Abreviaturas

CC: Conductos colectoresTFG: Tasa de filtración glomerular

El agua corporal total corresponde al 60% del peso. ¡En un hombre de 70 kg de peso el agua corporal total serían unos 42 litros!

Agua corporal total (ACT)1. Líquido intracelular (LIC): Corresponde a 2/3 del ACT. Sus

principales cationes (cargados positivamente) son el K y el Mg. Sus principales aniones (cargados negativamente) son las proteínas, el ATP, ADP y AMP

2. Líquido extracelular (LEC): Corresponde a 1/3 del ACT. Su principal catión (cargado positivamente) es el Na. Sus principales aniones (cargados negativamente) son el Cl y el HCO3.

2.a. Plasma: Corresponde a ¼ del LEC y a 1/12 del ACT2.b. Fluido Intersticial: Corresponde a ¾ del LEC y a ¼ del ACT. Es un ultrafiltrado del plasmaEl Plasma y el Fluido Intersticial tienen la misma composición con la salvedad que el Fluido Intersticial tiene pocas proteínas.El agua va y viene entre el LEC y el LIC, por lo tanto las osmolaridades de ambos son iguales.

  Contracción Volumen LEC cae

Expansión Volumen LEC aumenta

Hipoosmótica LEC: Disminuye osmolaridad

Aldosterona bajaPasa agua del LEC al LIC LIC: Sube volumen Baja osmolaridad

SIHADPasa agua del LEC al LIC LIC: Sube volumen Baja osmolaridad

Isoosmótica No hay cambios de osmolaridad

Diarrea No hay:Movimiento de H2O LEC / LIC Cambios del volumen del LIC

Suero isotónico No hay:Movimiento de H2O LEC / LIC Cambios del volumen del LIC

Hiperosmótica LEC: Aumenta osmolaridad

DesiertoPasa H2O del LIC al LEC LIC:Baja volumen Sube osmolaridad

SaladoPasa H2O del LIC al LEC LIC:Baja volumen Sube osmolaridad

  Exp iso

Contr iso

Exp hiper

Contr hiper

Exp hipo

Contr hipo

Ejemplo Adición isotón

Diarrea Adición ClNa

Sudar Fiebre

SIADH Insuf adrenal

Vol LEC Sube Cae Sube Cae Sube Cae

Vol LIC = = Cae Cae Sube Sube

Osmol LEC

= = Sube Sube Cae Cae

Osmol LIC

= = Sube Sube Cae Cae

Shift NO NO SI LIC-LEC

SI LIC-LEC

SI LEC-LIC

SI LEC-LIC

Hto Cae Sube Cae Sube Cae Sube

TA Sube Cae Sube Cae Sube  

a) Infusión de NaCl isotónico (Adición de fluido ISOtónico) (Expansión ISOosmótica de volumen)

1. Aumenta el volumen del LEC sin cambios en la osmolaridad del LEC (Líquido Extracelular) o del LIC (Líquido Intracelular). Por esto no habrá pasaje de agua entre el LEC y el LIC

2. Disminuye la concentración plasmática de proteínas y el hematocrito debido al efecto diluyente del aumento de fluido en el LEC. Debido a que la osmolaridad del LEC no cambia los glóbulos rojos (GR) no modificarán su volumen.

3. La Presión Arterial (PA) aumenta por el aumento del volumen del LEC

b) Diarrea (Pérdida de fluido ISOtónico) (Contracción ISOosmótica de volumen)

1. Disminuye el volumen del LEC pero sin cambios en la osmolaridad del LEC o del LIC. Debido a esto no habrá pasaje de agua entre el LEC y el LIC

2. Aumenta la concentración plasmática de proteínas y el hematocrito debido a que la pérdida de LEC concentra las proteínas y los GR. Debido a que la osmolaridad del LEC no cambia los glóbulos rojos (GR) no modificarán su volumen.

3. La Presión Arterial (PA) disminuye por la disminución del volumen del LEC

c) Ingesta excesiva de sal (Adición de NaCl) (Expansión HIPERosmótica de volumen)

1. La osmolaridad del LEC aumenta.2. El agua pasa del LIC hacia el LEC. Debido a este pasaje la

osmolaridad del LIC aumenta.3. También como resultado de este pasaje el volumen del LEC

aumenta y el del LIC disminuyed) Sudando en el desierto (Pérdida de agua) (Contracción

HIPERosmótica de volumen)1. La osmolaridad del LEC aumenta.2. El volumen del LEC disminuye por la pérdida de sudor. El agua

pasa del LIC hacia el LEC. Debido a este pasaje la osmolaridad del LIC aumenta.

3. El volumen del LIC disminuye4. La concentración de proteínas aumenta por la disminución del

volumen del LEC. El hematocrito no aumenta por la salida de agua de los GR

e) Síndrome de secreción inapropiada de hormona antidiurética (Ganancia de agua) (Expansión HIPOosmótica de volumen)

1. La osmolaridad del LEC disminuye2. El volumen del LEC aumenta por la retención de agua. El agua

pasa al LIC y su osmolaridad disminuye mientras su volumen aumenta.

