cual son analizados.

La relación entre la depuración de una sustancia cualquiera, que sufre filtración

libre, y la de la inulina o de la creatinina, nos servirá para conocer el tipo de

manejo tubular que sufre; es decir, si predomina su reabsorción o su secreción.

De la totalidad de la masa filtrada, la fracción que se excreta en la orina se conoce

como fracción excretada (FE).

Si deseamos obtener mayor conocimientos debemos tratar de responder las

siguientes preguntas: ¿Qué tipo de manejo tubular recibe una sustancia cuyo

“Clearance” es mayor que el de la inulina? ¿Por qué la depuración de la inulina es

diferente de la del ácido p-amino hipúrico si ambas sustancias son filtradas

libremente en los glomérulos?

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1 DEPURACIÓN RENAL

1.1 Concepto

La depuración renal o aclaramiento renal de una sustancia es el volumen virtual de

plasma que es limpiado totalmente de esa sustancia , por el riñón , en

determinado tiempo ;por consiguiente, su expresión siempre será volumen de

plasma /tiempo.

1.2 Fórmula matemática

Es utilizada para calcular cualquier depuración renal, a excepción de la depuración

de agua libre, es la siguiente:

DX=(U X∗V O)

PX

Dónde:

DX: Depuración de una sustancia “X” (vol. /tiempo)

U X : Concentración de “X” en orina

V O : Flujo urinario (vol. /tiempo)

PX : Concentración de “x” en plasma

Analicemos que el numerador de la formula corresponde a la masa excretada de

“x”; en otras palabras, para calcular una depuración se divide la masa excretada

entre la concentración plasmática “x”. Las unidades de la depuración, más

utilizada es mililitros/minutos.

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Para una mejor comprensión de este concepto, veamos un ejemplo: suponemos

que una sustancia “x” tiene una concentración urinaria de 100 mg/ml y que el flujo

urinario es de 1 ml/min, esto significa que la masa excretada de “x” es:

M E X=U X∗V o

→100mg /mL x1mL /min

→100mg /min

Tenemos que “x” posee una concentración plasmática igual a 1 mg/ml, entonces la

DXsería:

DX=M EX /PX

→100mg /min

1mg /mL

→100mL/min

En otras palabras 100mL de plasma fueron completamente limpiados o de “x”, por

los riñones cada minuto.

Observe que la definición habla de un volumen virtual de plasma eso se debe a

que no es un volumen real, más bien es un volumen “idealizado”, pues recuerde

que la sangre que sale por las venas renales contiene, en mayor o menor medida

aquellas sustancias que también fueron eliminadas en la orina .

El concepto de la depuración es importante porque puede ser utilizado para medir

la tasa de filtración glomerular y el flujo renal , así como para determinar si una

sustancia es netamente reabsorbida o secretada por los túbulos .En este sentido ,

cabe aclarar que el ácido p-amino hipúrico (PAH) es una de las pocas sustancias

que sufren una remoción casi total (90%) durante un paso único por los

riñones ;de ahí su utilidad en la medición del flujo plasmático renal (FPR).En

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cambio la inulina solo es removida en una quinta parte , pero debido a que toda la

masa filtrada aparece en la orina , nos sirve para medir la tasa de filtración .

2 MEDIDA DE LA TASA DE FILTRACIÓN GLOMERULAR

2.1 Tasa de filtración glomerular

La tasa de filtración glomerular (GFR: glomerular filtration rate) es el flujo neto de

ultrafiltrado que pasa a través de la membrana en la unidad de tiempo.

GFR = Área · Kf (coeficiente de filtración). Presión eficaz de filtración.

Presión eficaz de filtración (PFG) = Presiones a favor de la filtración – Presiones

en contra.

• Presiones a favor = Presión arterial (Presión hidrostática capilar) + Presión

coloidosmótica en el espacio de Bowman.

