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FISIOLOGIA RENAL Y DIGESTIVA

GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS

Unidad Académica I (UA1) Departamento de Ciencias Fisiológicas

Facultad de Medicina UBA

- 2012 -

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FISIOLOGIA RENAL Y DIGESTIVA Objetivo general: Al finalizar el curso de Fisiología Renal y Digestiva el alumno deberá ser capaz de comprender y explicar la importancia de la función renal y de la función del tubo digestivo y glándulas asociadas en el contexto de la Fisiología sistémica. SEMINARIO 1: ULTRAFILTRACIÓN GLOMERULAR Y HEMODINAMIA RENAL Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de: 1. Comprender la función renal como dependiente de la perfusión sanguínea. 2. Comprender las diferencias entre los mecanismos de filtración en un capilar

glomerular renal y en un capilar sistémico. 3. Comprender y analizar el concepto de clearance 4. Describir el mecanismo de autorregulación del flujo renal. Contenidos:

- Funciones renales. Estructura y tipos de nefronas. Circulación renal. Diferencias entre un capilar sistémico y glomerular. Distribución del flujo sanguíneo. Índice de Extracción.

- Características de la barrera de filtración. Factores determinantes del ultrafiltrado. Presión efectiva de ultrafiltrado (PEUF). Coeficiente de ultrafiltración. Aparato yuxtaglomerular. Inervación renal

- Volumen de filtrado glomerular (VFG). Concepto de Clearance renal. Clearance de inulina y de creatinina.

- Flujo plasmático renal. Clearance de para-aminohipurato. Fracción de filtración.

SEMINARIO 2: FUNCIÓN TUBULAR Y MANEJO DEL Na+ Y DEL K+ Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de: 1. Diferenciar los conceptos de cargas renales así como de excreción absoluta y

fraccional de un soluto. 2. Comprender y explicar el balance de sodio. 3. Analizar el transporte transepitelial de sodio y potasio así como sus características

en los diferentes segmentos del nefrón. 4. Comprender la importancia de mantener un K+ extracelular normal. 5. Comprender y analizar los movimientos de K+ entre los diferentes compartimientos

y compararlo con el comportamiento del Na+. Contenidos:

- Función tubular. Reabsorción y secreción tubular. Carga filtrada, carga reabsorbida, carga excretada y carga secretada. Velocidad máxima de reabsorción y de secreción (Tm). Cálculo de la reabsorción y excreción absoluta y fraccional de un soluto.

- Reabsorción y secreción proximal de solutos y agua. - Metabolismo del Na+. Contenido y distribución de Na+ en el organismo. Su

contribución a la regulación del volumen del líquido extracelular. Mecanismos de transporte y reabsorción tubular de Na+ en el túbulo proximal, el asa de Henle y en la nefrona distal.

- Metabolismo del K+: Contenido y distribución de K+ en el organismo. Factores que regulan la concentración plasmática de K+. Balance interno y externo.

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Mecanismo de reabsorción y secreción de K+ en los distintos segmentos de la nefrona y su regulación. Excreción fraccional de K+. Cambios de la secreción de K+ consecutivos a la reducción del número de nefronas.

SEMINARIO 3: REGULACIÓN DEL VOLUMEN DE FILTRADO GLOMERULAR Y DEL METABOLISMO DEL Na+ y K+

1. Describir los mecanismos de regulación del flujo renal y del volumen de

filtrado glomerular. 2. Conocer los mecanismos que regulan el balance de sodio. 3. Conocer los mecanismos que regulan el balance de potasio. 4. Entender la interrelación entre la regulación del filtrado glomerular y el

balance de Na y K Contenidos

- Regulación neurohormonal de la circulación renal y del VFG. - Regulación de la reabsorción y de la excreción urinaria de Na+. Balance

glomerulo-tubular. Factores hemodinámicos, hormonales y nerviosos involucrados. Sistema nervioso simpático. Catecolaminas circulantes. Sitios y mecanismos de acción.

- Sistema renina-angiotensina-aldosterona. Factores que controlan su síntesis y secreción. Mecanismos de acción.

- Factor natriurético auricular. Factores que controlan su síntesis y secreción. Mecanismos de acción.

- Regulación de la excreción de Na+ en condiciones de euvolemia. - Interrelación entre el manejo renal de Na y K y la regulación del filtrado

glomerular. SEMINARIO 4: MANEJO RENAL DE AGUA Y UREA Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de: 1. Comprender y explicar los mecanismos de dilución y concentración de la orina. 2. Conocer los mecanismos que regulan el balance de agua. 3. Comprender la importancia de los mecanismos de la sed y secreción de HAD. 4. Entender el manejo renal de la urea y su participación en la generación y

mantenimiento del gradiente corticomedular. Contenidos:

- Metabolismo del agua. Ingesta y pérdida de agua. Contenido y distribución del agua corporal. Sed.

- Osmolalidad: importancia en la regulación del volumen intra y extracelular. Tonicidad.

- Hormona antidiurética (HAD). Sitio de síntesis. Estímulos y mecanismos osmóticos y no osmóticos que modulan su secreción. Osmorreceptores. Función y mecanismo de acción renal de la HAD. Acuaporinas.

- Reabsorción tubular de agua a lo largo de la nefrona. Mecanismo de concentración y dilución de la orina. Contracorriente de multiplicación y de intercambio pasivo. Papel de las asas de Henle en los nefronas

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yuxtamedulares. Recirculación de la urea. Función de la vasa recta. Modificaciones de la osmolalidad del filtrado glomerular a lo largo de la nefrona.

- Cuantificación de la capacidad renal para concentrar y diluir la orina. Clearance osmolar (COSM), clearance de agua libre (CH2O) y reabsorción de agua en el túbulo colector (TCH2O).

- Situaciones fisiológicas y fisiopatológicas que modifican la capacidad de concentración y dilución urinaria. Diuresis osmótica.

- Mecanismos de regulación del volumen de LEC en situaciones de euvolemia. SEMINARIO 5: REGULACIÓN DEL VOLUMEN EFECTIVO CIRCULANTE Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de: 1. Comprender y analizar la función renal en relación con la volemia y la presión

arterial media. 2. Analizar las diferencias entre la regulación del volumen del líquido extracelular y la

osmolaridad plasmática. Contenidos:

- Volumen efectivo circulante. Concepto. Su relación con el volumen del líquido extracelular (LEC), volumen vascular, presión arterial y volumen minuto cardiaco.

- Interrelación entre ingesta, excreción de Na+ y regulación del volumen de LEC. Mecanismos de regulación.

- Sistemas de monitoreo del volumen efectivo circulante. Señales neuro-hormonales involucradas en la regulación de la excreción renal de Na+ y agua. Sistema nervioso simpático. Catecolaminas circulantes. Sitios y mecanismos de acción.

- Mecanismos de regulación del volumen de LEC en situaciones de incremento y disminución del volumen efectivo circulante.

- Consideraciones fisiopatológicas. Mecanismos involucrados en la génesis de edemas.

SEMINARIO 6: METABOLISMO DEL CALCIO Y FOSFATO E INTRODUCCION A LA REGULACION DEL pH Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de: 1. Comprender la importancia y los determinantes del balance Ca2+-Pi. 2. Analizar la dependencia del Pi plasmático con el filtrado glomerular. 3. Comprender la importancia de la concentración de H+ en los diferentes

compartimientos corporales. Contenidos:

- Metabolismo del calcio y fosfato. - Regulación de la calcemia y fosfatemia. PTH, vitamina D y calcitonina.

Importancia y mecanismos de acción. Regulación de la excreción urinaria de calcio y fósforo.

- Concepto de pH, concentración de H+, ecuación de Henderson-Hasselbach. PCO2 arterial, valores normales.

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- Definición de ácido y base. Buffers. Clasificación. Papel de los sistemas amortiguadores intra- y extracelulares. Mecanismo de acción. Principio isohídrico. Base Buffer. Exceso de base. Variaciones electrolíticas.

SEMINARIO 7: REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ACIDO-BASE Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de: 1. Comprender el manejo renal de HCO3

-. 2. Conocer el mecanismo de acidificación urinaria. 3. Comprender y analizar los mecanismos generales y renales de regulación del pH. Contenidos:

- Regulación del equilibrio ácido-base. Respuesta respiratoria y renal en la regulación del equilibrio ácido-base. Mecanismo de acidificación urinaria. Secreción de H+. Acidez titulable. Excreción neta de ácidos. Excreción de H+.

- Reabsorción y secreción de bicarbonato a lo largo de la nefrona, su regulación. - Formación y excreción de amoniaco. Recirculación del ion amonio. - Alteraciones metabólicas y respiratorias del equilibrio ácido-base. Mecanismos

de regulación. Importancia del anión gap. SEMINARIO 8: INTRODUCCION A LAS FUNCIONES DEL TUBO DIGESTIVO. MOTILIDAD Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de: 1. Conocer las bases moleculares de la actividad del músculo liso y diferenciarlas de las del músculo esquelético. 2. Explicar el comportamiento electrico miogenico, reconociendo qué es una onda lenta, que es una espiga y como se relaciona el ritmo eléctrico de base (REB) con los programas motores estereotipados. 3. Entender las diferencias entre el peristaltismo esofágico, la motilidad del fundus gástrico y el peristaltismo del intestino delgado. 4. Conocer el Complejo Motor Migrante y su relación con el REB. 5. Conocer la función del sistema nervioso entérico en la regulación de la motilidad del tracto digestivo. Contenidos:

Funciones del aparato digestivo. Mecanismos neuroendócrinos. Sistema APUD. Regulación neural central y periférica. Sistema nervioso entérico. Niveles de integración del control enteral. Motilidad: Células de Cajal. Concepto de marcapasos. Ondas lentas o ritmo eléctrico de base. Músculo liso gastrointestinal, propiedades. Tipos de actividad motora. Peristalsis, movimientos segmentales. Modelo general de motilidad. Segmentos propulsor y receptor. Esfínteres: concepto, definición y propiedades. Reflejo de deglución. Fases de la digestión. Motilidad del esófago, ondas peristálticas primarias y secundarias. Motilidad gástrica. Tono gástrico. Función de mezcla y trituración. Vaciamiento gástrico, Motilidad del intestino delgado. Modelo motor del ayuno, descripción, función y regulación. Motilidad del intestino grueso. Tipos de actividad motora en el colon. Defecación.

