Fisiología RenalParte II

Prof. Liliana Nucette de Sierra

Cátedra de Fisiología

2.012

Universidad del ZuliaFacultad de MedicinaEscuela de Medicina

Departamento de Ciencias FisiológicasCátedra de Fisiología

Retroalimentación Tubulo-glomerular

↑ 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

↑ Angiotensina en arteriola aferente

Vasodilatador

↓ Resistencia en la arteriola

aferente

Ejercicio de Cálculo de Depuración con Inulina.

• Diuresis: 1850 ml /24 horas

• Inulina Plasmática: 0,28 mg/ml• Concentración urinaria de Inulina: 37 mg/ml• SC: 1,68 m2.

1440 min ------------ 1850 ml 1 min ------------ X 1,28 ml/min

24 horas ------- 1440 min

D = Oi x Vm Pi

D = 37 mg/ml x 1,28 ml/min 0,28 mg/ ml

D = 47,36 = 169,142 ml/min 0,28mg/ml

1,68 m2-------- 169,142 ml/min1,73 m2-------- X

D = 174,175 ml/min/1,73m2 SC

Reabsorción tubularEs el transporte de líquidos y solutos, desde la luz tubular a los

capilares peri tubularesImplica presencia de transportadores

• Transporte Activo: – glucosa, aa, lípidos, vitaminas, electrolitos, fosfatos y sulfatos.– ATPasa Na +-K -, ATPasa hidrógeno, ATPasa H +-K +, ATPasa calcio.

• Transporte Pasivo: – agua, urea, cloruro, fosfato, HCO3.

• En el Túbulo Contorneado Proximal, es donde se realiza básicamente la reabsorción.

La absorción es un mecanismo muy selectivo.

Intersticio Luz tubular

Mecanismos de

ultrafiltración

Excreción o Secreción Tubular

Transporte de sustancias desde la sangre de los capilares peri tubulares, a la luz tubular.

Implica la presencia de transportadores• Transporte Activo:

– Potasio, hidrogeniones, uratos, fosfatos, creatinina, glucuronidatos, bases orgánicas (guanidina), fármacos.

• Transporte Pasivo:• Amonio, urea, fármacos.

• Se presenta principalmente en T. distal y colector

Intersticio Luz tubular

Reabsorción en el Túbulo Proximal

Túbulo Proximal

• Reabsorción del 70% del Na+ filtrado, por transporte activo primario, difusión facilitada.

• Reabsorción de aa, 100% glucosa y Cl-, acoplados con Na+

(transporte activo secundario)

• Osmosis de agua.

• Reabsorción de HCO3 y excreción

de H+(80-90%)

• Reabsorción de K+ junto con agua por vía paracelular.

• Reabsorción de K+ por difusión pasiva en la membrana basolateral.

• Reabsorción de 45% de la Urea filtrada.

agua

Agua y K+

Glicemia: 60-110 mg/dlNO DEBE HABER GLUCOSA EN ORINA

ATPasa

Na+

K+

Na+

Luz Tubular

Intersticio

SGLT1SGLT2

Na+

Na+Glucosa

aa

100 % de la Glucosa se reabsorbe en el TP

GLUT 1 GLUT 2

Glucosa

aa

Luz Tubular

Intersticio

Na+

H+

ATPasa

Na+

K+

HCO3 + Na+

H2CO3

H2O+

CO2

CO2 + H2O

H2CO3

AC

H++ HCO3 HCO3

Na+

CO2

Por cada Hidrogenión secretado hacia la luz tubular se reabsorbe un HCO3

Asa de Henle: Rama delgada descendente (RDD)

y delgada ascendente (RDA)

• RDD: es permeable al agua

(20%) y poco permeable a los

solutos (NaCl- y K+).

• RDA: Permeable a los solutos

(NaCl- y K+) e impermeable al

agua.

• En ambas la Urea se secreta

en forma pasiva desde el

intersticio (UT A2

transportadores de urea en la

membrana basolateral).

Difusión Simple

No hay transporte activo

Asa de Henle: Rama gruesa ascendente (RGA)

• RGA: Impermeable al agua.

• Reabsorción activa de Na+, Cl- y K+.

• Impermeable a la Urea

Túbulo Distal

• Reabsorción del 7% de los solutos (Na+ ).