3. La concentración de proteínas disminuye por el aumento del volumen del LEC. El hematocrito no aumenta por la entrada de agua en los GR.

f) Insuficiencia adrenocortical (Pérdida de NaCl) (Contracción HIPOosmótica de volumen)

1. La osmolaridad del LEC disminuye porque los riñones pierden más NaCl que agua por la falta de aldosterona

2. El volumen del LEC disminuye. El agua entra al LIC y su osmolaridad disminuye mientras que su volumen aumenta.

3. La concentración de proteínas aumenta por la disminución del volumen del LEC. El hematocrito aumenta porque la disminución

del volumen del LEC y el aumento del volumen de los GR causado por la entrada de agua

Conclusiones:1. Expansión ISOosmótica: Infusión de suero isotónicoEXPANSIÓN: Volumen LEC aumentaISOosmótica: No hay cambios de osmolaridad – No hay movimiento de agua entre LEC - LIC2. Contracción ISOosmótica: DiarreaCONTRACCIÓN: Volumen LEC caeISOosmótica: No hay cambios de osmolaridad – No hay movimiento de agua entre LEC - LIC3. Expansión HIPERosmótica: Ingesta excesiva de salEXPANSIÓN: Volumen LEC aumentaHIPERosmótica: Aumenta osmolaridad del LEC y pasa agua del LIC al LEC (disminuye volumen del LIC – aumenta volumen del LEC – aumenta osmolaridad del LIC)4. Contracción HIPERosmótica: Desierto - FiebreCONTRACCIÓN: Volumen LEC caeHIPERosmótica: Aumenta osmolaridad del LEC y pasa agua del LIC al LEC (disminuye volumen del LIC – aumenta osmolaridad del LIC)5. Expansión HIPOosmótica: HAD altaEXPANSIÓN: Volumen LEC aumentaHIPOosmótica: Disminuye osmolaridad del LEC y pasa agua del LEC al LIC (aumenta volumen del LIC – disminuye osmolaridad del LIC)6. Contracción HIPOosmótica: Aldosterona bajaCONTRACCIÓN: Volumen LEC caeHIPOosmótica: Disminuye osmolaridad del LEC y pasa agua del LEC al LIC (aumenta volumen del LIC – disminuye osmolaridad del LIC)

EXPANSIÓN: Volumen LEC aumentaCONTRACCIÓN: Volumen LEC caeISOosmótica: No hay cambios de osmolaridad – No hay movimiento de agua entre LEC / LIC – No hay cambios del volumen del LICHIPOosmótica: Disminuye osmolaridad del LEC y pasa agua del LEC al LIC (aumenta volumen del LIC – disminuye osmolaridad del LIC)HIPERosmótica: Aumenta osmolaridad del LEC y pasa agua del LIC al LEC (disminuye volumen del LIC – aumenta osmolaridad del LIC)

Introducción a la estructura renal

Cada minuto entran 1300 ml de sangre al riñón, 1/5 se filtra (260 ml) y sale 1 ml de orina (¡sólo el 0,4%!) (Es como si cada vez que yo quisiera borrar un archivo mandara todos mis documentos a la papelera de reciclaje y luego recuperara todos los demás archivos)

El riñón es el guardián regulador del medio interno (del mare nostrum):- Modificando el volumen y la composición de la orina ante

fluctuaciones en el volumen y la composición de los fluidos corporales (parámetros normales de la orina muy elásticos)

- A través de la regulación del agua – Na/K – estado ácido / base mediante sus funciones de Fi.Re.Se. (Filtración – Reabsorción – Secreción) (Colador – Pescador – Basurero)

- Reabsorción gobernada por presión osmótica determinada por el NaCL.

- ¡Imagínense lo que pasaría en la ciudad con una huelga de basureros!

Nefrón: - Es el templo del guardián del medio interno- Es un tubo de una célula epitelial de espesor que transforma el

filtrado glomerular (plasma sin proteínas ni células) (decile chau a las células y las proteínas) en orina ureteral mediante el Fi.Re.Se. (Fi.: Glomerular - Re.Se.: Tubular)

- Entra una mujer joven y hermosa (plasma sin proteínas ni células) y sale una mujer horrible (orina).

- La orina: Es una especie de retrato de Dorian Gray. - ¡Cuanto más parecida es la orina al plasma más patológica es!- Nefrón proximal: Reabsorción masiva de NaCl – agua- Nefrón distal: determina si la orina será diluida o concentrada - Está compuesto por:- A. Cápsula de Bowman: Parte filtrante- B. Túbulo proximal: El recapturador - C. Una asa de Henle corta (minifalda: nefrones corticales) y otra

larga (pollera: nefrones yuxtamedualres) que se zambulle en la médula renal y cuya función es la conservación de agua

- D. Túbulo distal- E. Conducto colector: El caño de escape- Tiene DOS nidos capilares en serie y luego los vasa recta:

¡Sándwich ARTERIA – CAPILAR – ARTERIA en vez de ARTERIA – CAPILAR – VENA!