• Presiones en contra = Presión hidrostática en el espacio de Bowman +

Presión coloidosmótica capilar.

Presión hidrostática capilar o presión arterial: 60 mm Hg (~constante).

Presión hidrostática en la cápsula de Bowman: 15 mm. Hg.

Presión coloidosmótica capilar extremo aferente: 28 mm. Hg.

Presión coloidosmótica capilar extremo eferente: 40 mm. Hg.

Presión coloidosmótica en el espacio de Bowman: 0 mm. Hg.

Realizado el sumatorio, en el extremo aferente del capilar glomerular, la presión

eficaz o neta de filtración es de 17 mm Hg. y en el extremo eferente de 5 mm Hg.

Lo que supone que en esta red capilar el único movimiento de agua y solutos

es hacia fuera del capilar.

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2.2 Medida de la tasa de filtración glomerular

Considerando un soluto que presente las siguientes características:

Libremente filtrable a nivel glomerular.

Ni reabsorbible, ni secretable.

No metabolizable.

Sin toxicidad.

Fácilmente medible en orina y plasma.

Y conociendo:

Su concentración plasmática [P].

Su concentración urinaria [U] (medidas ambas en las mismas unidades).

El flujo urinario o volumen de orina por minuto V.

La cantidad de dicho soluto en orina por minuto (U · V) debe ser la misma que

entra al espacio de Bowman por minuto procedente del plasma (o lo que es lo

mismo la cantidad filtrada por minuto a través del glomérulo).

Ya que el soluto es libremente filtrable:

La concentración en el espacio de Bowman = concentración en plasma (P), y por

tanto,

La cantidad filtrada por minuto en el glomérulo será GFR · P

Y consecuentemente:

U · V = GFR · P

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Despejando GFR,

GFR = (U · V) / P

Clásicamente se usa la inulina (un polisacárido de fructosa, Pm = 5.000);

clínicamente se utiliza la creatinina un producto metabólico de desecho del propio

organismo.

Un valor medio de la GFR en adultos es de 125 ml/min ó 180 l/día, es decir unas

50 veces el volumen plasmático corporal. Si se referencia a una única nefrona la

GFR es de 60 nl/min o 90 microl/día.

2.3 Duración de la inulina

La inulina se filtra libremente a nivel glomerular y ni se reabsorbe ni se segrega

por lo tanto se excreta tanta como se filtra.

Así puesto que la inulina no se reabsorbe ni se segrega la ecuación

Excretada=Filtrada−Reabsorbida+Segregada

Se simplifica a:

Excretada=Filtrada

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TFG ↔Aclaramiento de INULINA (ml /min)= Uin(mg /ml) xV (ml/min)

Pin (mg /ml)

FG = volumen del plasma filtrado por minuto.

Uin = concentración urinaria de inulina. V = volumen urinario por minuto. Pin = concentración plasmática de inulina.

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El aclaramiento de inulina es por esto la manera de medir el filtrado glomerular

aunque, como es un método lento, se prefiere medir el filtrado por otros

procedimientos como el aclaramiento de creatinina.

2.4 Depuración de la creatinina

La creatinina se filtra en el glomérulo y además es secretada a la luz tubular, sin

embargo la proporción de creatinina secretada no representa más del 15% de la

cantidad filtrada por lo que el aclaramiento de creatinina es una aproximación

razonable al filtrado glomerular ya que se comporta aproximadamente igual que

las sustancias que solo se filtran como la inulina. Además el método colorimétrico

de medida de la creatinina plasmática proporciona un resultado aproximado dado

que no distingue entre creatinina y otras sustancias cromógenas presentes en el

plasma. En conclusión el aclaramiento de creatinina resulta más próximo al FG de

lo esperable puesto que si la creatinina excretada es algo mayor que la filtrada

debido a la secreción, la concentración plasmática de creatinina que se mide es

mayor de lo real debido a coloración cruzada y el resultado final es que el

aclaramiento de creatinina es una medida válida para estimar el filtrado

glomerular.

