Fisiología Renal

Prof. Liliana Nucette de Sierra

Cátedra de Fisiología

2.012

Universidad del ZuliaFacultad de MedicinaEscuela de Medicina

Departamento de Ciencias FisiológicasCátedra de Fisiología

Objetivos

• Reafirmar conceptos de anatomía funcional del riñón.

• Analizar e interpretar los mecanismos de formación de

la orina.

• Analizar e interpretar los mecanismos de

mantenimiento de la Homeostasis.

• Analizar y describir las funciones del riñón como órgano

endocrino.

Funciones del riñón

Osmolaridad

Electrolitos

Agua Corporal

Presión ArterialE A B

Endocrina

Urinaria

Formación de la Orina

No Urinaria

Función reguladora (Homeostasis)

Los Riñones están diseñados para

• Filtrar grandes volúmenes de plasma.• Reabsorber grandes volúmenes de agua y solutos

necesarios.• Excretar sustancias químicas que deben excretarse

del cuerpo.• Secretar (producir) sustancias químicas que el cuerpo

necesita.• Regular varias funciones y la Homeostasis

Energéticamente los riñones…

• Corresponden al 0,5% del peso corporal (150 gr).• Consumen el 7% de la energía total.• Reciben del 20-25% del Gasto Cardíaco.• El 95% o más de su gasto energético lo gasta en el

transporte de Na+.

Anatomía funcional

• Aparato urinario.• Riñón macroscópico.• Riñón microscópico (La Nefrona).• Circulación renal.• Inervación renal.

Aparato Urinario General

Anatomía funcional del riñón

La Nefrona • Porción cortical.• Porción medular.

Unidad anátomo-funcional

La Nefrona

• Estructura de la Nefrona:– Glomérulos.– Túbulos Renales.– Aparato Yuxtaglomerular.– Las tres microcirculaciones.

Estructura del Glomérulo

• Porción vascular:– Arteriola aferente:

• Es la que entra.• Mayor calibre, alta presión y alto FS.

– Capilares glomerulares:• Son capilares que manejan altas presiones.

– Arteriola eferente:• Es la que sale.• Menor calibre y de menor presión.

• Porción Epitelial:– Cápsula de Bowman:

• Hoja visceral (en contacto con los capilares glomerulares).

• Hoja parietal (adyacente al sistema tubular)

– Espacio de Bowman:• Espacio que queda entre las dos hojas, lugar donde

cae el Ultrafiltrado.

Barrera de filtración glomerular

• Capas del Filtro glomerular:

– Endotelio capilar.Poros de 50-100 nm

– Membrana basal (trilaminar , con

proteoglucanos de carga negativa)

– Capa de células epiteliales

(podocitos)

Es una barrera selectiva de filtración

No pueden filtrarse las proteínas plasmáticas.

Sistema tubular renal

• Túbulo contorneado proximal.• Asa de Henle.• Túbulo contorneado distal.• Túbulo colector.

Heterogeneidad de la nefrona

• Nefrona cortical o

superficial (70-80-%)

• Nefrona profundas o

yuxtamedulares (20-30%)

Túbulo contorneado proximal

• Se encuentra en la corteza renal.• Se encuentra cercano al glomérulo.• Presenta células cúbicas altas con

ribete en cepillo.• Diseñado para la reabsorción.

Asa de Henle

• Se encuentra en la médula.• Revestido por células cúbicas

muy bajas.• P. Delgada:

– Diseñado especialmente para concentrar la orina.

• P. Gruesa: – Impermeable al agua. – Transporte activo de Cloruro.

Túbulo contorneado distal

• Se encuentra en la corteza.• Se encuentra distal al

glomérulo renal.• Revestidas por células

epiteliales bajas sin ribete en cepillo.

• Diseñada especialmente para la excreción y absorción.

Túbulo colector

• Posee una porción cortical y otra medular.

• Desembocan varios túbulos distales de otras nefronas.

• Presentan dos tipos de células:– Células Intercaladas (IC):

excreción de H y absorción de HCO3.

– Células Principales (PC): reabsorción de Na y excreción de k (Aldosterona)

• En este lugar ocurre la Difusión Facilitada de Agua, por acción de HAD.

El Aparato Yuxtaglomerular

• Constitución:

– Modificaciones histológicas de unas células.