- 1er nido capilar: Glomérulo. Capilar glomerular: MUY Alta presión (por sándwich arteria – capilar – arteria) – MUY Alta permeabilidad (Triple frontera: Agujero – Carga negativa – Agujeros) = FILTRACIÓN

- 2do nido capilar: Capilares peritubulares – Irrigación cortical (Túbulos proximal y distal)

- Capilar peritubular: MUY Baja presión arterial – Alta presión osmótica (por gran filtración) = REABSORCIÓN (del capilar hacia el fluido intersticial)

- Arteriolas eferentes de nefrones yuxtamedulares (además de capilares peritubulares): Vasa recta: Irrigan médula (asa de Henle larga) – Conservación de agua

Funciones del Túbulo Proximal

Así como el Glomérulo es el gran filtrador el TP es el gran recapturador - pescador.Funciones del TP:

a. Glomérulo filtra 120 ml por minuto: ¡En 25 minutos estaríamos muertos! (El gran escape de plasmolandia y la recaptura por el sheriff epitelio TP) (Botella de 3 litros) Si no fuera por el TP que es un ente regulador que recaptura:

1. 2/3 del agua por células asimétricas (ribete apical – bomba basolateral: ¡El gran transportador del TP! ¡Toda la E proviene del gradiente del Na!): Stream de Na (Flautista de Hamelin):

A. Atrae Cl – atrae agua y solutos – reabsorción x capilar peritubular

B. Enlazado (linking) con movimiento downhill del Na hacia el LIC otros solutos pumped uphill (Transporte activo 2ario) (glucosa – AA cotransporte en ribete en cepillo / reabsorción) (H contratransporte secreción). ¡Le hacen dedo al Na!

C. La gran absorción de agua genera un aumento de la concentración de los solutos restantes en el fluido tubular: Los que sean permeables serán reabsorbidos por gradiente

2. Casi todos los nutrientesb. Rol en balance ácido – base: Transporte activo en basolateral

para secreción de ácidos – basesc. Rol en regulación de Ca – Mg – Fosfatos

Regulación del FGR

a. Vasoconstricción Simpática1. Arteriola aferente: Disminuye FSR – Disminuye presión

glomerular – Disminuye FGR2. Arteriola eferente: Disminuye FSR – Aumenta presión

glomerular – Aumenta FGRb. FSR – FGR constantes con TA 80 – 180: Autorregulación:

Estiramiento de músculo liso – apertura de canales sensibles a estiramiento – despolarización contracción – disminuye radio aumenta R – disminuye flujo.

c. Correspondencia (culo - asiento) FGR – Capacidad de Reabsorción Tubular (capacidad renal de regular fluidos muy sensible a la tasa de delivery de fluidos al Túbulo distal porque aquí es donde se regula la sal, el agua y la acidez):

1. Feedback Túbulo – Glomerular: Aumenta FGR – Aumenta soluto en AY – Constricción de arteriola aferente – Disminuye FGR (cada Nefrón tiene su propio sistema de control independiente)

2. Mecanismo físico: Aumenta FGR – Aumenta fluido removido de capilar glomerular – Aumenta presión oncótica en capilares peritubulares – Aumenta reabsorción de fluido intersticial.

3. TP distal: Ayuda a emparejar la reabsorción tubular a los cambios en el FGR: la porción distal del TP es una reserva de reabsorción cuando aumenta la carga filtrada. Con FGR normal los nutrientes son totalmente reabsorbidos antes de llegar al TP distal. Reserva de reabsorción x cotransporte Na/Glucosa (a la que le sigue el agua: coupling reabsorción de fluido a la del soluto: a + FGR - + soluto filtrado - + soluto reabsorbido x cotransporte distal - + fluido reabsorbido).

Introducción al balance ácido – base: Mecanismos de regulación de la concentración del H en los fluidos corporales.

Buffers:- Par de sustancias que bind-release H y resisten a cambios en el

pH (amortiguadores)- Moléculas con H: ácidos (pueden ceder H): H2CO3. Sitios

ocupados con H: lo expulsan- Moléculas sin H: bases (pueden tomar H): HCO3. Sitios no

ocupados con H: lo abrazan

Claves del sistema buffer bicarbonato:- Pulmón: Controla CO2 (compensa acidosis metabólica

expulsándolo) - Riñones: Controlan HCO3 (compensa acidosis metabólica

reabsorbiéndolo y excretando H)H + HCO3 – H2CO3 – H20 + CO2 (catalizada en segundos x AC en Riñón y GR)

Anhidrasa Carbónica (AC): - Cataliza reacción en Riñón y GR- Une Pulmón y Riñones para mantener concentración de H viable

en fluidos corporales.

H metabólico (proveniente de los ácidos producidos por el metabolismo) tomado x HCO3 plasmático forma CO2 – En minutos estímulo respiratorio – Reacción a derecha (downhill): CO2 es el removidoH metabólico + HCO3 – H2CO3 – H20 + CO2

HCO3 usado es resintetizado en riñón (horas): Reacción a izquierda: es el H el excretado en orina y el HCO3 nuevo formado es reabsorbido para reemplazar el perdidoH + HCO3 – H2CO3 – H20 + CO2

Trastornos respiratorios del balance ácido – base se reflejan en cambios de CO2.Trastornos metabólicos del balance ácido – base se reflejan en cambios de HCO3.