Donde la creatinina excretada se mide en la orina de 24 horas (se debe controlar

que la recolección de orina en el día se realice correctamente) y sólo se requiere

una muestra de sangre para determinar la creatinina plasmática.

Existen fórmulas para obtener el valor del aclaramiento de creatinina que le

corresponde a su sujeto normal en función de su género, edad y constitución lo

que permite comparar los valores reales medidos en una persona con los que

debería de tener en condiciones fisiológicas. Para los adultos se utiliza la de Gault

y Cokroft que es:

Ccr ml/min = 1,00* [(140-edad años) * peso kg] / (7,2*Pcr mg/l ) en hombres

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Ccr ml/min = 0,85 * [(140-edad años) * peso kg] / (7,2*Pcr mg/l ) en mujeres

Cuando se expresa la concentración de creatinina en µmol/l se utilizan las

relaciones:

Ccr ml/min = 1,25* [(140-edad años) * peso kg] / Pcr µmol/l en hombres

Ccr ml/min = 1,05 * [(140-edad años) * peso kg] /Pcr µmol/l en mujeres

Las condiciones para la validez de las fórmulas son:

Edad: entre 18 y 110 años

Peso entre 35 y 120 kg

P creatinina entre 6 y 70 mg/l

O mediante la depuración de la depuración de la creatinina:

3. MEDIDA DEL FLUJO PLASMATICO RENAL

3.1 Flujo plasmático renal

Anteriormente se estudió que los aclaramientos de inulina y creatinina sirven para

medir la Tasa de Filtración Glomerular (TFG), pues el requisito para medir este

parámetro es que toda la masa filtrada aparezca en la orina. La medición del Flujo

Plasmático Renal (FPR) también se realiza por medio de un aclaramiento, pero,

en este caso, el requisito debe ser que toda la masa de la sustancia que ingresa

por la arteria renal aparezca en la orina.

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TFG ↔Aclaramiento decreatinina(ml/min)= UCr (mg /dl)x V (ml /min)

PCr(mg /ml)

FG = volumen del plasma filtrado por minuto. Ucr = concentración urinaria de creatinina. V = volumen urinario por minuto. PCr = concentración plasmática de creatinina.

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El flujo sanguíneo renal está distribuido de forma tal que solo el 90% circula por

los glomérulos, mientras que el 10% restante se dirige a la capsula renal y grasa

perirrenal.

Se entiende que solo el 90% del flujo plasmático renal puede ser procesado por

nefronas. Este se denomina flujo plasmático renal efectivo (FPRe). Para medirlo

mediante la técnica de depuración, se debe contar con una sustancia que en un

solo paso por el riñón sea completamente extraída de esta fracción del plasma.

El flujo plasmático renal es la depuración de una sustancia que resulte extraída

por completo de la sangre durante su paso a traves de los riñones. Se puede

definir como la cantidad de plasma sanguíneo que llega a atravesar los riñones en

un minuto.

Fórmula para poder hallar el flujo plasmático renal (FPR):

3.2 Principio De Fick

«La cantidad de sustancia que entra en un órgano es igual a la cantidad de

sustancia que sale del mismo».

Se puede resumir el principio de Fick en estas afirmaciones:

Cantidad de PAH que entra al riñón = Cantidad de PAH que sale del riñón

Cantidad del PAH que entra al riñón= [𝐴𝑅]_(𝑃𝐴𝐻 )×𝐹𝑃𝑅 Cantidad de PAH que sale del riñón = [𝑉𝑅]_𝑃𝐴𝐻 ×𝐹𝑃𝑅+

[𝑂]_𝑃𝐴𝐻×𝑉 ̇

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A partir de este enunciado del principio de Fick, obtenemos la fórmula para el

FPR:

3.3 Flujo Plasmático Renal Efectivo

Cantidad de plasma que afluye a las partes del riñón que participan en la

producción de orina. Es el volumen de plasma perfundido por los túbulos renales

por unidad de tiempo, que normalmente se mide con el aclaramiento del ácido p-

aminohipúrico. Debe distinguirse del flujo plasmático renal, que es

aproximadamente un 10 por ciento mayor que el flujo plasmático renal efectivo.