– Túbulo distal: Mácula Densa.

– Arteriola aferente

– Arteriola eferente

• Funciones:

– Órgano receptor (quimio y baroreceptor).

– Órgano endocrino:

• Sistema Renina Angiotensina Aldosterona (RAA).

– Función Homeostática:

• Na+, Agua, presión arterial, reacción ortostática.

Apto. Yuxtaglomerular: Túbulo Distal + Arteriola Aferente + Arteriola Eferente

Células Yuxtaglomerulares

Aparato Yuxtaglomerular

• Túbulo distal:

– Mácula Densa (quimireceptores)

• Arteriolas Aferente y Eferente:

– Células Yuxtaglomerulares

(Baroreceptores y secreción de

Renina)

• Células mesangiales:

– Función fagocítica y mediadora

entre la MD y las arteriolas.

– Soporte físico del AYG

Corteza y médula renal

• Corteza:– Porción mas externa del

parénquima renal.– Es isotónica respecto al plasma.– Recibe el 88% del FSR.– Flujo sanguíneo rápido y de alta

presión.

• Médula:– Porción mas interna del

parénquima renal.– Es hipertónica respecto al

plasma.– Recibe el 12% del FSR.– Flujo sanguíneo lento y de baja

presión.

FOTO

Circulación renalLas 3 microcirculaciones

• Primera:– Capilares glomerulares.

• Segunda:– Capilares peritubulares

corticales.

• Tercera:– Capilares peritubulares

medulares.

Circulación Renal

Arteria arcuatas

Arterias InterlobularesArteria renal

Arterias Interlobulillares

Arteriola aferente

Capilar glomerular

Arteriola eferente

Red capilar peritubular

Sistema venoso

Inervación renal

• Terminaciones simpáticas β1:– Vasomotoras y secretoras.

• Terminaciones dopaminérgicas.• Receptores:

– preso-receptores y quimio-receptores.

No existe inervación Parasimpática

Función de los riñones

Formación de orina

Control de la volemia

Control de la concentración de

electrolitos

Control de la Osmolaridad Plasmática

Control de la presión arterial

sistémica

Control del equilibrio

Ácido-Base

Función Endocrina (SRAA, eritropoyetina,

PG, cininas) Gluconeogénesis

Formación de Orina

• Filtración Glomérulo Renal

• Reabsorción Túbulo Renal

• Excreción Túbulo Renal

Es un proceso de aclaramiento o depuración del plasma, al atravesar el

riñón.

Filtración glomerular

• Es el paso de fluidos y solutos a través del filtro glomerular.

• Es un transporte pasivo, a través de un gradiente hidrostático.

• Material que se filtra: SANGRE.

• Lugar del proceso: FILTRO GLOMERULAR.

• Filtrado resultante. ULTRAFILTRADO.

ULTRAFILTRADO: componentes de la sangre, células y proteínas.

Mecanismos de Filtración Glomerular

Presión efectiva de Filtración: 60 mmHg – 50 mmHg = 10 mmHg

Fuerzas que favorecen

Presión Hidrostática del capilar glomerular (60 mmHg)

Fuerzas que se oponen

Presión cocloidosmótica del capilar glomerular

(32 mmHg)

Presión del Espacio de Bowman

(18 mmHg)

Fuerzas de Starling

Ʌ PH

Composición del Plasma Vs Ultrafiltrado

Sustancia Plasma Ultrafiltrado Iones (mEq/L)

Sodio (Na+) 142 142

Potasio (K+) 5 5

Cloro (Cl-) 103 103

Bicarbonato (HCO3-) 28 28

Moléculas orgánicas (mg/dl)

Proteínas 3.900-5.000 6-11

Glucosa 100 100

Urea 26 26

Ácido Úrico 3 3

Creatinina 1.1 1.1

Estudio de la Filtración Glomerular

• Parámetros del estudio de la FG– Flujo Sanguíneo Renal (FSR) : 1.200 ml/min.– Flujo Plasmático Renal (FPR) : 650 ml/min.– Volumen/Tasa de FG (VFG): 125 ml/min.– Fracción de Filtración (FF): 20%.– Coeficiente de filtración (Kf): 12,5 ml/min/mmHg.