Aumento de H2CO3 o CO2 - aumento de H - acidosisAumento de HCO3 - descenso de H - alcalosis

Hiperventilación - descenso de CO2 – Alcalosis Respiratoria – Compensación renal: excreción de HCO3Neumonía – aumento de CO2 / H2CO3 – Acidosis Respiratoria – Compensación renal: aumento de HCO3

Falla renal / Diabetes – descenso de HCO3 (origen no respiratorio) aumento de H (acidosis) – Acidosis Metabólica – Compensación respiratoria (por aumento de H): Espirar CO2Vómitos – Disminuye HCl – Alcalosis Metabólica (aumento de HCO3) – Compensación respiratoria: Retiene CO2

Dos BUFFERS: - H2CO3 (cede H – ácido)- HCO3 (toma H base)

Dos ÓRGANOS (unidos x reacción de AC):- Pulmón: fascista (elimina CO2) – controla CO2- Riñón: comunista (elimina H) – controla HCO3

H + HCO3 – H2CO3 – H20 + CO2 Bolche FachoÁcido+Base – ÁcidoBase

Regulación renal del balance Ácido – Base

TP reabsorbe 80-90% del HCO3 filtrado: TP gran pescador de Bicarbonato. La Energía proviene de la bomba de Na/K que tira de la cañaLIC: CO2 (aumenta en acidosis respiratoria) + H20 – H2CO3 – HCO3 (reabsorbido – viejo) / H (excretado, pero NUNCA se va x orina!)Este H (que disminuye en alcalosis) (y es la lombriz en el anzuelo) se combina con HCO3 filtrado (que disminuye en acidosis metabólica) formando H2CO3 – H2O + CO2 (que vuelve a la célula y es la pesca)El rol principal del TP en el balance AB: reclamar el HCO3 filtradoDestino del CO2 (que se disfraza de varias cosas): - Entrar en el filtrado en forma de HCO3 que es convertido en

H2CO3 y luego en CO2 en la luz- El CO2 va hacia la célula donde se transforma nuevamente en

H2CO3 y luego en HCO3 que es reabsorbidoTodo este proceso es impulsado por la secreción de H que es a su vez impulsado por la reabsorción de Na. La energía para todo este proceso viene de la que gasta la bomba de Na/k que es la responsable del gradiente de Na

Buffers luminales:-Cuando hay acidosis (aumento de H) el TP sintetiza amonio (NH4) de la glutamina produciendo HCO3. Por cada glutamina se forman 2 NH4 y 3 HCO3 nuevos que son agregados al pool de HCO3 reabsorbido en el TP y serán buffers plasmáticos. El NH4 está en equilibrio con con su buffer socio NH3 (NH4 – NH3 + H) que en la luz del conducto colector puede captar H

El Nefrón distal (TD y CC) es una especie de banco de reserva, secreta H mediante una bomba ATPasa generando HCO3 nuevo.Pero si el H es alto en la luz la bomba de H se detiene y se necesitan buffers luminales (en lugar del HCO3) para absorber estos H secretados: el fosfato presente en el filtrado y el amonio manufacturado en el TP (NH3 en la luz) se unen al H y forma NH4 que queda atrapado en la luz y será secretado compensando la acidosis metabólica

Acidosis: el H plasmático aumenta y los riñones compensan excretando ácidos en la orinaAcidosis respiratoria: Aumenta CO2 que promueve la formación de H y su secreción por la orina

Acidosis metabólica: Disminuye el HCO3 filtrado por lo que es menos efectivo en atrapar el H secretado en la luz (el H tiene + chances de escapar por la orina). Todo el HCO3 es reabsorbido y el fosfato funciona como un buffer importante. La acidosis crónica estimula al riñón a sintetizar + NH3 lo que le da + capacidad de buffer en el filtrado y así + H secretado puedo ser transportado en forma de NH4 sin causar un descenso del pH urinarioAlcalosis: el H plasmático y el intracelular disminuyen. En las células renales hay menos H para secretar y por lo tanto no se reabsorbe HCO3 que se escapa x la orina

Regulación del K en el nefrón distal

En una dieta normales K absorbido en un día excede el contenido de todo el K extracelular! Este aumento NO debe ocurrir porque el aumento plasmático del K genera un aumento de la insulina, la aldosterona y la adrenalina que aumentan la captación de K por el hígado, hueso, músculo esquelético y GR x una bomba de Na/K. La regulación a largo plazo del K es llevada a cabo por el riñón.

TP reabsorbe 90% del K. Nefrón distal secreta K por bomba basolateral: Sus células captan K de la sangre x la bomba y lo secretan a la luz por un gradiente de concentración

1. Si aumenta el K intracelular aumenta la secreción de K porque su gradiente de concentración aumenta en el nefrón distal. La concentración de K intracelular del nefrón distal refleja la concentración de K intracelular de todas las células del organismo: mecanismo de regulación.

2. El K plasmático también es cuidado por otro potente mecanismo de feedback negativo directo sobre la glándula adrenal. El aumento de K plasmático estimula la secreción de aldosterona (sin usar sistema renina!!!!) que aumenta la secreción de K y la absorción del Na.