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SEMINARIO 9: SECRECIONES EXOCRINAS, SALIVAL y GÁSTRICA Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de: 1. Comprender el mecanismo de acción del sistema nervioso autónomo en la regulación de la secreción salival. 2. Conocer las variaciones del pH gástrico en ayunas y luego de una ingesta y comprender la relacion entre el pH gástrico y la acción de la pepsina. 3. Poder explicar los factores que regulan la secreción gástrica y los mecanismos que intervienen. 4. Comprender el funcionamiento de la barrera mucosa gástrica. Contenidos:

Secreción salival. Glándulas salivales. Funciones de la saliva. Regulación. Secreción gástrica, áreas funcionales. Jugo gástrico: Composición y funciones. Mecanismo de secreción ácida gástrica. Bomba protón-potasio. Regulación de la secreción ácida gástrica. Hormonas gástricas. Funciones. Estimulo e inhibición de su secreción. Fases de la secreción gástrica. Barrera mucosa gástrica: constituyentes. Importancia de sus diferentes constituyentes.

SEMINARIO 10: FISIOLOGIA DUODENAL Y PANCREATICA Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de 1. Comprender la importancia del duodeno en la regulación de la secreción gástrica y pancreática. 2. Conocer los mecanismos de activación y regulación de la síntesis y secreción de las enzimas pancreáticas. 3.Poder analizar los gráficos de flujo de las diferentes secreciones en función de su composición hidro-electrolítica Contenidos:

Funciones del duodeno. Hormonas duodenales. Funciones. Estimulación de su secreción. Efectos sobre la secreción pancreática y biliar. Secreción pancreática. Jugo pancreático: composición y funciones. Zimógenos y enzimas pancreáticas. Regulación nerviosa y hormonal de la secreción pancreática. Fases de la secreción pancreática.

SEMINARIO 11: FISIOLOGÍA DEL HÍGADO Y VÍAS BILIARES, SECRECIÓN BILIAR Y METABOLISMO DE BILIRRUBINA Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de: 1. Conocer y comprender los mecanismos del hepatocito para la metabolización de nutrientes 2. Conocer las funciones de los diferentes tipos celulares del hígado 3. Comprender los mecanismos de regulación de la secreción biliar, sus componentes y su relación con el proceso digestivo 4. Conocer y comprender el funcionamiento del circuito entero-hepático 5. Entender el funcionamiento de la vesícula biliar.

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6. Conocer el metabolismo de la bilirrubina Contenidos:

Fisiología hepática. Estructura básica del lobulillo hepático Importancia de la circulación hepática. Circulación esplácnica. Funciones del hígado. Secreción biliar: Bilis composición y funciones. Metabolismo de los ácidos biliares. Fracciones de la bilis. Sales biliares: origen, formación y circulación entero hepática. Bilirrubina: Origen, metabolismo y excreción. Papel del hígado en el metabolismo de la bilirrubina. Bilirrubinemia. Bilirrubina directa e indirecta. Relación Directa/Total y su importancia fisiopatológica. Funciones de la vesícula biliar. Regulación de la secreción y motilidad vesicular.

SEMINARIO 12: DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE HIDRATOS DE CARBONO, PROTEÍNAS y LÍPIDOS. ABSORCIÓN DE Ca, Fe, VITAMINAS HIDRO Y LIPOSOLUBLES. TRANSPORTE DE AGUA Y ELECTROLITOS Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de: 1. Comprender los mecanismos de digestión y absorción de hidratos de carbono, lípidos y proteínas, desde el punto de vista fisiológico y biofísico. 2. Entender el manejo gastrointestinal de la vitamina B12 , del hierro y del calcio 3. Conocer el manejo del agua y los iones en el intestino delgado y el colon, los mecanismos moleculares involucrados y su regulación. 4. Integrar todas las funciones secreto-motoras con el manejo absortivo del intestino y sus consecuencias fisiopatológicas. Contenidos:

Conceptos de digestión y absorción. Formas químicas absorbibles de los nutrientes. Niveles de digestión. Tipos, origen y función de las enzimas digestivas. Digestión de lípidos. Importancia de las sales biliares. Absorción de lípidos. Metabolismo de lípidos en el entericito. Formación y características del quilomicrón. Digestión y absorción de proteínas: enzimas proteolíticas, origen y mecanismos de activación. Digestión de hidratos de carbono. Enzimas glucolíticas, origen. Mecanismo de absorción de la glucosa. Mecanismos de transporte. Secreción y absorción de electrolitos y agua. Absorción de calcio, hierro y vitaminas hidrosolubles. Regiones del intestino en que se absorben los diferentes nutrientes. Consecuencias fisiopatológicas de los desequilibrios en procesos de motilidad, digestión y absorción intestinal. Sindrome demalabsorción. Pruebas de malabsorción.

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TRABAJO PRÁCTICO 1: ULTRAFILTRACIÓN GLOMERULAR Y HEMODINAMIA RENAL Actividad 1: Analice la siguiente figura que muestra las variaciones de las presiones hidrostática y oncótica a lo largo de los lechos arteriales, capilares y venosos. Discuta las características hemodinámicas de la circulación renal, subrayando el rol de las arteriolas aferentes y eferentes

0

20

40

60

80

100

120

venulas yvenas renales

arteriolaeferente

arteriarenal

capilarperitubular

arteriolaaferente

capilarglomerular

presión hidrostática presión oncótica

Pre

sió

n (

mm

Hg

)

Actividad 2: Los gráficos que se presentan a continuación esquematizan las variaciones en las presiones que afectan la filtración a lo largo de un capilar extrarrenal (sistémico) (A) y de un capilar glomerular (B). El cuadro resume los valores correspondientes a las distintas presiones. A Capilar Extrarrenal B Capilar Glomerular

Extremo arterial

Extremo venoso

Extremo aferente Extremo eferente

Pc 40 mm Hg 10 mm Hg PG 45 mm Hg 45 mm Hg

Pi 2 2 PB 10 10 ΠΠΠΠc 25 25 ΠΠΠΠG 25 35 ΠΠΠΠi 3 3 ΠΠΠΠi 0 0 Presión de filt. Neta

+16 mm Hg - 14 mm Hg +10 mm Hg ≅ 0

( Pc - Pi ) - ( ΠΠΠΠc - ΠΠΠΠi ) ( PG - Pi ) - ( ΠΠΠΠG - ΠΠΠΠi ) Tomado de Best y Taylor, 12

ava Edición . Editorial Panamericana

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A B

Analícelos y responda las siguientes preguntas: a) ¿Por qué la presión hidrostática en el capilar glomerular (PG) se mantiene

constante y disminuye en un capilar sistémico (Pc)? b) ¿Por qué la presión oncótica capilar aumenta en un capilar glomerular (ΠG) y se

mantiene constante en un capilar sistémico (ΠC)? c) ¿Por qué la presión oncótica, tanto en la cápsula de Bowman como en el intersticio

tienen valores muy bajos y constantes? d) Ante una situación de déficit proteico: - Grafique como varían las presiones hidrostáticas y oncóticas entre el extremo

arteriolar y venoso de un capilar sistémico. - Se modifica la osmolaridad plasmática? Justifique su respuesta. - Explique que ocurrirá en lo que respecta al equilibrio hidrosalino entre los

diferentes compartimientos corporales.

Actividad 3: En un experimento realizado en ratas, se estudiaron determinantes del ultrafiltrado glomerular antes y después de la infusión de una sustancia X. Los datos obtenidos fueron los siguientes: CONTROL INFUSION de X PG (mmHg) 43.3 47.2 PB (mmHg) 12.5 18.5 ππππaf (mmHg) 18.3 11.9 ππππef (mmHg) 30.6 20.7 VFGN (nl/min) 30 38 PEUFaf 12.5 PEUFef 0.2

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PG: presión hidrostática en el capilar glomerular; PB: presión hidrostática en la capsula de Bowman; πaf: presión oncótica en la arteriola aferente; πef: presión oncótica en la arteriola eferente; VFGN: volumen de filtración glomerular por nefrona. a) ¿Cuál es la presión efectiva de ultrafiltración (PEUF) en el extremo: 1) aferente y 2) eferente del capilar en la condición experimental (infusión de la sustancia x). b) Grafique la variación de la ∆Ph y la π desde el extremo aferente al eferente e indique en cuál de los 2 casos se alcanza la Presión de filtración de equilibrio.

10

15

20

25

30

35 INFUSION de X

Extremoeferente

Extremoaferente

Pre

sió

n (

mm

Hg

)10

15

20

25

30

35 CONTROL

Extremoeferente

Extremoaferente

Pre

sió

n (

mm

Hg

)

c) Discuta cuales serían las posibles causas de las variaciones de la VFGN

Actividad 4: A un paciente adulto joven de 70 kg de peso se le quiere evaluar su funcionalidad renal. Para lo cual se le pide que, recoja orina de 24 hs. Al día siguiente, se mide el volumen urinario, se toma una muestra de esa orina y se extrae una muestra de sangre obteniéndose los siguientes resultados: - Pcr: 1 mg/dl; - Ucr: 25 mg/dl; - PPAH: 0.020 mg/ml; - VRPAH (concentración de PAH en vena renal) 0.002 mg/ml; - UPAH: 2.64 mg/ml; - V: 5 ml/min; - Hto: 45% Defina y calcule: a) VFG b) FPRE

c) Índice de extracción (Ex PAH) d) FPRT e) Porcentaje de agua filtrada reabsorbida por lo túbulos renales f) FF

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Actividad 5: Analice las variaciones que ocurren en el FPR y PCG al vasocontraer o vasodilatar las arteriolas aferente y eferente (A). Explique los cambios que ocurrirán en el VFG. En los gráficos B y C analice que ocurre con el VFG a medida que varía la resistencia de la arteriola aferente (B) y eferente (C).