Ejemplo:

Valores normales en un individuo sano, joven y de sexo masculino:

[O ]PAH = 61 mg/ml

V̇ = 1 ml/min

[AR ]PAH=10 mg/dl

Reemplazando en la fórmula:

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FPRE=[O ]PAH×V̇

[AR ]PAH

FPRE=61mg /mL×1mL/min10mg /dL

FPRE = 610 ml/min

Valores normales para el FPRE:

En hombres adultos: 675 +/- 150 ml/min

En mujeres adultas: 595 +/- 125 ml/min

Otros marcadores:

131i – OIH

Es un radiotrazador que presenta un comportamiento similar al del PAH.

Llamado 131i – orto – yodo – hipurato (131i – OIH), que se depura casi por

completo a nivel de los túbulos renales.

Aparte de ser usado para la medición del FPRE, también se ha usado para la

obtención de las curvas de los renogramas.

99mtc – mag – 3

También se secreta por el túbulo, aunque su depuración es menor que el del

anterior; sin embargo, la alta correlación que muestra con él para distintos niveles

de función renal explica que se haya incorporado a la rutina para la medición del

FPRE y para la obtención simultanea de los renogramas y de las gammagrafías

correspondientes.

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Flujo sanguíneo renal

Es el flujo sanguíneo que se dirige a los dos riñones, es aproximadamente 1 200

ml por minuto, la corteza renal es la zona que recibe mayor flujo sanguíneo, unas

5 veces más que la zona externa de la médula y hasta 20 veces más que la zona

interna. 

Esto significa que en 24 horas circulan unos 1600 ml de sangre por los riñones.

Representa un 22% del gasto cardiaco total.

Flujo sanguíneo renal efectivo

FSRE =

Dónde:

FSRE : flujo sanguíneo renal efectivo

FPRE : flujo plasmatico renal efectivo

HCT : nivel de hematocrito

Ejemplo

Concentración de aminohipurato en orina: 8.0 mg/ml. Concentración de

aminohipurato en plasma arterial: 0.02 mg/ml. Volumen de orina excretado = 1.5

ml/min, nivel de hematocrito 45,6%

Se calcula primeramente el FPRE

FPRE = = 600

Luego se obtiene el FSRE

FSRE = = 1102 .94 ml

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FPRE1 - Hct

1 .5 x 8 . 00 .02

6001 - 0 . 456

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Flujo de sangre renal total (FSRT)

FSRT =

Donde

FSRT: flujo sanguíneo renal total

FPRE: flujo plasmático renal total

HCT: nivel de hematocrito

4 REABSORCIÓN Y SECRECIÓN TUBULAR

4.1 Reabsorción y secreción celular

A medida que el filtrado glomerular pasa por los túbulos renales, fluye de forma

secuencial a través de sus diferentes partes (el túbulo proximal, el asa de Henle, el

túbulo distal, el túbulo colector y, finalmente, el conducto colector) antes de

eliminarse por la orina. A lo largo de este recorrido, algunas sustancias se

reabsorben selectivamente en los túbulos volviendo a la sangre, mientras que

otras se secretan desde la sangre a la luz tubular. Finalmente, la orina ya formada

y todas las sustancias que contiene representan la suma de los tres procesos

básicos que se producen en el riñón (la filtración glomerular, la reabsorción tubular

y la secreción tubular):

Para muchas sustancias, la reabsorción tubular desempeña un papel mucho más

importante que la secreción en lo que se refiere a su excreción final por la orina.