3. Si aumenta el Na luminar ofrecido al TD esto genera aumento de la reabsorción de Na lo que aumenta la excreción de K x intercambio

4. Aumento de fluido en TD aumenta excreción de K porque el aumento del flujo lava + rápido el K excretado lo que disminuye la concentración de K en el fluido adyacente a la célula y aumenta el gradiente de concentración para la excreción del K

5. Intercambio aparente K – H durante la acidosis – alcalosis. Acidosis: H entra a la célula y reacciona con proteínas negativas → el K está en exceso (no hay partículas – para balancearlo) y por lo tanto el K es excretado al plasma (y

disminuye la excreción a la luz del K). En la alcalosis aumenta la excreción de K a la luz (¡al revés!).

Conservación de H2O y HAD

Los animales terrestres viven en un medio árido con el riesgo de deshidratarse. Para conservar el agua las aves y mamíferos excretan volúmenes muy pequeños de una orina más concentrada que el plasma.

El asa de Henle crea un espacio intersticial hipertónico en la porción profunda de la médula bombeando NaCl sin agua. Los CC pasan x esta zona hipertónica y pierden agua que sale por ósmosis.

El segmento ascendente del asa de Henle reabsorbe en forma activa el Na por lo que el fluido que llega al TD es hipotónicoLas asas de Henle de los nefrones yuxtamedulares se zambullen en la médula renal profunda. La porción ascendente (y el TD) es impermeable al agua y transporta en forma activa ClNa desde la luz al fluido intersticial (LEC) por cotransporte Cl-K-Na por bomba (el Cl lo sigue por gradiente eléctrico). Todo esto implica que llega al TD un fluido hipotónico

El ajuste final del volumen de orina y su concentración ocurre en los CCEl transporte de ClNa en el asa impermeable crea un fluido intersticial hipertónico en la médula. Los CC de TODOS los nefrones pasan por este fluido intersticial.Si la HAD está presente el TD y el CC se vuelven permeables al H2O. El H2O abandona la luz y así el fluido en CC medular se vuelve hipertónico (o sea su osmolaridad iguala al fluido intersticial de la médula inferior). La osmolaridad de la médula marca el límite de la concentración urinaria.La HAD hace al CC distal permeable a la urea que está atrapada en el fluido intersticial y contribuye mucho a su osmolaridadEn diabetes insípida hay ausencia de HAD por lo que el TD y CC se vuelven impermeables al agua. Entonces el fluido que llega hipotónico al TD se vuelve más y más hipotónico ya que se reabsorben sales sin agua. Así llega al uréter un gran volumen de la HAD conserva la orina diluida (30 litros por día = se requieren 120 vasos de agua para no morir)

La HAD conserva la presión osmótica de los fluidos corporalesAnte una privación de agua los riñones con la ayuda de la HAD conservan agua excretando orina concentrada de poco volumen. En una intoxicación con agua la situación es inversa.

Existen osmo-receptores neuronales hipotalámicos sensibles a la presión osmótica plasmática. El aumento de la presión osmótica hace que se generen PA que activan a las células productoras de HAD. Estas células mandan PA axonales hacia la hipófisis posterior donde activan los canales de Ca y producen la liberación de HAD por exocitosis hacia la sangre. La HAD en el riñón, vía AMPC, inserta canales de agua en las membranas del TD y los CC causando retención de agua.Los osmo-receptores hipotalámicos activan los centros de la sed.El descenso de la presión osmótica causa un aumento del agua intracelular que a su vez genera un síndrome de hipertensión endocraneana con náuseas, confusión, convulsiones y coma.El aumento de la presión osmótica causa un descenso del agua intracelular que a su vez genera letargia, debilidad, convulsiones y coma.

El multiplicador contracorriente del asa de Henle

Riñón:- Juez del medio interno por la excreción de agua – iones- Excreta los productos de deshecho como la urea, producida en el

hígado, que es un transportador de nitrógeno (tóxico) derivado del metabolismo proteico.

Como los iones y la urea son solubles en agua su excreción arrastra agua.Plasma: 300 mosm. Orina: Normalmente 950 pero puede variar entre 50 y 1400 mosom.

La concentración del fluido intersticial de la médula inferior puede llegar a los 1400 mosm

La excreción de orina concentrada requiere de un fluido intersticial medular 4,5 veces + concentrado que el plasma (1400 mOsm).Las bombas de Na en el segmento ascendente del asa pueden crear sólo un gradiente de 200 mOsm a través de las células tubulares. Como el fluido que llega al asa es isotónico (300 mOsm) el espacio intersticial sería de 500 mOsm. ¿Cómo llega a los 1400 mOsm?El efecto de las bombas es multiplicado varias veces al imbedding las bombas del asa ascendente con 2 flujos que se mueven en direcciones opuestas (contracorriente) x el asa.

El segmento descendente hace un delivery de refuerzos de concentración a las bombas del segmento ascendenteEl segmento ascendente es impermeable al agua. Por esto el NaCl es bombeado al LEC sin agua lo que crea un pequeño gradiente de 200 mOsm y así el LEC se vuelve ligeramente hipertónico.