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Actividad 6: a) Explique la evolución de las resistencias de las arteriolas aferentes y eferetes, el FSR y el VFG a medida que aumenta la presión arterial. b) Discuta cuales son los mecanismos que llevan a la autoregulación .

Actividad 7:

Simulación del Filtrado Glomerular: Familiarización con el programa de simulación computarizada y determinación de los parámetros basales Esta simulación computarizada le permitirá explorar la función de filtración glomerular de una nefrona individual. Los conceptos que se aprendan estudiando una única nefrona pueden ser aplicados para entender la función del riñón en su conjunto.

- Ingrese al siguiente sitio de internet:

http://wps.pearsoned.it/fisiologia_umana5/165/42312/10831884.cw/index.html - Eleja la sección de simulación del filtrado glomerular (Simulating Glomerular

Filtration) donde verá la pantalla que se muestra en la Figura 1. - Haga clic en Ayuda (Help), en la parte superior de la pantalla, y luego seleccione

Ballons On/Off. Mueva el mouse para identificar el glomérulo, la capsula glomerular, la arteriola aferente y eferente, etc.

- Haga clic en Ayuda y seleccione Ballons On/Off (el experimento solo funciona con las etiquetas están apagadas).

- Puede ajustar el radio de las arteriolas y/o la presión arterial haciendo clic en los botones (+) o (-).

- En la parte inferior izquierda de la pantalla hay dos vasos. El de la izquierda, lo llamamos vaso fuente, representa la oferta de sangre a ser entregada a la nefrona. Cuando se hace clic en el botón Start, la sangre fluirá desde el vaso fuente hacia la arteriola aferente y luego a un grupo de pequeños tubos que representan al glomérulo. A medida que la sangre fluye a través del glomérulo, verás que ocurre la ultrafiltración.

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- Luego la sangre se drena del glomérulo hacia el vaso derecho (vaso de drenado). En el fin del tubo de la nefrona, verás la formación de la orina en el pequeño vaso en la parte inferior derecha de la pantalla.

- Al final de cada corrida haga clic en el botón Refill para rellenar el vaso fuente. - Para imprimir los datos haga clic en Herramientas (tools → Print Data).

-

Figura 1: Pantalla inicial del Experimento de Simulación de la Filtración Glomerular.

Parámetros basales:

- El radio de la arteriola aferente debe fijarse en 0,50 mm, el radio de la arteriola eferente en 0.45 mm.

- Asegúrese que el vaso fuente esté lleno. Si no, haga clic en el botón Refill. - Ajuste la presión a 90 mmHg. - Haga Clic en el botón Start. A medida que la sangre fluye a través del nefrón, ver

como varía la Presión hidrostática en el capilar glomerular (Phcg, mmHg) y el VFG (ml/min) en la parte superior derecha de la pantalla, así como el volumen de orina (ml/h), en la parte inferior derecha la pantalla.

- Luego de que el vaso de drenaje haya dejado de llenarse de sangre, haga clic en Record Data. Estos serán sus datos basales de referencia para las próximas 3 actividades.

- Haga clic en el botón Refill. 1: Efecto del diámetro de las arteriolas en la Filtración Glomerular a) Aumente el radio de la arteriola aferente de a 0,05 mm hasta 0,60, manteniendo

todas las demás variables fijas, y complete la tabla 1. Compare estos datos con los parámetros basales.

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Tabla 1 Radio de AA (mm)

Radio de AE(mm)

Presión (mmHg)

Phcg (mmHg)

VFG (ml/min)

V (ml/h)

0,50 0.45 90 0,55 0.45 90 0,60 0.45 90

b) ¿Cómo afecta a la Phcg y al VFG el aumento del radio de la arteriola aferente? c) Reduzca el radio de la arteriola aferente a 0,35 mm. En estas condiciones:

1. ¿Cuál es el VFG y el flujo urinario? 2. Explique cómo son respecto a los parámetros basales y a que puede deberse.

d) Diseñe simulaciones para probar los efectos de aumentar o disminuir el radio de la

arteriola eferente. e) ¿Cómo afectó a la Phcg y al VFG el aumento del radio de la arteriola eferente? f) ¿Cómo afectó a la Phcg y al VFG el reducir el radio de la arteriola eferente?

g) ¿Fueron los cambios en el VFG de la misma magnitud al modificar el radio de la arteriola aferente y eferente? Discuta por qué.

h) Fisiológicamente, que factores podrían causar cambios en el radio de las arteriolas?

2: Efecto de la Presión Arterial en la Filtración Glomerular - Seleccione el “set de datos” (data sets) en Pressure. Esto le permite guardar una

nueva serie de datos en una ventana distinta, conservando los datos anteriores. Siempre puede recuperar los datos de la actividad anterior seleccionando el set de datos deseado.

- Ajuste el indicador de presión (en la parte superior del vaso fuente) a 90 mmHg. Establezca el radio de la arteriola aferente en 0,50 mm y el radio de la arteriola eferente en 0,45 mm. Modifique la presión como le indica la tabla 2 y complétela.

Tabla 2

Radio de AA (mm)

Radio de AE(mm)

Presión (mmHg)

Phcg (mmHg)

VFG (ml/min)

V (ml/h)

0,50 0.45 90 55.08 124.99 200.44 0,50 0.45 80 0,50 0.45 100

a) Compare respecto a los parámetros basales:

80

1. ¿Qué pasó con la Phcg y el VFG? 2. ¿Es esto comparable con lo que ocurre normalmente en un individuo? 3. ¿Qué pasó con el volumen urinario al aumentar la presión a 100 mmHg? Por qué un incremento del volumen de orina podría ser beneficioso para el cuerpo?

3: Efectos combinados de la variación en el diámetro de las arteriolas y de la Presión Arterial en la Filtración Glomerular

- Seleccione el “set de datos” (data sets) en Combined. Esto te permite guardar una

nueva serie de datos en una ventana distinta, conservando los datos anteriores. Siempre puede recuperar los datos de la actividad anterior seleccionando el set de datos deseado.

- a) Teniendo en cuenta los datos de las 2 primeras filas de la tabla 2. ¿Cómo puede

ajustar el radio de la arteriola aferente o eferente para compensar el efecto de la presión disminuida (80 mmHg) en el VFG y en el volumen urinario. Use las simulaciones para responder haciendo pequeños cambios en los diámetros de las arteriolas (+/-0.05 mm).

b) Defina que es la autoregulación renal, como se realiza y discuta respecto a los resultados obtenidos en las simulaciones.

c) Haga clic en el botón cuadrado que dice válvula abierta, que está arriba del conducto colector, ahora deberá decir válvula cerrada ¿Qué cambios se ven en la función del nefrón cuando la válvula está cerrada?¿Por qué se ven estos cambios?

81

TRABAJO PRÁCTICO 2: FUNCIÓN TUBULAR Y MANEJO DEL Na+ Y DEL K+ Actividad 1: Completar los datos faltantes de las siguientes tablas: SUSTANCIA 1 (S1) PS1 mg/ml

US1 mg/ml

VFG ml/min

V ml/min

CF mg/min

CE mg/min

CR mg/min

CS mg/min

CS1

ml/min 0.02 2.4 99.6 0.83 0.08 9.6 99.6 0.83 7.97 7.97 0 0 99.6 0.14 16.9 100.0 0.83 14 14 0 0 100 0.20 24.1 100.0 0.83 20 20 0 0 100

SUSTANCIA 2 (S2) PS2 mg/ml

US2 mg/ml

VFG ml/min

V ml/min

CF mg/min

CE mg/min

CR mg/min

CS mg/min

CS2

ml/min 0.50 0 100 0.80 2.00 0 100 0.80 200 0 200 0 0 4.00 33 100 1.50 400 49.5 350.5 0 12.4 8.00 112 100 4.00 800 448 352 0 56

SUSTANCIA 3 (S3) PS3 mg/ml

US3 mg/ml

VFG ml/min

V ml/min

CF mg/min

CE mg/min

CR mg/min

CS mg/min

CS3

ml/min 0.10 75 100 0.80 0.20 100 100 0.80 20 80 0 60 400 0.30 137 100 0.80 30 110 0 80 365 0.50 162 100 0.80 50 130 0 80 260 1.00 225 100 0.80 100 180 0 80 180

a) Analice como varían la carga filtrada (CF), la carga excretada (CE), la carga reabsorbida (CR), la carga secretada (CS) y el clearance (CS) de cada una de estas sustancias al incrementarse sus respectivas concentraciones plasmáticas.

b) Compare los clearances de las tres sustancias y concluya cual es el manejo renal de cada una de ellas. c) En base a las conclusiones anteriores ejemplifique cuales podrían ser estas sustancias. Actividad 2: Los siguientes gráficos, muestran la variación de las cargas filtrada, secretada, reabsorbida o excretada, de glucosa (A) o PAH (B), en función de sus respectivas concentraciones plasmáticas. A partir de ellos, para ambos solutos:

a) ¿Qué indica el gráfico de CF para ambos solutos? b) Calcule el Tm de reabsorción o de secreción y discuta su significado c) ¿Que significado tiene el umbral plasmático renal de la glucosa? d) Observe y explique las diferencias en el gráfico de carga excretada.