• Regulación hormonal de orina concentrada o diluida.

• Impermeabilidad al agua y depende de HAD.

• Na+, se reabsorbe en cotransporte con Cl- y contratransporte con K+ e H-.

• Excreción de K+ e H- por Aldosterona

• Impermeable a la Urea.

• Reabsorción de Ca++, por acción de la PTH.

Llamado segmento diluyente

Túbulo Colector Cortical

• Células Principales:– Reabsorción de Na+ y excreción de

K+ por transporte activo primario en la membrana basolateral mediado por ALDOSTERONA.

– Excreción de K+ en la membrana luminal por difusión.

• Células Intercaladas:– Excreción de H+ formados en la

célula tubular por ATPasa de hidrogeniones.

– Reabsorción de HCO3.

• Impermeable a la Urea y permeable al agua, solo en presencia de HAD o VASOPRESINA.

Las funciones se comparten con la porción final del túbulo distal

Túbulo Colector Medular

• Permeabilidad al agua (10%)

mediada por HAD .

• Permeable a la Urea a través

de transportadores luminales

(UT A1 y UT A3) y

basolaterales. Se reabsorbe

en forma proporcional con la

presencia de HAD.

• Secreción activa de H+.

Reabsorción de agua por la Nefrona

TFG = 125 ml/min

7.500 ml/1 h

180.000 ml / día

180 L/día

Orina: 800-1200 ml/día

178 L/día

65%

15%

10%

9, 3%

Transporte Máximo (Tm)

Es la máxima capacidad de sustancia que puede ser transportada (absorbida o excretada) a través de los

túbulos renales, en un minuto.

Se utiliza para medir la capacidad de transporte que tienen las células tubulares (Transporte Activo)

El más utilizado es el Tm de la Glucosa

Transporte Máximo Tm

Tm (absorción) = Cantidad Filtrada – Cantidad Excretada

Tm (excreción) = Cantidad Excretada – Cantidad Filtrada

El más utilizado es el Tm de la Glucosa = 320 mg/min

Carga tubular de glucosa = 125 mg/min

Tm de la Glucosa = 320 mg/min

Significa que el túbulo proximal puede reabsorber como máximo 320 mg de glucosa en 1 minuto

Transporte Máximo de sustancias que se absorben activamente

Sustancia Transporte Máximo

Glucosa 320 mg/min

Aminoácidos 1,5 mg/min

Uratos 15 mg/min

Proteínas plasmáticas 30 mg/min

Intervención del Riñón en la Homeostasis

• Regulación de la Osmolaridad de los líquidos corporales.

• Regulación de la concentración de electrolitos.• Regulación del volumen de los líquidos corporales.• Regulación de la Presión Arterial.• Regulación del equilibrio Ácido-Básico.• Regulación de la formación de eritrocitos.

Regulación de la Osmolaridad del Plasma

• Osmolaridad Plasmática:

• ACT: – [Na+].– Glucosa, lipoproteínas, Lípidos, Proteínas, etc.

• VN: 270-310 mOsm/L.

STOSTE

Diluído

O

Hipotónico

Concentrado

O

Hipertónico

Agua

Célula Deshidratada

Orinas abundantes y diluídas

Orinas escasas y concentradas

Agua

Célula Sobrehidratada

Mecanismos de Regulación de la Osmolaridad

• Mecanismo Contracorriente de la Médula Renal.• HAD.• Mecanismo de la Sed.

1. Presencia de un intersticio medular hipertónico.2. Niveles circulantes de HAD.

Mecanismos implicados en la concentración o dilución de la orina

Mecanismo multiplicador contracorriente

Vasa Recta Nefrona Yuxtaglomedular

•Características anatómicas:• Forma de U.

•Características funcionales:• Diferente permeabilidad de solutos.

Recirculación de Urea en la concentración de la médula renal

• TP: se reabsorbe el 40-50% (pasivamente).

• En ausencia de HAD la Rama ascendente del Asa de H., TD y TC: impermeables a la urea.

• En presencia de HAD:– Absorción de agua en TD yTC.– Difusión facilitada de urea

(UT-A1, UT-A3) en TC medular.

– Finalmente la urea re-circula por difusión facilitada (UT-A2) en el Asa descendente.

HAD o Arginina-vasopresina:

• Polipéptido producido en el hipotálamo y almacenado en la neurohipófisis. – (Núcleos Supraóptico y Paraventricular).