Segmento descendente es permeable al agua y al NaCl. El ClNA difunde por gradiente de concentración desde el LEC a la luz del segmento descendente. El agua sale del segmento descendente hacia el LEC hipertónico.La pérdida de agua más la ganancia de soluto hace que el fluido del segmento descendente se vuelva hipertónico como el LEC.Este fluido se mueve hacia el segmento ascendente donde las bombas crean el gradiente de 200 mOsm pero ahora tienen de base una concentración mayor y así crean en el LEC una concentración mayor!¡Las bombas de Na se suben sobre los hombros de un gigante!El ciclo se repite con concentraciones elevadas que llegan al segmento descendente que a su vez las lleva hacia las bombas del segmento ascendente. De esta manera el efecto de las bombas es multiplicado!

La HAD aumenta la permeabilidad al agua y a la urea (a esta última en el conducto colector de la médula inferior)La urea, en presencia de la HAD, hace una importante contribución a la concentración de solutos del LEC de la médulaLa urea queda atrapada en el LEC a medida que fluye en un círculo: Conductos colectores (CC) inferiores – LEC de médula inferior – segmento ascendente delgado – segmento ascendente grueso – Túbulo distal – Conductos colectores inferioresEste atrapamiento y esta circulación ocurren porque la porción superior de los CC son impermeables a la urea y el agua se reabsorbe por lo que la urea se concentra. Cuando el CC llega a la porción inferior se vuelve permeable por la HAD y la urea difunde hacia el LEC.Desde aquí algo de la urea difunde hacia la porción inferior fina del segmento ascendente que es permeable a la urea. El segmento ascendente grueso y el TD son impermeables a la urea. Cuando el agua abandona estas porciones del Nefrón la urea se concentra más y es llevada al CC donde el ciclo vuelve a comenzar. Así la urea circula y se vuelve más y más concentrada.El Homo Sapiens es capaz de crear una concentración del LEC medular sólo 4 veces mayor que el plasma por lo que la concentración urinaria es 4 veces la del plasma. La rata del desierto no necesita prácticamente tomar agua porque logra una concentración urinaria 20 veces superior a la de su plasma

El multiplicador contracorriente del asa de Henle es una especie de trampa muy salada para emboscar agua.El riñón excreta basura metabólica (urea).Orina concentrada requiere de LEC medular a 1350 mOsm (4,5 veces más concentrado que el LEC). Pero bombas de Na del SAAH generan un gradiente de 200 mOsm transtubulares sobre un fluido que llega isotónico (300 mOsm). Esto da 500 mOsm. ¿Cómo llega a 1350 mOsm?

El efecto de las bombas es multiplicado varias veces x sumergir a estas bombas del SAAH (segmento ascendente del asa de Henle) en 2 flujos que se mueven en direcciones opuestas y estos le dan refuerzos de concentración a las bombasEl segmento ascendente es impermeable por lo que las bombas mandan Na al LEC sin agua (levemente hipertónico: 200 mOsm)El segmento descendente es permeable. El Na va x gradiente del LEC a la luz del descendente, el agua va de la luz del descendente al LEC hipertónico. Por todo esto el fluido del descendente se vuelve hipertónico como el LEC y va hacia el segmento ascendente (que tiene las bombas) multiplicándose el efecto de las bombas (¡las bombas se suben sobre los hombros de un gigante!). Este ciclo se repite varias veces!

Urea + HAD (que aumenta la permeabilidad al agua y a la urea en los CC medulares inferiores) aumentan la concentración medular.La urea queda atrapada en el LEC medular inferior a medida que fluye por un circuito. El LEC se vuelve más y más concentrado (sólo son permeables a la urea los CC por la HAD y la porción inferior fina del segmento ascendente)

El intercambiador contracorriente en el flujo sanguíneo medular

¿Cómo irrigar la médula sin diluir su hipertonicidad? Porque los capilares cederían el agua por los vasa recta (son vasos de intercambio que intercambian con el LEC en toda su longitud como si fueran capilares). Los vasa recta van desde la corteza hacia la médula, bajan y vuelven a subir hacia la corteza donde recién se conectan con una vena impemeable (ningún vasa recta entra a una vena impermeable en la médula)Los vasa recta superiores atrapan agua, la parte inferior atrapa soluto.El agua se mueve de segmento descendente al ascendente x ósmosisLos solutos se mueven del ascendente al descendente x gradiente. Lo mismo pasa en los vasa recta! En los vasa recta el agua va de descendente a ascendente en su porción superior para que el agua no llegue a la médula inferior y diluya su LEC hipertónico. Los solutos van de ascendente a descendente inferior para que no se escapen los solutos hacia las venas.Todo esto implica que la actividad del nefrón y de su irrigación está integrada para crear el LEC hipertónico necesario para conservar agua:

1. Asa de Henle: actúa como un multiplicador de contracorriente creando el medio hipertónico en forma activa por medio de las bombas

2. Vasa Recta (forma de horquillas): actúan como intercambiadores de contracorriente manteniendo el medio

hipertónico al evitar que sea lavado por la circulación en forma pasiva. Así el agua se shuntea en la porción superior y nunca llega a la médula inferior. Los solutos son shunteados en la parte inferior y son atrapados cuando circulan de vasa recta ascendente al LEC y de ahí a los vasa descendentes y alrededor del asa de vuelta a los vasa recta ascendentes