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Excreción urinaria = Filtración glomerular - Reabsorción tubular + Secreción tubular

FPRT1- Hct

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Pero la secreción tubular es responsable de las cantidades significativas de iones

potasio e hidrógeno y de algunas otras sustancias que aparecen en la orina.

La reabsorción tubular es cuantitativamente importante y altamente selectiva

La intensidad con la que cada una de estas sustancias se filtra se calcula así:

Cuando se hace este cálculo, se supone que la sustancia se filtra libremente y que

no está unida a las proteínas de plasma. Por ejemplo, si la concentración de

glucosa en el plasma es de lg/1, la cantidad de glucosa que se filtra cada día es de

unos 1801/día x lg/1, o sea, 180g/día. Como normalmente no se excreta

prácticamente nada de glucosa a la orina, la reabsorción de la glucosa es también

de 180g/día.

Primero, los procesos de la filtración glomerular y de la reabsorción tubular son

cuantitativamente muy intensos en comparación con la excreción urinaria de

muchas sustancias. Esto significa que en un pequeño cambio en la filtración

glomerular o en la reabsorción tubular podría causar un cambio relativamente

importante en la excreción urinaria.

Por ejemplo, si la reabsorción tubular disminuyera un 10%, de 178,51/día a

160,71/día, el volumen de orina aumentaría de 1,5 a 19,31/día (casi 13 veces

más) si el filtrado glomerular (FG) permaneciera constante. Pero en realidad, los

cambios en la reabsorción tubular y en la filtración glomerular están muy bien

coordinados, de modo que no se producen fluctuaciones importantes en la

excreción urinaria.

Segundo, a diferencia de la filtración glomerular, que carece relativamente de

selectividad (prácticamente todos los solutos del plasma se filtran salvo las

proteínas del plasma o las sustancias unidas a ellas), la reabsorción tubular es

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Filtración = Filtrado glomerular x Concentración plasmática

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muy selectiva. Algunas sustancias, como la glucosa y los aminoácidos, se

reabsorben del todo en los túbulos, por lo que su excreción urinaria es

prácticamente nula. Muchos de los iones del plasma, como el sodio, el cloro y el

bicarbonato, también se reabsorben mucho, pero su reabsorción y excreción

urinarias varían mucho dependiendo de las necesidades del organismo. En

cambio, los productos de desecho, como la urea y la creatinina, se reabsorben mal

en los túbulos y se excretan en cantidades relativamente grandes.

Por tanto, al controlar la intensidad de reabsorción de diversas sustancias, los

riñones regulan la excreción de los solutos de forma independiente entre sí, una

facultad que es esencial para el control preciso de la composición de los líquidos

corporales. En este capítulo comentaremos los mecanismos que permiten a los

riñones reabsorber o secretar selectivamente distintas sustancias con una

intensidad variable.

4.2 La Reabsorción Tubular Comprende Mecanismos Pasivos Y Activos

Para que una sustancia se reabsorba, primero debe ser transportada: 1) a través

de las membranas del epitelio tubular hasta el líquido intersticial renal y luego 2) a

través de la membrana capilar peritubular hasta la sangre.

Por tanto, la reabsorción de agua y de solutos comprende una serie de pasos de

transporte. La reabsorción a través del epitelio tubular hacia el líquido intersticial

se efectúa mediante un transporte activo y pasivo y por los mismos mecanismos

básicos expuestos en el capítulo 4 para el transporte a través de otras membranas

del cuerpo. Por ejemplo, el agua y los solutos pueden ser transportados bien a

través de las propias membranas celulares (vía transcelular) o a través de los

espacios que existen entre las uniones celulares (vía paracelular). Luego, una vez

producida la reabsorción a través de las células epiteliales tubulares hasta el

líquido intersticial, el agua y los solutos son transportados a través de las paredes

de los capitales peritubulares para pasar a la sangre por ultrafiltración (mayor

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parte del flujo), que está mediado por fuerzas hidrostáticas y coloidosmóticas. Los

capilares peritubulares se comportan de forma muy parecida a las terminaciones

venosas de la mayoría de los demás capilares porque existe una fuerza de

reabsorción neta que mueve el líquido y los solutos desde el intersticio a la sangre.