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e) Esquematice (en un mismo gráfico) las variaciones de los clearances de inulina, glucosa y PAH en función de sus concentraciones plasmáticas. Discuta este gráfico y concluya como es el manejo renal de cada una de estas sustancias.

f) ¿Cómo encontró los clearances de glucosa y PAH en relación al de Inulina: mayor, menor o igual? Fundamente la conclusión.

Actividad 3: Los siguientes datos fueron obtenidos en un trabajo experimental realizado en perros en condiciones control y después de la infusión de distintas dosis de una droga. CFNa

mEq/min RPNa

mEq/min RPNa

CFNa

CRNa mEq/min

CENa

CF- CR mEq/min

EFNa % CE/CF

Control 8.99 6.20 8.93 Dosis 1 8.75 6.12 8.72 Dosis 2 8.03 5.68 8.01 Dosis 3 7.51 5.19 7.50

CFNa: carga filtrada de Na+, RPNa; reabsorción de Na+ en el túbulo proximal, CRNa: carga reabsorbida total de Na+, CENa: carga excretada de Na+, EFNa %: excreción fraccional porcentual de Na+. a) Complete la tabla y compruebe si se mantiene el balance glomérulo tubular. b) Calcule en cada caso la relación entre la carga de Na+ que llega al asa de Henle respecto a la carga filtrada. c) Calcule en cada caso la excreción absoluta y fraccional de Na+. d) De acuerdo a los datos calculados ¿qué puede concluir respecto al efecto de estas dosis de droga sobre la excreción urinaria de Na+?

83

Actividad 4: Discuta la siguiente figura que muestra los efectos de la infusión del factor natriurético atrial (FNA) sobre la función renal, estudiada por clearance en perros anestesiados. Después de un período de control (C), el FNA se infundió durante 60 minutos (período experimental “E”). Finalizado el mismo se retiró el FNA, efectuándose un período de recuperación (R) después de 30 – 40 minutos.

Actividad 5: En un paciente sano y en otro con insuficiencia renal crónica (IRC) se realizaron estudios de función renal obteniéndose los siguientes datos: PK mEq/l UK mEq/l V ml/min CCr ml/min Sano 5 108 1 120 IRC 5.2 70.2 1.4 25

a) Calcular la excreción fraccional de K+ en ambos casos b) Discuta el mecanismo de adaptación desarrollado en la IRC. Actividad 6: Los siguientes datos fueron obtenidos en un trabajo experimental en ratas. Las mismas fueron divididas en 4 grupos, que recibían distintos diuréticos por vía endovenosa de acuerdo al siguiente esquema: Grupo 1: control Grupo 2: diurético A (actúa en el asa gruesa ascendente de Henle) Grupo 3: diurético B (actúa en el túbulo colector) Grupo 4: diurético A + B

84

Los resultados obtenidos fueron:

Grupo ENa+ EK+ 1 0.065 10.87 2 9.81 43.19 3 2.7 6.68 4 11.74 12.36

a) Indique el efecto de los diuréticos sobre estos parámetros b) ¿Cuál es la consecuencia clínica de administrar el diurético A junto al B? Actividad 7: Un paciente de 75 años de edad, afectado de hipertensión arterial es medicado en forma ambulatoria con régimen hiposódico más diuréticos que actúan en el túbulo colector. Como le resultaba muy difícil adaptarse a una dieta hiposódica, fue autorizado por su médico para reemplazar la sal de mesa por sustitutos de sal farmacológica (ClK), no indicándose dosis ni ninguna otra medida dietética. A los 10 días de iniciado el tratamiento presenta un cuadro de fibrilación ventricular seguido de paro cardíaco. ¿Cuál fue probablemente la causa desencadenante del fallo cardíaco? ¿Qué conclusiones pueden obtenerse? Actividad 8: Una persona de 70 kg tiene en plasma una concentración de Na+ de 140 mEq/l y un K+ de 4 mEq/l. Calcule la cantidad de Na+ y K+ extracelular e intracelular total.

a) ¿qué diferencias observa? b) ¿a qué se deben estas diferencias en la distribución del Na+ y el K+? c) Si esta persona ingiere con la dieta una cantidad de K+ de 100 mEq: ¿cómo es

esa cantidad de K+ comparada con el K+ extracelular total? d) Sin embargo, esa ingesta no produce hiperkalemia (K+ plasmático elevado)

¿Cuáles son los principales factores que mantienen el K+ extracelular dentro del rango normal (baja concentración extracelular y alta concentración intracelular)?

Actividad 9: Señale a qué segmento de la nefrona pertenece cada célula magnificada e indique cuáles son los principales mecanismos de transporte de Na+ y K+ en los segmentos señalados. Indique en el sitio y mecanismo de acción de los diuréticos ahorradores y perdedores de potasio

85

86

TRABAJO PRÁCTICO 3: REGULACIÓN DEL VOLUMEN DE FILTRADO GLOMERULAR Y DEL METABOLISMO DEL Na+ y K+ Actividad 1

a) Observe el siguiente gráfico y discuta qué ocurre con el flujo sanguíneo renal (FSR) y el volumen de filtrado glomerular (VFG) a medida que se modifica la presión arterial. b) ¿Qué mecanismos conoce que puedan ser responsables de estos efectos?

c) En el siguiente esquema explique qué ocurre ante un aumento del VFG con la reabsorción de Na+ en los diferentes segmentos de la nefrona.

87

d) ¿Qué consecuencias tiene lo descripto en el punto c) a nivel glomerular? e) ¿Qué es el mecanismo de retroalimentación túbuloglomerular? f) ¿Qué ocurriría con la llegada de Na+ y Cl+ a la mácula densa y el mecanismo de retroalimentación túbuloglomerular en el caso de una dieta hiperproteica y en la hiperglucemia?

Actividad 2 Conociendo los mecanismos de reabsorción de Na+ y K+ en la nefrona proximal y distal. Discuta el mecanismo de acción de la angiotensina 2, la aldosterona y del factor natriurético atrial marcando los sitios de acción de cada hormona y los mecanismos de transporte regulados. Aclare qué ocurre con estos factores a nivel glomerular. Actividad 3 Complete los siguientes esquemas explicando qué ocurre con la excreción de K+ ante un aumento en la ingesta de K+ (A) o de Na+ (B)

NaCl en túbulo proximal

Resistencia AA

VFG

1

2

3

↑ VFG

NaCl en asa gruesa de Henle

NaCl en mácula densa

4 5

6

88

Actividad 4 Complete el siguiente esquema indicando como varían los distintos parámetros fisiológicos que regulan el VFG relacionando la presión arterial media y la reabsorción de Na+. Indique en el esquema que mecanismos actuarían dentro y fuera del rango de autorregulación renal.

A

B

89

Actividad 5: Indique en el siguiente cuadro de hipo e hiperpotasemia 2 causas de cada situación

Hipopotasemia Hiperpotasemia K+ corporal total

normal K+ corporal total

disminuído K+ corporal total

normal K+ corporal total

aumentado

1. ¿Por qué puede modificarse la concentración plasmática de potasio sin alterar el potasio corporal total?

90

2. Explique qué significa contenido, potasio corporal total (capacidad) y concentración de potasio.

Actividad 6: Discuta como se hallarán los siguientes parámetros luego de pasar de una dieta normosódica a hipersódica

a) Reabsorción y excreción de Na+ b) Aldosterona plasmática c) FNA d) Sistema renina angiotensina

Actividad 7: Los siguientes esquemas muestran la excreción de Na+ en función de la actividad de renina plasmática (ARP) y excreción de aldosterona urinaria. a) Discuta los efectos del sistema renina – angiotensina - aldosterona en la

regulación de la excreción urinaria de Na+. b) ¿Cómo actuaría este sistema ante una sobrecarga en la ingesta de Na+? c) En la situación anterior, ¿cómo espera encontrar la concentración plasmática del

factor natriurético atrial (FNA)?

91

Actividad 8: En un paciente al que se diagnostica hiperaldosteronismo primario (secreción excesiva de aldosterona independiente del sistema renina-angiotensina-aldosterona). a) Como espera encontrar: - El nivel de Na+ plasmático - La presión arterial. - La actividad de renina plasmática. - El estado del sistema renina-angiotensina. b) Cuáles serán las causas que llevan al hiperaldosteronismo secundario (aumento de la secreción de aldosterona por una glándula suprarenal normal en respuesta a determinadas situaciones)?¿Cómo estará la actividad de renina plasmática y el sistema renina-angiotensina en este caso? c) Explique el mecanismo de acción de la aldosterona en el túbulo colector. Actividad 9: Complete en el siguiente esquema las modificaciones de los parámetros fisiológicos durante el pasaje de decúbito a supino, teniendo en cuenta finalmente que ocurre con el VFG y la excreción renal de Na+.

92

93

TRABAJO PRÁCTICO 4 MANEJO RENAL DE AGUA Y UREA Actividad 1: a) Cual de los siguientes esquemas corresponde al estado de diuresis acuosa y cual al de antidiuresis teniendo en cuenta a relación entre la osmolalidad del fluido tubular respecto a la OSM plasmática:

TP: túbulo proximal, AHD: asa de Henle descendente, AHA

: asa de Henle ascendente, TD: túbulo distal, TC: Túbulo colector, OsMFT/OsMplasma: osmolaridad del fluido tubular/ osmolaridad plasmática. b) Cuál de los siguientes esquemas corresponde al estado de diuresis acuosa y cuál al de antidiuresis teniendo en cuenta los gradientes corticomedulares y la OSM en la luz tubular. c) Que puede concluir de las dos figuras restantes. Donde se encuentra la falla?