Regulación del volumen extracelular: HAD y Aldosterona

Función renal muy importante: regular el volumen extracelular. Importante porque el volumen plasmático está determinado x el volumen del LEC ya que el plasma y otros espacios EC continuamente intercambian fluidos a través de las paredes capilares.Cuando disminuye el volumen plasmático y el LEC, el volumen circulante disminuye y a pesar de las compensaciones a corto plazo (aumento de FC y de la resistencia vascular) a largo plazo puede disminuir la TA.Si el volumen plasmático aumenta, aumenta la TANormalmente esto no pasa a pesar de las grandes variaciones en los ingresos diarios de agua y sal porque el LEC y el volumen plasmáticos son constantes x la regulación renal que es la responsable de la regulación a largo plazo de la TA

a. El volumen EC refleja la masa de ClNaa.1. La HAD empareja el volumen EC con la masa de ClNaEl factor + importante que determina el volumen EC es la cantidad total (¡no la concentración!) de ClNa en los espacios EC ya que la concentración de ClNa es muy regulada.El aumento del ClNa genera la retención de agua por el riñón que diluye el ClNa pero aumenta el volumen del fluido EC. La disminución del ClNa genera la excreción de agua y una disminución del volumen ECEsto pasa porque:

- EL ClNa es el soluto más abundante en los fluidos EC por lo que es el que determina la presión osmótica (la concentración de los solutos) EC.

- La HAD regula la presión osmótica. Si aumenta el ClNA aumenta su concentración y la presión osmótica lo que es captado rápidamente por los osmoreceptores hipotalámicos que liberan HAD. La HAD reabsorbe agua hasta que la concentración de ClNa se normaliza. El exceso de ClNa no se sacó y el volumen EC aumentó.

a.2. La Aldosterona regula el volumen

La acción de la HAD explica la relación entre el ClNa y el volumen EC pero no se relaciona con la regulación del volumen. Esta depende de una respuesta de volumen lento: el aumento del volumen inhibe la liberación de la aldosterona. Sin aldosterona la reabsorción de ClNa del nefrón distal disminuye. Esto hace que más ClNa se pierda con la orina llevándose agua. Aquí no hay aumento de HAD porque la concentración es normal.

a.3. La HAD juega un rol dualLas células productoras de HAD responden muy rápida y sensiblemente ante cambios en la osmolaridad (¡1%!) pero también reciben aferencias neuronales de presoreceptores cuando el volumen vascular cambia más del 5%. Aquí la HAD se libera para aumentar la retención de agua independientemente de la osmolaridad plasmática. O sea que la HAD puede cambiar de ser un regulador osmótico a un regulador del volumen!Además del efecto directo de aumento de la reabsorción de agua la HAD también estimula la reabsorción de Na en los CC aumentando la fuerza de retención de fluidos

A.4. La tasa de filtración glomerular (TFG) y la reabsorción proximal pueden modificarse durante las expansiones importantes del volumenDurante las expansiones importantes del volumen la autorregulación de la TFG y el feedback túbulo-glomerular también actúan. En estas circunstancias la regulación del volumen ya no depende solamente del nefrón distal.Algunos de estos ajustes son gatillados por la disminución de la descarga simpática debido al aumento de la presión vascular:

- El aumento de la presión glomerular por la dilatación de la arteriola aferente por la disminución de la descarga simpática produce un aumento de la TFG

- Disminución de la reabsorción de Na en el TP por la disminución de la descarga simpática

Estos 2 factores aumentan la carga entregada al nefrón distal que, sin el estímulo de la aldosterona, se ve sobrepasado y permite la pérdida de ClNa en la orina.

El Factor natriurético auricular se secreta ante expansiones del volumen auricular, este aumenta el Na excretado e inhibe a la renina, la HAD y a la aldosterona. Todo esto disminuye el volumen

A.5. Aldosterona: síntesis de transportadores de Na. HAD: reclutamiento de canales de aguaHAD actúa insertando canales de agua en los CC y TD.La Aldosterona aumenta la reabsorción de Na en TD y CC. La aldosterona es una hormona liposoluble por lo que pasa la membrana

y reacciona con un receptor intracelular que actúa sobre el núcleo generando la síntesis de proteínas:

- Nuevos canales luminares de Na- Nuevas bombas de Na-K en membrana basolateral que bombean

el Na de la célula hacia la sangre- Enzimas que proveen más ATP para dar poder a las bombas

El aumento de la presión osmótica genera:1ero: Respuesta osmótica rápida: aumento de la HAD con retención de agua (normaliza la presión osmótica y aumenta el volumen)2do: El aumento de volumen genera la respuesta de volumen lenta: descenso de la aldosterona que aumenta la pérdida de Na y agua (normaliza el volumen)