4.3 Transporte Activo

El transporte activo puede mover un soluto en contra de un gradiente

electroquímico y para ello precisa energía del metabolismo. El transporte que está

acoplado directamente a una fuente de energía, como la hidrólisis del trifosfato de

adenosina (ATP), se llama transporte activo primario. Un buen ejemplo de esto es

la bomba ATPasa sodio-potasio que funciona en la mayoría de los tramos del

tùbulo renal. El transporte que está acoplado indirectamente a una fuente de

energía, como el debido a un gradiente de iones, se conoce como transporte

activo secundario. La reabsorción de glucosa por el tùbulo renal es un ejemplo de

transporte activo secundario. Aunque los solutos pueden reabsorberse en el tùbulo

por mecanismos activos y pasivos, el agua siempre se reabsorbe por un

mecanismo físico pasivo (no activo) llamado osmosis, que significa difusión de

agua desde una zona de baja concentración de solutos (alta concentración de

agua) a otra de concentración alta de solutos (baja concentración de agua).

Los solutos pueden transportarse a través de las células epiteliales o entre las

células. Las células tubulares renales, al igual que otras células epiteliales, se

mantienen juntas por medio de uniones estrechas. Los espacios intercelulares

laterales están situados por detrás de estas uniones estrechas y separan las

células epiteliales del tùbulo.

Los solutos pueden reabsorberse o secretarse a través de las células por vía

transcelular o entre las células moviéndose a través de las uniones estrechas y los

espacios intercelulares siguiendo la vía paracelular. El sodio es una sustancia que

se desplaza por las dos vías, aunque la mayor parte lo hace a través de la vía

transcelular. En algunos segmentos de la nefrona, especialmente en el tùbulo

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proximal, el agua se reabsorbe también a través de la vía paracelular, y las

sustancias disueltas en el agua, sobre todo los iones potasio, magnesio y cloro, se

transportan junto al líquido que se reabsorbe entre las células.

El transporte activo primario a través de la membrana tubular está acoplado a la

hidrólisis del ATP.

La importancia especial del trasporte activo primario es que puede mover los

solutos en contra de un gradiente electroquímico. La energía necesaria para este

transporte activo procede de la hidrólisis del ATP que realiza la ATPasa unida a la

membrana; la ATPasa es también un componente del mecanismo de transporte

que liga y mueve solutos a través de las membranas celulares. Los

transportadores activos primarios en los riñones que conocemos son la

ATPasasodiopotasio, laATPasa hidrógeno, la ATPasa hidrógeno-potasio y

laATPasa calcio.

Un buen ejemplo de un sistema de transporte activo primario es la reabsorción de

iones sodio a través de la membrana tubular proximal, como se indica en la figura

27-2. En las superficies basolaterales de la célula epitelial tubular, la membrana

celular tiene un amplio sistema de ATPasasodiopotasio que hidroliza al ATP y

utiliza la energía liberada para transportar los iones sodio desde el interior de la

célula hasta el intersticio.

4.4 La reabsorción neta de los iones sodio desde la luz tubular hacia la

sangre supone al menos tres pasos:

El sodio se difunde a través de la membrana luminal (también llamada

membrana apical) al interior de la célula siguiendo un gradiente

electroquímico creado por la bombaATPasa sodio-potasio.

El sodio es transportado a través de la membrana basolateral contra un

gradiente electroquímico por la acción de la bomba ATPasa sodio-potasio.

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El sodio, el agua y otras sustancias se reabsorben del líquido intersticial

hacia los capilares peritubulares por ultrafiltración, un proceso pasivo

gobernado por gradientes de presión hidrostática y coloidosmótica.