OsM

FT/ O

sMp

lasm

a

1-

1-

OsM

FT/ O

sMp

lasm

a

1-

1-

94

Actividad 2: I. En un paciente que se encuentra en diuresis acuosa (CH20) señale: a) Cómo será la OSM de la orina? b) Cómo estarán los niveles de ADH plasmática y la reabsorción de agua en el túbulo colector? c) En que sitio de la nefrona ocurrirá la separación de solutos y agua? d) Qué ocurrirá con el C H20 si se inhibe el transporte de Na+ en el Asa Gruesa de Henle? II. En un paciente que se encuentra en antidiuresis (TCH20) señale: a) Cómo será la OSM de la orina? b) En que sitio de la nefrona ocurrirá la reabsorción de agua libre de solutos? c) Qué ocurrirá con el TCH20 si se inhibe el transporte de Na+ en el Asa Gruesa de Henle? Actividad 3: Se realiza un estudio en tres grupos de perros. Grupo 1: Control Grupo 2: después de una sobrecarga acuosa Grupo 3: después de restricción en la ingesta de agua. Se encontraron los siguientes valores:

GRUPO POsm

(mOsm/l) UOsm

(mOsm/l) V(ml/h) HAD (ng/dl)

1 287 512 46 1,2 2 280 240 96 0,5 3 320 1400 19 3,6

a) Calcule en las tres situaciones el valor de CH2O o TC H2O según corresponda. b) Discuta los resultados en conjunto teniendo en cuenta los valores de HAD. c) ¿Qué conclusión puede sacar respecto a la depuración urinaria de solutos en las tres situaciones. d) Grafique en un diagrama de barras el V y el Cosm en cada caso. Marque el CH2O o TC H2O

95

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

V CosmV CosmV Cosm

GRUPO 2 GRUPO 3GRUPO 1

ml/h

Actividad 4: Señale aquellos factores capaces de disminuir o anular el gradiente cortico-medular: - diurético del asa ascendente gruesa - FNA - renina - desnutrición - diurético del túbulo distal - aldosterona

a) ¿Cuáles serian las consecuencias de esta disminución o anulación? b) ¿Qué ocurriría si en esta situación aumenta la concentración plasmática de HAD? Actividad 5: Explique en el siguiente esquema el manejo renal de la urea. Los valores que aparecen son % relativos al total de urea filtrada (100%).

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Actividad 6: Teniendo en cuenta los siguientes datos obtenidos en individuos sanos: Posm: 300 mosmol/l Uosm: 650 mosmol/l Purea: 5 mmol/l Uurea: 285 mmol/l PNa+: 140 mmol/l UNa+: 95 mmol/l V: 1,4 l/día. VFG: 120 ml/min

a) Calcule y compare el Cosm, el Curea , el CNa+ b) Calcular, según corresponda, el CH2O o el TcH20 del paciente (ml/min) c) ¿Cúantos mOsm/dia ha excretado? d) ¿Cuántas veces se ha concentrado la orina respecto al plasma? e) Calcule la cantidad de agua reabsorbida y exprésela como % del volumen del agua

filtrada. f) Que ocurriría con el parámetro calculado en b) si se administrara: - una dieta hipoproteinémica. - como afectaría al parámetro citado, una disminución en la liberación de la HAD? g) ¿Que porcentaje de osmoles de urea y Na+ respecto del total de osmoles urinarios

se han eliminado diariamente por el riñón?

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Actividad 7: Complete la siguiente tabla donde se comparan las características principales de la diabetes insípida de origen central (neurogénica), la diabetes insípida nefrogénica y la polidipsia psicogénica.

Diabetes insípida central

Diabetes insípida nefrogénica

Polidipsia psicogénica

Causas principales

Falla la síntesis y/o liberación de ADH

Falla en la respuesta renal de la ADH

Desorden psiconeurótico que lleva a beber gran cantidad de agua

Osmolalidad plasmática

HAD plasmática

Osmolalidad urinaria

Osm. urinaria durante la deprivación de agua

Osm. urinaria luego de la administ. de d-DAVP (agonista de la HAD)

98

Actividad 8 Simulación sobre el efecto del gradiente de solutos y las hormonas ADH y aldosterona en la concentración de orina 1. Efecto del gradiente de solutos en la concentración de orina

Figura 1: Pantalla inicial del Experimento de Simulación de la Formación de Orina.

1. Ingrese al siguiente sitio de internet: http://wps.pearsoned.it/fisiologia_umana5/165/42312/10831884.cw/index.html 2. Elija la sección de simulación de la formación de orina (Simulating Urine

Formation) donde verá la pantalla que se muestra en la Figura 1.

3. En la parte superior de la pantalla donde se indican los transportadores de glucosa (glucose carriers) haga click en el botón (+) hasta que se lea 350 y pulse Add Carriers. Esto permitirá asegurar la reabsorción total de glucosa como ocurre normalmente.

4. Agregue ADH haciendo clic y arrastrando la parte superior del gotero de ADH hacia la tapa gris justo encima del conducto colector de la nefrona. Esta operación hay que repetirla cada vez que se simula el experimento en presencia de ADH.

99

5. Haga las simulaciones para completar la siguiente tabla:

Gradiente de concentración

de medula interna

ADH Osmolaridad urinaria

Volumen Urinario

300 presente 600 presente

1200 presente

a) ¿Cómo cambió la concentración de solutos en la orina a medida que aumentó la concentración de solutos en el intersticio? b) ¿Qué pasó con el volumen de orina a medida que la concentración del gradiente de solutos aumento? ¿Por qué? c) Predecir que pasaría al volumen de orina y la osmolaridad de la orina si no agregara ADH al conducto colector. Diseñe y haga el experimento. Explique su respuesta. 2. Efecto de las hormonas en la formación de la orina 1. Hacé las simulaciones necesarias para completar la siguiente tabla:

Gradiente de concentración

de medula interna

ADH ALDO Volumen Urinario

Osmolaridad Urinaria

Concentración de K+ en la orina

1200 ausente ausente 1200 presente ausente 1200 ausente presente 1200 presente presente

¿Cómo afectaron las hormonas ADH y aldosterona, individualmente y en combinación: a) la concentración de la orina b) el volumen de orina c) la concentración de potasio? Explique claramente sus respuestas. En base a los resultados, plantear los mecanismos de acción de las dos hormonas.

100

TRABAJO PRÁCTICO 5 REGULACION DEL VOLUMEN CIRCULANTE EFECTIVO

Actividad 1: La siguiente tabla tiene como finalidad diferenciar los sistemas homeostáticos involucrados en la regulación de la osmolalidad de los líquidos corporales y el volumen del líquido extracelular. (LEC).

a) Complete cada uno de los espacios vacíos y fundamente las respuestas consignadas.

b) Discuta la importancia fisiológica y fisiopatológica de estos dos sistemas Sistema Osmoregulación

Regulación del volumen de LEC

Variable monitoreada

Sensor(es)

Efector (es)

Que variable se modifica

Actividad 2:

a) Señale las modificaciones (aumento o disminución) de cada uno de los parámetros que figuran en la siguiente tabla en relación con situaciones que cursan con incremento del volumen efectivo circulante (expansión del volumen de LEC) y con depleción o contracción del volumen de LEC.

b) Fundamente cada una de las respuestas

101

Parámetros

Depleción de

volumen Expansión de

volumen Variables dependientes del VLEC

Presión arterial media

60 mmHg

110 mmHg

Presión arteriola aferente

NaCl en la macula densa

Efectores Descarga simpática renal

Catecolaminas plasmáticas

Renina plasmática

ANG II en plasma

Aldosterona plasmática

FNA en plasma

HAD en plasma

Respuesta renal Excreción fraccional de Na

CE Na+

VFG

Actividad 3: En el siguiente gráfico se visualizan los cambios de peso corporal, ingesta de Na+ de la dieta (curva entera) y excreción de Na+ (curva punteada). Analice los cambios que ocurren al variar la ingesta de Na+

102

a) ¿Qué ocurre con el Balance cuando cambia el aporte de Na+? b) ¿A qué se debe el aumento de peso cuando aumenta el aporte de Na+? c) ¿Cuánto tiempo es necesario para alcanzar el estado de balance? d) Describa los cambios hormonales que esperaría encontrar en la situación de

balance positivo o negativo e) ¿Qué mecanismos renales se ponen en juego para alcanzar el balance en

una y otra condición? f) ¿Qué ocurre en cada situación con la osmolaridad plasmática?

Actividad 4. Graficar y analizar el siguiente experimento: Una persona toma 2 litros de agua. Antes de la ingesta y en las siguientes 2 horas se recolecta la orina cada 30 min y se determina la osmolaridad urinaria; resultados: (mosm/L) preingesta 900, 30 min 300, 60 min 100, 90 min 250 y 120 min 600. El volumen total de diuresis fue de 2 litros. Grafique en la abcisa el tiempo y en la ordenada la osmolaridad en orina.

a) describa el comportamiento de la osmolaridad urinaria. b) Compare con la respuesta ante la ingesta de agua con la respuesta ante la

ingesta de Na+ de la actividad 3. ¿Tardan el mismo tiempo en compensarse? c) ¿cómo encontrará el nivel de HAD en plasma durante el experimento (normal

o disminuido)? d) ¿cómo encontrará el flujo urinario en cada momento? e) Acerca de la osmolaridad plasmática, ¿cómo espera encontrarla en los

diferentes momentos? Actividad 5: El paciente J.A., de 43 años de edad y 70 kg de peso recibió una herida de arma blanca en su brazo izquierdo durante un asalto. Hasta su atención por guardia, tuvo una pérdida de sangre de 700 mL (10 mL/kg, hemorragia moderada). Su Presión Arterial (PA) habitual es de 120/70 mmHg y su pulso de 65 a 70 latidos por minuto (lpm). Al ingreso a guardia, se constata un mantenimiento de su PA media (100 mmHg), con una frecuencia cardíaca de 125 lpm. El paciente presenta una piel fría y pálida y manifiesta una sed muy intensa.