Regulación del volumen EC. Sistema Renina Angiotensina

El aumento de Na genera un aumento de los fluidos corporales.El riñón regula el volumen EC a través del control hormonal de la excreción del Na.Ahora analizaremos una situación inversa: la respuesta a la depleción de fluidos corporales (vómito, diarrea, sudor) que genera una pérdida de Na. La respuesta es por un sistema compensatoria (Renina – Angiotensina – Aldosterona: RAA) que se activa por los cambios (en forma directa o indirecta) del volumen EC

El descenso del volumen EC genera un aumento de renina secretada por células del aparato yuxtaglomerular en la pared de la arteriola aferente donde contacta con el TD. La renina es una enzima que actúa sobre al angiotensinógeno plasmático (sintetizado en el hígado) generando la angiotensina I (que es un fragmento del angiotensinógeno) que es convertida en agiotensina II (fragmento de la I) x la enzima convertidora de angiotensina (en pulmón) que es a su vez convertida en agiotensina III (fragmento de la II)La angiotensina II y III (activas): vasoconstricción, aumento de adosterona, sed.

La Aldosterona aumenta la reabsorción de Na en TD – CC. El Cl lo sigue por el gradiente eléctrico y el H2O lo sigue por gradiente osmótico. Las Angiotensinas II y III aumentan la sed.La Aldosterona y las Angiotensinas, por lo tanto, aumentan el volumen de agua y el contenido de ClNa

La secreción de Renina es gobernada por el descenso del volumen y la presión y por el aparato yuxtaglomerularEl volumen EC es monitoreado por receptores de estiramiento en la pared auricular que son en realidad receptores de volumen

El Simpático aumenta la ReninaLa disminución del volumen genera una disminución de la TA captada por los receptores de volumen auricular y persorreceptores arteriales que dejan de frenar al Simpático en el Tronco Cerebral. Entonces el riñón recibe una ducha de impulsos simpáticos que aumentan la Renina.

El descenso de la presión en la arteriola aferente aumenta la liberación de Renina en forma independiente de los nervios

El descenso del delivery de fluidos al aparato yuxtaglomeruglar aumenta la liberación de Renina: Porque la disminución de fluidos por la disminución de la TFG es por descenso de la TA

Midiendo la Fi.Re.Se (Filtración, Reabsorción, Secreción)

Contabilidad renalEl principio usado para medir la Fi.Re.Se. es sencillo: lo que entra debe salir. Es una aplicación del principio de la conservación de la materia. Si son filtrados 100 mg de azúcar por minuto en el nefrón y 60 aparecen en la orina, la reabsorción renal ha sido de 40 mg. Si en la orina aparecen 120 mg de azúcar entonces 20 mg han sido secretados por el nefrón por minuto.

¿Cuánto se excreta por minuto?Recolectar la orina durante 1 hora. Analice cuánto azúcar hay por ml (determinar la concentración de azúcar en orina). Luego multiplique esta cifra por el número total de ml de orina recolectados en 60 minutos y divídalo por 60. E (cantidad de soluto excretado por minuto) = Us (concentración del soluto en la orina) x V (volumen de orina excretado por minuto)

Cantidad de soluto filtrada por minuto (F)Una cantidad relacionada es la tasa de filtración glomerular (número de ml de fluido que fluyen por filtro cada minuto) (TFG)Ps: concentración de cualquier soluto (como el azúcar) en el plasmaF = Ps x TFG

Cantidad reabsorbida o secretada por minuto (RSs) = Cantidad de soluto filtrada por minuto (F) - Cantidad de soluto excretado por minuto (E)O sea:

Cantidad reabsorbida o secretada por minuto (RSs) = [Ps

(concentración plasmática del soluto) x TFG] - [Us (concentración del soluto en la orina) x V (volumen de orina excretado por minuto)]Si RSs es positivo representa reabsorción. Si es negativo representa secreción.

El clearance de la inulina mide la TFGEl clearance es la velocidad con que los riñones remueven una sustancia del plasma y la excretan por la orina. Es el volumen de plasma depurado de una sustancia que se excreta por la orina en la unidad de tiempo.En la ecuación:Cantidad reabsorbida o secretada por minuto (RSs) = [Ps

(concentración plasmática del soluto) x TFG] - [Us (concentración del soluto en la orina) x V (volumen de orina excretado por minuto)]Hay 3 cantidades que podemos medir (P, U y V) pero la TFG no podemos medirla en el laboratorio de rutina.

La inulina es un polisacárido no tóxico lo suficientemente chico para ser filtrado por el riñón pero demasiado grande para atravesar los canales de soluto celulares o entre las uniones estrechas del epitelio tubular. Además no es liposoluble o sea que no puede entrar a la célula renal. Finalmente no es ni sintetizada ni metabolizada en el cuerpo y tampoco hay transportadores específicos para ella en el cuerpo. Los túbulos no secretan ni reabsorben a la inulina.Por el tanto el RSs de la inulina es igual a cero.

Volviendo a la ecuación:0 = [Pin x TFG] - [Uin x V]

TFG = [Uin x V] / Pin

La TFG es medida inyectando inulina, analizando muestras de orina y sangre a intervalos y utilizando esta ecuación: TFG = [Uin x V] / Pin

Históricamente la tasa [US x V] / PS para cualquier sustancia se llama el clearance de s. La TFG es = al clearance de la inulina.