4.5 Reabsorción activa secundaria a través de la membrana tubular

En el transporte activo secundario, dos o más sustancias se ponen en contacto

con una determinada proteína de la membrana (una molécula transportadora) y

ambas atraviesan juntas la membrana. Cuando una sustancia (p. ej., el sodio)

difunde a favor de su gradiente electroquímico, la energía liberada se utiliza para

que otra sustancia (p. ej., la glucosa) pase en contra de su gradiente

electroquímico.

De este modo, el transporte activo secundario no precisa energía que proceda

directamente del ATP o de otras fuentes de fosfatos de alta energía. Por el

contrario, la fuente directa de energía es la liberada por la difusión facilitada

simultánea de otra sustancia transportada a favor de su propio gradiente

electroquímico.

Estos mecanismos de transporte son tan eficientes que eliminan prácticamente

toda la glucosa y los aminoácidos de la luz tubular. Una vez dentro de la célula, la

glucosa y los aminoácidos salen a través de las membranas basolaterales por

difusión facilitada, gobernada por las elevadas concentraciones de glucosa y

aminoácidos en la célula facilitados por proteínas transportadoras específicas.

Los cotransportadores de glucosa y sodio (SGLT2 y SGLT1) están situados en el

borde en cepillo de las células tubulares proximales y llevan glucosa al citoplasma

celular en contra de un gradiente de concentración, como se ha descrito antes.

Aproximadamente el 90% de la glucosa filtrada es reabsorbido por SGLT2 en la

primera parte del túbulo proximal (segmento SI) y el 10% residual es transportado

por SGLT1 en los segmentos posteriores del túbulo proximal. En el lado

basolateral de la membrana, la glucosa se difunde fuera de la célula a los

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espacios intersticiales con la ayuda de transportadores de glucosa: GLUT2, en el

segmento SI y GLUT1 en la última parte (segmento S3) del túbulo proximal.

4.6 Secreción activa secundaria hacia los túbulos

Algunas sustancias se secretan en los túbulos mediante un transporte activo

secundario. Esto supone a menudo un contratmnsporte de la sustancia junto a

iones sodio. En el contratransporte, la energía liberada por el desplazamiento a

favor de la corriente de una de las sustancias (p. ej., los iones sodio) permite el

paso a contracorriente de una segunda sustancia en dirección opuesta.

Un ejemplo de contratransporte, que se muestra en la figura 27-3, es la secreción

activa de iones hidrógeno acoplada a la reabsorción de sodio en la membrana

luminal del túbulo proximal. En este caso, la entrada del sodio en la célula se

combina con la expulsión de hidrógeno de la célula gracias al contratransporte

sodio-hidrógeno.

Este transporte está mediado por una proteína específica (intercambiador de

sodio-hidrógeno) que se encuentra en el borde en cepillo de la membrana luminal.

Conforme el sodio es transportado al interior de la célula, los iones hidrógeno son

obligados a salir en dirección contraria hacia la luz tubular. En el capítulo 4 se dan

más detalles sobre los principios básicos del transporte activo primario y

secundario.

Pinocitosis: un mecanismo de transporte activo para reabsorber proteínas.

Algunas partes del túbulo, especialmente del túbulo proximal, reabsorben

moléculas grandes, como las proteínas, por pinocitosis. En este proceso, la

proteína se une al borde en cepillo de la membrana luminal y, seguidamente, esta

porción de la membrana se invagina hacia el interior de la célula hasta que forma

una vesícula que contiene la proteína. Una vez dentro de la célula, la proteína se

digiere en sus aminoácidos, que se reabsorben a través de la membrana

Depuración renal, aplicación de la depuración renal en la clínica.

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basolateral hacia el líquido intersticial. Como la pinocitosis necesita energía, se

considera una forma de transporte activo.

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