103

a) Analice la situación hemodinámica de este paciente y recuerde los

mecanismo cardiovasculares involucrados como respuesta adaptativa a la hemorragia

b) Explique las modificaciones de la función renal asociadas con este cuadro. c) ¿Qué efectos tienen los cambios en el tono de las arteriolas aferente y

eferente del glomérulo sobre la tasa de filtrado glomerular y sobre la fracción de filtración?

d) ¿Cómo será el líquido, en términos de cantidad y composición, que alcanza los capilares peritubulares en esta situación en comparación con una situación normal?

e) ¿Cómo resultarán estos fenómenos en modificaciones en el flujo urinario? f) ¿Cuáles son los factores y mecanismos que determinan en una situación

clínica como la descripta, que la producción de renina sea mayor? g) ¿Cuáles son los efectos de los mayores niveles de angiotensina II a nivel

cerebral, del lecho vascular sistémico y de la corteza suprarrenal? h) ¿Por qué mecanismo hormonal disminuye la excreción de Na+ por el riñón? i) ¿Qué papel juega la hormona antidiurética en la conservación de agua en

esta situación de volumen intravascular contraído? j) Comente la regulación de la hormona en esta situación clínica teniendo en

cuenta la coexistencia de un volumen intravascular y de una osmolaridad plasmática disminuida.

Actividad 6:

a) Analice el equilibrio osmótico entre los compartimientos intra y extracelular en las siguientes situaciones.

b) Señale el movimiento de agua entre ambos compartimientos. c) Indique en cada caso qué tipo de deshidratación se produce.

104

Actividad 7: a) Señale en el siguiente esquema las modificaciones que se producen cuando

aumenta el volumen extracelular.

b) Discuta el mecanismo de acción del factor natriurético atrial (FNA) en cada sector de la nefrona.

c) Mencione otras funciones extra renales del FNA.

Actividad 8: Complete el siguiente caso: Una persona come queso muy salado. La osmolaridad EC e IC está aumentada y hay un pasaje de agua del IC al EC. El sujeto siente sed, su concentración plasmática de HAD esta .............................y se forman orinas..........................La eliminación de la sal en exceso se realiza por.................................de la actividad de la bomba de Na+/K+ ATPasa del ............................y haciendo que el UNa+.V sea.................que antes.

Aldosterona

Factor Natriurético Atrial

Tensión arterial

Resistencia periférica

Filtración Glomerular

Presión atrial

Flujo Sanguíneo Medular

Angiotensina II

Renina

Reabsorción tubular de Na+

Excreción de Na+ y H2O

Aumento del volumen extracelular

Resistencias arteriolares

aferente y eferente Kf

HAD

105

TRABAJO PRÁCTICO 6: METABOLISMO DEL CALCIO Y FOSFATO E INTRODUCCION A LA REGULACION DEL pH ACTIVIDAD 1 1-Analice el manejo de calcio a lo largo de la nefrona.

2- Complete los dibujos de las células de cada segmento de la nefrona indicando las vías de transporte. Indique la acción de la PTH en los diferentes segmentos. Túbulo Proximal Asa Ascendente de Henle Túbulo Distal

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ACTIVIDAD 2 1-Analice el manejo de Fósforo a lo largo de la nefrona completando la siguiente figura y discutiendo el gráfico.

2- Complete el dibujo de la célula del TCP indicando las vías de transporte. Indique la acción de la PTH en este segmento. Túbulo Proximal

Actividad 3

a) ¿De qué depende la homeostasis del calcio y fósforo? Nombre la principal

hormona que regula la concentración plasmática de estos iones. ¿Cuál es su

mecanismo de acción? Indique el papel de la vitamina D.

b) Complete el siguiente esquema:

107

c) ¿En qué situaciones actúa la calcitonina? ¿Cuál es su mecanismo de acción?

ACTIVIDAD 4 Los siguientes factores afectan la reabsorción de Ca2+ a lo largo de la nefrona. Indique en qué segmento/s actúan y si producen un aumento o disminución de la misma.

FACTOR SEGMENTOS (túbulo proximal, asa de Henle, túbulo distal y túbulo

colector)

Aumento o Disminución

Contracción de volumen

Expansión de volumen

Depleción de fosfato

PTH

Alcalosis

Vitamina D

Calcemia

PTH

1, 25(OH)2D3

Reabsorción tubular de Ca++

Resorción ósea

Absorción intestinal de Ca++

Calcemia

108

ACTIVIDAD 5 ¿Cuáles son las respuestas fisiológicas frente a una Hiperfosfatemia?

Hiperfosfatemia

Complejo plasmático calcio fosfato

Calcio iónico plasmático

PTH

Reabsorción de fosfato Reabsorción de calcio

Excreción urinaria de fosfato Calcio iónico plasmático

ACTIVIDAD 6 1. ¿Qué es un ionograma plasmático? 2. ¿Qué es la Base Buffer? 3. Indique los valores normales

Sangre Orina en 24 hs

pH: pH:

HCO3: HCO3:

pCO2 NH4+:

EB: AT:

PAO2: Densidad

Na+ Excresión Neta de Acidos (fórmula)

K+ Ca++

Cl- HPO42-

Ca++

HPO42-

109

ACTIVIDAD 7 Indique si es Verdadero o Falso:

1. Una base es una sustancia capaz de liberar protones. 2. Una [H+] extracelular de 40 nM se corresponde con un pH de sangre arterial de

7,40. 3. Amortiguador es cualquier sustancia que se une de manera reversible a los

iones hidrógeno y resiste un cambio de pH. 4. El amortiguador fosfato en el líquido extracelular es el más importante porque

su pK es cercano a 7,4

110

TRABAJO PRÁCTICO 7: REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ACIDO-BASE ACTIVIDAD 1

1. Señale el manejo tubular del HCO3- y H+ en cada sector de la nefrona.

2. Discuta los factores que regulan la reabsorción de HCO3-.

ACTIVIDAD 2

1. Señale las variaciones de los siguientes parámetros en plasma y en orina durante una acidosis respiratoria y una alcalosis respiratoria.

2. Discuta los mecanismos que regulan la secreción de potasio en las dos situaciones.

111

Plasma Acidosis Alcalosis

pH

HCO3-

K+

AT

NH4+

Orina Acidosis Alcalosis

pH

HCO3-

K+

AT

NH4+

ACTIVIDAD 3

1. Discuta los patrones de composición extracelular en condiciones normales y de acidosis metabólica.

112

1. ¿Qué es el anión restante (Anion GAP)? ¿Cómo se clacula? 2. Defina cual de las situaciones presenta un anión restante aumentado. 3. Mencione 2 causas que producen el estado A. Explique los mecanismos

involucrados. 4. Mencione 2 causas que producen el estado B. Explique los mecanismos

involucrados. ACTIVIDAD 4 Un hombre de 65 años de edad con antecedentes de diabetes mellitus de 30 años de evolución con dificultades para realizar tratamiento adecuado. Al ingreso presenta debilidad, oliguria y letargia. La presión sanguínea era de 180/112 mmHg, la temperatura de 37ºC y la respiración de 30 /min. Los análisis de laboratorio mostraron en plasma: Sangre arterial Creatinina: 7 mg/dl pCO2= 24 mmHg HCO3

- = 12 mEq/l pH= 7,32 Na+ = 135 mEq/l H+ = 48 nEq/l K+ = 5,9 mEq/l Cl- = 101 mEq/l

1. ¿De qué tipo de trastorno ácido / básico se trata? 2. ¿Cuál es la causa más probable de la anomalía ácido / básica? 3. ¿Cuál es el valor del AG y cuál es su significado?

113

ACTIVIDAD 5 En el Centro de salud consulta una mujer de 45 años que presenta desde hace 48 hs diarrea abundante, taquicardia e hipotensión ortostática. Al mismo tiempo, recibe un chico de 5 años que presenta desde hace 48 hs vómitos, fiebre, signos de deshidratación moderada y no tolera líquidos. Se los deriva a la guardia del hospital de referencia, en donde se le solicita un laboratorio a cada uno. Debido a un problema de rotulación de las muestras, le llegan los siguientes resultados sin los nombres de los pacientes. MUESTRA A

Sangre Arterial

Plasma

Orina Diuresis: 1000 ml/día

pH : 7, 10 HCO3-: 11,6 mEq/l pH: 4,4

PCO2 : 28 mmHg Na+ : 140 mEq/l HCO3- : 0.01 mEq/l

Hb: 15 gr/100 ml sangre K+ : 6 mEq/l AT: 75 mEq/l

Cl- : 117,4 mEq/l NH4+ : 100 mEq/l

MUESTRA B

Sangre Arterial

Plasma

Orina Diuresis: 700 ml/día

pH : 7, 50 HCO3-: 32 mEq/l pH: 5,8

PCO2 : 44 mmHg Na+ : 139 mEq/l HCO3- : 1 mEq/l

Hb: 15 gr/100 ml sangre K+ : 2,6 mEq/l AT: 40 mEq/l

Cl- : 99 mEq/l NH4+ : 50 mEq/l

1. ¿Cuál es el laboratorio que le corresponde a cada uno de los pacientes? Fundamente su respuesta.

2. ¿Cuál es la alteración del estado ácido/base? 3. Discuta el valor de K+ en plasma. 4. En relación a la muestra A: el AR, ¿Sufrió modificaciones? ¿Cuál es su

significado? 5. Calcule la excreción neta de ácidos de la Muestra A.