• Estímulo:– Osmolaridad (> 300 mOsm/L).

• Receptores:– Osmorreceptores (Hipotálamo Anterior).

• Órgano Efector:– TC y TD.

• Respuesta:– HAD (Neurohipófisis) > Absorción de Agua.

Neuroanatomía de la síntesis de HAD• Síntesis:

– Núcleos supra-óptico y paraventricular de Hipotálamo

• Almacenamiento:– En vesículas de la

Neurohipófisis.

• Estímulos:– Osmóticos: Osmolaridad Plasmática.– No Osmóticos:

• Volúmen Plasmático --- PA : Barorreceptores

• Edo. Emocional.• Nauseas y vomito.• Dolor.• Hipoxia.

Sistema de Retroacción de HAD-Osmoreceptores

Déficit de Agua

Osmolaridad Extracelular Osmorreceptores

HAD

Permeabilidad de Na+ y Agua en TD y TC

> Reabsorción de Agua

Orinas Concentradas

Exceso de Agua

Osmolaridad Extracelular Osmorreceptores

HAD

Permeabilidad de Na+ y Agua en TD y TC

< Reabsorción de Agua

Orinas Diluidas

Mecanismo de Acción de la HAD

V1 (R. Vasculares)

Fosfolipasa

DAG e IP3

Ca2+, Activan cinasas

Acción: Vasoconstricción

V2 (R. Renales)

Adenilcilcasa

AMPc

Cinasas

Acción: Poros acuosos (aquaporinas: AQP-2, AQP-3 y AQP-4)

en TD y TC

Localizados en la membrana basolateral de las células

principales del TC y TD

Mecanismo de la SedDeseo consciente de beber agua

• Pared AV3V• N. Preóptico

Osmorreceptores

Osmolaridad

Centros de la Sed

Aumenta la sed Disminuye la sed

↑ Osmolaridad ↓ Osmolaridad

↓ Volumen sanguíneo

↑ Volumen sanguíneo

↓ Presión arterial ↑ Presión arterial

↑ Angiotensina II ↓ Angiotensina II

Sequedad de la boca

Distensión gástrica

Respuesta integrada de la secreción de HAD y el mecanismo de la sed

Balance negativo de agua corporal

Hiperosmolaridad(Osmorreceptores)

Estimulación de la sed

Secreción de HAD

Aumento de la ingesta

Aumento de la reabsorción renal de agua

Restitución de la osmolaridad normal

del LEC

Regulación del Volumen de Líquidos Corporales

• Mecanismo Directo:– Ingesta Exógena:

• Mecanismo de la Sed.– Estímulos Osmóticos.– Estímulos de Volumen.– Angiotensina II

• Mecanismo Indirecto:

– Ingesta Endógena:

• Regulación de la Osmolaridad ------- HAD.

• Regulación de Electrolítos

Angiotensina II (Dipsogénica) y Aldosterona.

SRAA

Regulación de la PA

• PA: Fuerza que ejerce la sangre sobre la pared de los vasos sanguíneos.

• Valor Normal:– PAS: 100-140 mmHg.– PAD: 60-90 mmHg.– PAM: PAS + 2PAD

3

Sust. Vasoconstrictoras

PA = GC x RVP

Sust. Vasodilatadoras

FC Volumen Sistólico

Catecolaminas, endotelinas, angiotensina II

ON, PGs, Calicreínas Cininas

Sistemas de regulación intrínseco

Volumen Diuresis de Presión PA

Na+ Natriuresis de Presión

Volumen

Na+

Natriuresis y Diuresis por presión

Sistema Rápido (Reflejo Ortostático)

Hipotensión Ortostática

De pie PA

PA

­FCTaquicardia Refleja

Presoreceptores

GC

Sistema Intermedio: (Hormonal)

Sistema Vasoconstrictor = Sistema Vasodilatador

FSR Renina Angiotensina II

Aldosterona

Sistema Tardío: (Renal a Largo Plazo)Líquidos Corporales = Vasoconstrictores

Sistema Volumen-Presión

¯ PA o Volumen sanguíneo

Estímulo de Renina

Angiotensina I

Angiotensina IIVasoconstricción Angiotensina III

Aldosterona

Reab. De Na+ y aguaPA Vol

Sistemas Hormonales del riñón

• Sistema Eritropoyético o Eritropoyetina.

• Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona.

• Sistema Calicreína-Cinina.

• Prostaglandinas.

• Otros: Oxido Nítrico, Endotelina, Sistema de la Vit.D.

Sistema RAA

Renina Aparato Yuxtaglomerular

Pre-pro-renina(406 aa)

Pro-renina

Renina(340 aa)

Componentes del sistema RAA

Renina Aparato Yuxtaglomerular

Pre-pro-renina(406 aa)

Pro-renina

Renina(340 aa)

Componentes del SRAA

• Angiotensinógeno:

– Es una α2 Globulina.

– Sintetizada por el hígado.

– Es el sustrato de la Renina.

• ECA I (Enzima Convertidora de Ang I):

– Es una enzima proteolítica.

– Localización: superficie de las células endoteliales.

– Convierte Ang I en Ang II.

– ECA = Cininasa II.

• Angiotensina I:

– Angiotensinógeno -------------- Angiotensina I

• Angiotensina II:

– Angiotensina I ----------------- Angiotensina II.

– Es la hormona ACTIVA.

– Vida media: 1-2 min.

• Angiotensina III:

– Angiotensina II --------------- Angiotensina III.

– Menos del 10% de la potencia de Angiotensina II para ↑ la PA.

– Igual potencia que Angiotensina II para secretar Aldosterona.

ECA

SRAA

↓ VP ↓PA ↓[Na+] Estímulos Simpáticos

RENINARiñón, AYG

Angiotensinógeno (Hígado)

Angiotensina I

Angiotensina II

Aldosterona(Corteza Suprarrenal)

ECA (pulmón)

Regulación del SRAA

↓ Volumen Sanguíneo.

↓ Presión arterial.

↓ Na+ en la Mácula Densa.

↑Actividad Simpática.

↑ Prostaglandinas

Angiotensinógeno

Angiotensina I

Angiotensina II

Renina

ECA

↓ VP ↓PA ↓PP ↓[Na+] Estímulos Simpáticos

RENINARiñón, AYGAngiotensinógen

o (Hígado)

Angiotensina I

Angiotensina II

Aldosterona(Corteza Suprarrenal)

ECA (pulmón)

Vasoconstricción ↑ PA

↑ Reabsorción de Na+

↑ Reabsorción de Cl ↑ Excreción de K+

↑ Reabsorción de agua

↑ Sistema Renal de Calicreínas

↑ Síntesis Renal de PGs

Angiotensina III

aminopeptidasa A

Receptores de AGT II

• AT-1 (a y b).• AT-2.

Las acciones biológicas de Ang II son mediadas principalmente por AT-1.

AT-2 son abundantes en la vida fetal y neonatal, median efectos contrarios

Ubicación de los receptores de Ang IIREGIÓN ANATÓMICA AT-1 AT-2

RIÑÓN

Glomérulo +

T. Proximal +

Vasculatura + +

C. Intersticial med. +

GLANDULA ADRENAL

Corteza +

Médula + +

CARDIOVASCULAR

Miocardio + +

Vasos Sanguíneos +

Sist. Conducción +

SISTEMA NERVIOSO

Tálamo + +

Ganglios Basales +

Corteza cerebelosa + +

Médula espinal +

Org. Circunventricular +

Efectos fisiológicos del SRAA

• Cardiovasculares:

– Vasoconstricción directa----↑ RVP -----↑PA.

– Efecto inotrópico y cronotrópico +.

– ↑ Neurotransmisión adrenérgica periférica.

– Angiotensina II

• AT-1: Hipertrofia y remodelación CV.

• AT-2: Inh. Proliferación celular e induce a la apoptosis.

• Riñón:

– Controla FSR a nivel cortical y medular.

– Controla la TFG.

– En Túbulo Proximal y Distal: aumenta la reabsorción de Na y agua.

– Regula electrolitos y volumen extracelular, a través de Aldosterona.

Efectos fisiológicos del SRAA

• SNC:

– Memoria.

– Secreción de HAD.

– Mecanismo de la sed.

– Secreción de ACTH.

– Facilita la actividad del Sistema nervioso simpático:

• Aumenta la liberación de catecolaminas.

• Inhibición de la recaptación de catecolaminas.