FSR + FPR + VFG ------------------------------ Clearence

FF + Kf ------------------------------ cálculo matemático sencillo

Depuración o ClearenceEs el volumen de plasma en el que estaba disuelto una sustancia X (indicador), que se elimina en un minuto de

funcionamiento renal.

Se basa : En el principio de dilución.Sustancia indicadora: REQUISITOS.

Características del indicador:

•Distribución uniforme y exclusiva en el compartimiento a medir.

•Medición fácil y precisa.

•ATÓXICA.

•Estabilidad metabólica.

Depuración o clearence

• Indicadores usados:– Creatinina endógena.– Inulina.– Otros: Manitol, Hiposulfito de sodio, Urea, Poliuretano, Radioisótopos

de Vit. B12, Iodotalamato de sodio, etc.

• Ecuación general:

• Conversión a 1,73 m2 de SC.

D = Oc x Vm Pc

Depuración o clearence

• Valor normal del Clearence de Creatinina endógena:

Hombre: 103 ± 15,8 ml/min/1.73 m2 SC (87-119)

Mujer: 97 ± 9,5 ml/min/1.73 m2 SC (87-107)

• Valor normal del Clearence de la Inulina:

Hombre: 125 ± 15 ml/min/1.73 m2 SC (110-140)

Mujer: 110 ± 15 ml/min/1.73 m2 SC (95-125)

Ejercicio de Cálculo del Clearence de Creatinina

• Creatinina Plasmática : 1 mg/ml• Creatinina en orina: 100 mg/ml• Volumen de orina: 1,25 ml/min• SC: 1,59 m2

D = Oc x Vm Pc

D = 100 mg/ml x 1,25 ml/min 1 mg/ ml

D = 125 = 125 ml/min1

1,59 m2-------- 125 ml/min1,73 m2-------- X

D = 136,006 ml/min/m2 SC

Cálculo de otros parámetros de la FG• Flujo plasmático renal (FPR)

– Volumen de plasma que se le ofrece al riñón en 1 minuto de funcionamiento renal.

– Indicadores: PAH, Diodrast– VN: 650 ml/min/ 1.73 m2.

• Flujo sanguíneo renal (FSR)– Volumen de sangre que se le ofrece al riñón en 1 minuto de funcionamiento renal.– Indicadores: PAH.– VN: 1.200 ml/min/1,73 m2

• Fracción de filtración (FF)– Porcentaje de plasma que se convierte en ultrafiltrado.– VN: 20%.

• Coeficiente de filtración (Kf)– Constante que expresa la eficiencia del filtro glomerural.– VN: 12,5 ml/min/mmHg.

Consideraciones especiales de la FG

• La FG varía fisiológicamente con la

edad

• La FG es inversamente proporcional a la

Creatinina plasmática

Grupo Etario ml/min/1.73 m2

Recién Nacido 174 semanas 50

Mayores de 1 año = al adultoHombre Adulto 103 ± 15,8Mujer Adulta 97 ± 9,7

Mayor de 40 años 8,5 ml/min cada 10 años

Cr

TFG0 20 40 60 80 100 120

0 2

4

6

10

12

14

Autorregulación del FSR y VFG

• El FSR se mantiene constante ante variaciones de la PA.

• El riñón hace los ajustes necesarios sobre la Resistencia de las arteriolas aferentes.

• También se autorregula la TFG o VFG.• Rango de Autorregulación: 90 – 160 mmHg.

Flujo = Presión Resistencia

Autorregulación del FSR y VFG

• Teoría miogénica:

– Vasoconstricción refleja por estiramiento.

– Propiedad contráctil de células mesangiales.

• Retroalimentación tubuloglomerular:

– Cambios en la carga tubular de sodio, sensado por la Mácula

Densa.

• Regulación extrínseca:

– Simpático, Angiotensina II y ON.

Retroalimentación Tubuloglomerular

↑ Presión Arterial

↑ Presión Capilar Glomerular

↑ TFG

↑ NaCl en la mácula densa

Vasoconstrictor

↑ Resistencia en la arteriola aferente

↓ Presión Arterial

↓ Presión Capilar Glomerular

↓ TFG

↓ NaCl en la mácula densa

↑ Renina

↑ Angiotensina II

↑ Vasoconstricción en arteriola aferente

Vasodilatador

↓ Resistencia en la arteriola

aferente