ACTIVIDAD 6 Ingresa a la guardia de un hospital un niño de 40 días de edad, deshidratado por vómitos a repetición, de 3 días de evolución. Se establece el diagnóstico de estenosis pilórica. Señale cómo espera encontrar los siguientes parámetros; fundamente su respuesta. pH sanguíneo: HCO3 plasmático: pCO2: pH urinario: [K+]: Señale qué alteración del equilibrio ácido base presenta el paciente.

114

ACTIVIDAD 7 Indique en el siguiente cuadro si es una acidosis/alcalosis, metabólica/respiratoria, en vías de compensación/no compensada.

Parámetros sanguíneos Estado Ácido – Base

pH: 7,36 PCO2 : 33 mmHg

HCO3-: 18 mEq/l

pH 7,44 PCO2 : 63 mmHg

HCO3- 41 mEq/l

pH: 7,55 PCO2 : 24 mmHg

HCO3- : 16 mEq/l

pH 7,58 PCO2 : 40 mmHg

HCO3- : 42 mEq/l

pH 7,25 PCO2 : 90 mmHg

HCO3-: 38 mEq/l

pH: 7,30 PCO2: 60 mmHg

HCO3-: 27 mEq/l

pH: 7,32 PCO2 : 40 mmHg

HCO3-: 19 mEq/l

pH: 7,54 PCO2 : 26 mmHg

HCO3- : 27 mEq/l

ACTIVIDAD 8 Ingresa a la guardia del Hospital una mujer de 22 años sin antecedentes de importancia con deterioro del sensorio y Frecuencia respiratoria de 35/min. Los familiares refieren que los últimos días presentaba poliuria y polidipsia. Se realiza un laboratorio:

Sangre Arterial

Plasma

pH : 7, 20 HCO3-: 12 mEq/l

PCO2 : 32 mmHg Na+ : 130 mEq/l K+ : 5,6 mEq/l

Cl- : 97,5 mEq/l Glucemia: 422 mg/dl

1. ¿Cuál es la alteración del estado ácido/base? 2. Discuta el valor de K+ en plasma. 3. ¿Sufrió modificaciones el AR? ¿Cuál es su significado? 4. ¿Cuál podría ser la causa más probable del estado ácido base de esta

paciente?

115

Se le realiza un tratamiento con una infusión de 5 litros de solución fisiológica e insulina. Se le realiza un nuevo laboratorio con los siguientes parámetros:

Sangre Arterial

Plasma

pH : 7, 30 HCO3-: 20 mEq/l

PCO2 : 40 mmHg Na+ : 142 mEq/l K+ : 2,6 mEq/l

Cl- : 114 mEq/l Glucemia: 243 mg/dl

1. ¿Cuál es la alteración del estado ácido/base? 2. Discuta el valor de K+ en plasma. 3. ¿Sufrió modificaciones el AR? ¿Cuál es su significado? 4. ¿Cuál podría ser la causa más probable del estado ácido base de esta

paciente?

116

TRABAJO PRÁCTICO 8: INTRODUCCIÓN A LAS FUNCIONES DEL TUBO DIGESTIVO. MOTILIDAD Actividad 1: a) Defina los tipos de motilidad del tubo digestivo,Cual es la función de cada tipo de

motilidad b) Defina segmento propulsor y segmento receptor. ¿Como se organizan los tipos de

motilidad en cuanto a la secuencia de formación de los segmentos propulsor y receptor?

c) Señale para cada estructura del tubo digestivo que función le corresponde

Area Función

Reservorio

Propulsión

Mezcla

Esfinter (zona alta presión)

Faringe E.E.S. E.E.I. Estómago proximal Estómago distal Antro-Píloro-Duodenal Duodeno Yeyuno Ileon Válvula ileocecal Colon Sigma Recto Esfinter Anal Externo Esfinter Anal Interno

Actividad 2: a) ¿Qué es la deglución? b) ¿Cuáles son y dónde se ubican los receptores que ponen en marcha el programa deglución? c) ¿Qué nervio o nervios se encuentran involucrados en el traslado de la información aferencial hacia los centros? d) ¿Cuál es el núcleo sensorial receptor y dónde se encuentra ubicado? e) ¿Cuál es y donde se ubica el centro integrador del programa? f) Completar la siguiente figura con los principales nervios que intervienen en el proceso:

117

Completar en el siguiente cuadro las fases de la deglución, sus respectivos arcos reflejos y las consecuencias de su activación:

Fases vías aferentes vías eferentes Efecto

Actividad 3: El siguiente gráfico es un esquema del esófago, que relaciona cada porción del mismo con su registro manométrico en reposo y luego de una deglución. Indique cuales son las causas de esos valores de presión intraluminal y sus consecuencias sobre la motilidad esofágica.

118

Actividad 4 Defina y comente las diferencias de las ondas esofágicas Tipo de onda Características Función

Efectivas

Ondas Primarias

Inefectivas

Ondas Secundarias

Ondas Terciarias

Actividad 5: 1) Explique por que mecanismo, ante variaciones en los volúmenes intragástricos, se producen sólo cambios mínimos en las presiones intraluminales. 2) Describir en que consiste y cuál es el mecanismo por los que se producen a) Relajación receptiva refleja (R.R.R.) b) Relajación adaptativa refleja (R.A.R. Actividad 6: El gráfico a continuación describe los cambios en el potencial de membrana en una célula del músculo liso gastrointestinal y su correlato en la tensión del músculo.

119

a) Calcule el valor del REB en nºondas / minuto y la frecuencia de contracción (usando

la escala temporal). ¿Como relaciona ambos parámetros? b) ¿Por qué no se produce un potencial de acción en la cresta de cada onda lenta

despolarizante? c) Indique en el siguiente grafico el estado de actividad de las neuronas y el estado de

la fibra muscular. Señale en el mismo gráfico el estado de la actividad miogénica, ¿en qué lugar hay REB y en qué lugar potencial en espiga?

c) Defina contracción de segmentación y contracción peristáltica d) Qué tipo de motilidad presenta el intestino grueso Actividad 7: Completar el siguiente esquema de control nervioso de la pared intestinal

Estado de actividad de la neurona inhibitoria

Estado de contracción del músculo

120

¿Dónde terminan las fibras parasimpáticas que se dirigen al tubo digestivo? a) ¿Cuál es la función de los nervios parasimpáticos con respecto a los esfínteres y al

peristaltismo? b) ¿Dónde terminan las fibras simpáticas postganglionares? c) ¿Cuál es la función de los nervios simpáticos respecto al peristaltismo, los

esfinteres y la secreción?

Actividad 8: Analice los registros visualizados en cada parte del tubo digestivo. Describa sus fases y las características de cada una de ellas.

Epitelio intestinal

121

a) ¿Cómo se organiza el Complejo Motor Migrante (CMM) en el Intestino Delgado? b) Mencione en que sectores del tubo digestivo se manifiesta. ¿Existen excepciones?

¿Cuáles? ¿Por qué? c) ¿Qué características tiene y cada cuánto tiempo se repite el “patrón motor”? d) ¿En qué situación debe estar el tubo digestivo y cuándo se inhibe? e) ¿Cuál es su función? f) ¿Cuál es el estado de las neuronas inhibitorias del SNE para cada fase del CMM? g) ¿Cuál es la principal hormona que está involucrada en el CMM? Actividad 9: Características de los principales programas motores: ¿Cuáles son, dónde se originan y cuál es su acción? ¿Si tuviera que eliminar el REB, qué células destruiría? ¿Conoce algún movimiento peristáltico que no se origine en el REB? Actividad 10: Defina y describa los siguientes reflejos de la defecación DESCRIPCIÓN REGULACIÓN

R.I.R.A. Reflejo Inhibitorio recto-anal

R.E.R.A Reflejo estimulatorio recto-anal

Reflejo perianal

Reflejo gastrocólico

122

TRABAJO PRÁCTICO 9: SECRECIONES EXOCRINAS, SALIVAL Y GÁSTRICA Actividad 1: En relación a la secreción salival:

a) En el esquema de la glándula salival indique, de acuerdo a los mecanismos de transporte de la célula ductal ¿Cuáles son los principales iones secretados y reabsorbidos que determinan la composición de la saliva?

b) Teniendo en cuenta las consecuencias del movimiento iónico ductal, indique en el siguiente gráfico como se modificarán las concentraciones de los diferentes iones con respecto al plasma, al variar el flujo de secreción.

Justifique el cambio en la Osmolaridad de la saliva. ¿Puede ubicar en el gráfico cual será la saliva en reposo y cual la post-prandial?

c) La señorita Amanda Bulin (alias Mandi), de 29 años de edad cursa desde hace dos años un aumento de tamaño de la región submandibular en forma bilateral. Actualmente Mandi presenta xerostomía con ulceraciones de la mucosa yugal,

123

pérdida del gusto y alteraciones en la fonación. Teniendo en cuenta sus conocimientos de fisiología responda:

¿Qué es la xerostomía? Explique que propiedades de la saliva se asocian las alteraciones que presenta la paciente. ¿Conoce otras funciones de la saliva?

d) Complete el siguiente cuadro:

¿Conoce algún otro tipo de regulación de la secreción salival? Actividad 2:

a) Indique en que estado se encuentran las células parietales de los gráficos A y B y como se llaman las estructuras que presentan.¿Cuál es la relevancia de la modificación morfológica de la célula en el mecanismo de secreción de HCl?

124

b) Indique los mecanismos de transporte implicados en la secreción ácida gástrica. ¿Cual es la concentración máxima de H+ que puede alcanzar el jugo gástrico? ¿Cómo es respecto de la concentración intracelular de H+?