• Aumenta la sensibilidad de los receptores a la NA.

Aldosterona

Angiotensina IIAngiotensina IIIK+

ACTH

Aldosterona

Mecanismo de acción a través de receptores de membrana (MR) y aumentando la transcripción génica de los canales de Na.Absorbe Na+.

Excreta K+ e H+

FNA o Atriopeptina:

• Producido en las fibras musculares cardíacas de la aurícula derecha y en SNC.

↑VOLDistensión

de las aurículas

↑FNA

Riñón↑ TFG↑Excreción

de sal y agua Reabs. de Na+ en TC

FNA

Distensión de Aurículas

Atriopeptinógeno

Vasos Sanguíneos: Vasodilatación

FNARiñón:

Natriuresis y DiuresisRenina,Aldosterona

Corteza suprarrenal:Aldosterona ------- Reabsor. De Na+ y agua

Sistema de las prostaglandinas

FISICOS QUIMICOS BIOLOGICOS

Fosfolipasa A2

Fosfolípidos de Membrana

Ácido Araquidónico

COX LP Cit. P-450Prostaglandinas Leucotrienos Otros

Tromboxanos

PGI2 (endotelio)PGE2 (renal y otros)

Vasodilatación y natriuresis

Sistema Calicreínas Cininas

• Estímulos para la activación del Sistema Calicreínas-

Cininas:

– Daño tisular.

– Otros: área CV.

• Receptores de Cininas:

– B1: menos abundantes.

– B2: más abundantes, median la mayor parte de los efectos.

Formación de las CININAS

Pre-calicreína Plasmática

Calicreína Plasmática

XIIa

Cininógeno Bradicinina HMW

Pre-calicreína Tisular (Riñón)

Calicreína Tisular?

Cininógeno Calidina HMW y LMW

Componentes del Sistema Calicreína-Cininas

• Calicreínas:– Son proteasas de serina.– Se producen de forma inactiva (Pre-calicreína)– Actúan sobre el cininógeno.– Existen 2 tipos:

• Calicreínas plasmáticas:– Hígado.– Circula en plasma.– Sustrato: Cininógeno de HMW

• Calicreínas Tisulares: – Riñón, páncreas, próstata, g. salivales, intestino.– No circula en plasma.– Sustrato:

» Cininógeno de HMW.» Cininógeno de LMW

Componentes del Sistema Calicreína-Cininas

• Cininas:

– Son hormonas locales: Autacoides.

– Se han descrito 3

• Bradicinina (BK): 9 aa.

• Lisil-BK (Calidina): 10 aa.

• Metil-lisil-BK: 11 aa.

– Se forman a partir de 2 proteínas precursoras:

• Cininógeno de alto peso molecular (HMW)

• Cininógeno de bajo peso molecular (LMW)

• Efecto vasodilatador renal.• Diurético.

• Natriurético .

Metabolismo de las CININAS

Cininas Productos Inactivos

Cininasa II

ECA

Cininas Des-Arg BKDes-Arg Calidina

Cininasa I

VIDA MEDIA : 15 seg.

Interrelación de los sistemas hormonales arteriales vasoactivos

Fosfolípidos

Ac. Araquidónico

PLA2

PGs

Vasodilatación Excreción de Na+ y H2O

↓RVP

↓PA

Cininógenos

Cininas

Péptidos Inactivos

Calicreínas

Angiotensinógeno

Angiotensina I

Angiotensina II

Vasocronstricción Aldosterona

↑ RVP

↑ PA

Retención de Na+ y H2O

Renina

Cininasa II

ECA

Próxima Clase….

• Eritropoyetina.• Equilibrio AB.• Micción.

Eritropoyetina (EPO)

• Estímulo primario: HIPOXEMIA

• Estímulos secundarios:

– Sales de cobalto.

– Andrógenos.

– Alcalosis.

– Adenosina.

– Catecolaminas.

– Factores de crecimiento.

• Inhibidores:

– ↑ GR circulantes.

– ↑ Aporte de O2 a los tejidos.

EPO

• Estructura: Glicoproteína de 165 aa.• Sitios de formación:

– Vida fetal-neonatal: HÍGADO.– Vida neonatal-adulta: 85-90% RIÑÓN– Otros:

• Hígado.• Glándula suprarrenal.• Tiroides.• Ovarios, testículos.