Actividad 3:

a) Complete el siguiente esquema indicando los principales estímulos de la secreción ácida durante la fase gástrica

Luz de la glándula oxíntica

Intersticio

Célula Parietal

A B

125

b) ¿De qué factores depende la secreción de gastrina? c) ¿Cuál/les son los estímulos para la secreción gástrica en la fase cefálica? d) ¿Qué sustancias están involucradas en la fase intestinal? ¿Cual es su efecto

sobre la secreción ácida gástrica? e) ¿Qué otra sustancia produce la célula parietal? ¿Cuál es su importancia? f) ¿Cuál es el valor de pH gástrico inmediatamente después de una comida?

Justifique.

Actividad 4: a) En el gráfico a continuación indique cuáles son los componentes de la barrera

mucosa gástrica.

126

127

b) ¿Qué ocurrirá si se alteran los componentes de la barrera mucosa en los siguientes casos? i) Juan Sinsociego, paciente que consulta reiteradamente por situaciones de stress ii) Jose Salisi Lato, paciente que ingiere diariamente aspirina para resguardar su atribulado corazón

Actividad 5: Test de histamina: Es una prueba utilizada para explorar la masa funcional de células parietales, analizando la capacidad secretora de HCl luego de administrar una dosis máxima de histamina (0,04 mg / Kg). Con esta prueba se calcula la capacidad de secreción de HCl por unidad de tiempo, que se define como débito horario (DH en mEq HCl / h). DH = Vol × [HCl ] /1000 Débito basal (DB) Valor Normal: 0-5 mEq / h Débito post estímulo (DPE) Valor Normal: 10-24 mEq / h

a) Completar la siguiente tabla

DB DPE Característica de la secreción

Alteración probable en la pared gástrica

A 4,7 23

B 50,05 56,7

C 0 0,3

b) En función de los resultados del punto anterior analice y explique el siguiente

gráfico

0.010 0.020 0.030 0.040 0.050Perfusión continua de Histamina (mg/Kg/H)

Se

cre

ció

n á

cid

a (

mm

ol/

h)

i) ¿A qué se debe el ascenso escalonado de la secreción ácida?

128

ii) ¿Por qué se produce una meseta (plateau) en la secreción ácida al administrar 0,05 mg / Kg / h o más de histamina?

Actividad 6: La estudiante de medicina Eli Caprex, de 23 años de edad, llama a su médico debido a un dolor constante en la parte superior del abdomen. El dolor es más intenso entre las comidas. El médico le recomienda antiácidos entre las comidas y antes de dormir. Los antiácidos alivian bastante el dolor. Se le diagnostica úlcera duodenal y se indica un inhibidor de la bomba de protones. Los síntomas desaparecen completamente en unas pocas semanas.

a) ¿Por qué el dolor es más intenso entre las comidas y a la noche? b) ¿Cómo funcionan los antiácidos como el hidróxido de aluminio? c) Describa el mecanismo fisiológico que explica por qué es efectivo el tratamiento

farmacológico con: i) inhibidores de receptores H2 (ej: ranitidina) ii) inhibidores de H+/K+ATPasa (ej: omeprazol)

129

TRABAJO PRÁCTICO 10 FISIOLOGIA DUODENAL Y PANCREATICA

Actividad 1 1. ¿Cuál es la función que diferencia al duodeno del resto de los órganos del tubo

digestivo? 2. ¿Cuáles son los sitios de origen del HCO3

- que actúa en el duodeno?

3. ¿Cómo se llaman y cuál es la importancia de las glándulas propias del duodeno? 4. ¿Cómo modifica el duodeno la osmolaridad del alimento proveniente del

estómago? 5. ¿Dónde está ubicado el marcapasos duodenal? 6. ¿Cómo regula el bulbo duodenal las caídas transitorias del pH producidas por la

evacuación gástrica?

Actividad 2: Indique en el siguiente gráfico cuales son los iones que se modifican en el transito a través de los ductos pancreáticos y analice como se modificarán las concentraciones de los diferentes iones con respecto al plasma, al variar el flujo de secreción

HCO3-

duodenal

130

Actividad 3 1. Enumere las funciones que realiza el páncreas exócrino. 2. ¿En cuántas fases se divide la secreción pancreática? Explique cada una de ellas 3. Detalle los estímulos para la secreción pancreática, a nivel de las células acinares

y ductales.

131

4. ¡Cuáles son las enzimas más importantes, cómo se activan y dónde actúan?

Actividad 4 Complete en el siguiente esquema las funciones de la secretina

132

Actividad 5 Complete en el siguiente dibujo indicando en las zonas marcadas las funciones de la colecistoquinina (CCK)

Actividad 6: Una estudiante de medicina de 23 años de edad, llama a su médico debido a undolor constante en la parte superior del abdomen. El dolor es más intenso entre las comidas. Refiere que frecuentemente se despierta a causa del dolor. El médico le recomienda antiácidos entre las comidas y antes de dormir. Los antiácidos alivian bastante el dolor. Se le diagnostica úlcera duodenal y se indica tratamiento correspondiente que permite que los síntomas desaparezcan completamente en unas pocas semanas a) ¿Por qué el dolor es más intenso entre las comidas y a la noche? b) ¿Cómo funcionan los antiácidos como el hidróxido de aluminio? c) Describa el mecanismo fisiológico que explica por qué es efectivo el tratamientofarmacológico con: i) inhibidores de receptores H2 (ej: ranitidina) ii) inhibidores de H+/K+ATPasa (ej: omeprazol)

133

Actividad 7 Se presenta a la consulta paciente de sexo masculino de 60 años de edad, con dolor persistenteen epigastrio. Nos cuenta que este dolor lo acompaña hace un tiempo y que se exacerba luego de comidas copiosas. Al interrogatorio surge que toma alcohol regularmente desde joven y que sus heces han cambiado últimamente, ahora son amarillentas y blandas. Al examen físico se constata, entre otros signos, disminución de peso. Frente a este cuadro y luego de una serie de análisis, se le diagnostica pancreatitis crónica. a) Enuncie los componentes del jugo pancreático y sus funciones b) ¿Por qué este paciente elimina una materia fecal de las características mencionadas (esteatorrea)? c) El análisis de laboratorio indica hiperglucemia, discuta la posible causa de la misma. d) Discuta por que causa ocurre la perdida de peso. e) En condiciones normales y después de la ingesta, la luz del intestino contiene potentesenzimas proteolíticas provenientes del páncreas. ¿Por qué estas enzimas no digieren alpáncreas que las produce? Actividad 8 Por que se produce mayor liberación de insulina luego de la administración de glucosa por via oral que por via endovenosa?

134

Actividad 9 Complete la siguiente tabla Gastrina CCK Secretina VIP Somatostatina Histamina Acetilcolina Estímulo

Origen

Órgano/ célula blanco

Efecto

135

TRABAJO PRÁCTICO 11 FISIOLOGÍA DE HÍGADO Y VÍAS BILIARES, SECRECIÓN BILIAR Y METABOLISMO DE BILIRRUBINA Actividad 1: Indique si cada afirmación es verdadera o falsa. Justifique en todos los casos 1) La producción de quilomicrones es una función hepática. 2) La producción de lipoproteínas de muy baja densidad es una función hepática. 3) La principal enzima implicada en el metabolismo del etano les el fotocromo P450. 4) La razón por la cual el hígado y no el músculo, puede suministrar glucosa al torrente circulatorio es que el hígado dispone de transportadores activos de glucosa (SGLT). 5) Durante el ayuno la mayoría de los ácidos grasos captados por el hígado se emplean en la beta-oxidación y la formación de cuerpos cetónicos. Actividad 2: En una rata de laboratorio se inyectan en el bazo 0,5 ml de Rojo de fenol (colorante que es totalmente captado de la sangre por el hepatocito y secretado en secreción biliar). En la misma rata se inyecta en sangre un bolo de tinta china (suspensión de partículas captada por los macrófagos que no pueden ser metabolizadas) y luego de media hora se observa la secreción biliar y el tejido hepático a) ¿Qué espera encontrar en la secreción biliar? b) ¿Qué espera encontrar en el tejido hepático? c) ¿Qué funciones hepáticas está evidenciando el ensayo? d) Indique qué tipo celular es la célula de Kupffer y cuá les su ubicación. Actividad 3: Grafique el flujo biliar en función de la concentración de sales biliares en sangre portal. a) ¿Qué componente del flujo biliar total es estimulado cuando aumenta la tasa de excreción de sales biliares en la sangre portal? Señálelo en el gráfico. b) ¿Qué componente del flujo biliar total aumenta cuando aumenta la concentración de secretina en sangre portal? Señálelo en el gráfico. c) Señale en el gráfico qué componente del flujo biliar total es independiente de sales biliares y de secretina. Discuta cómo puede generarse este componente del flujo biliar total.

136

Actividad 4

a) En el siguiente esquema de hepatocitos acoplados, analice los sistemas de transporte responsables de la generación del flujo biliar canalicular.

b) Señale los procesos de reabsorción y secreción a lo largo de los conductillos y conductos biliares. Discuta cómo se podría medir el flujo biliar canalicular.

lumen

Na+

Na+

H+

CO2 CO2 + H2O

H2CO3

HCO3-

Na+

K+

Cl-

Cl-

Cl-

HCO3-

K+

Secretina

Bombesina

VIP

AMPc

137

Actividad 5: Señale en el siguiente esquema, y explique los mecanismos cuando corresponda:

Actividad 6: 1) ¿Qué es la bilirrubina? Indique los rangos de valores plasmáticos normales para: bilirrubina total, bilirrubina indirecta, bilirrubina directa 2) Complete el siguiente cuadro acerca de las características de la bilirrubina

3) En base al siguiente gráfico, señale el proceso de producción y las vías de excreción de bilirrubina a) ¿Para qué sirve el proceso de conjugación? b) ¿Qué función cumplen las bacterias intestinales en su metabolismo? c) ¿En qué situaciones aumenta la bilirrubina directa? d) ¿En qué situaciones aumenta la bilirrubina indirecta? 4) Señale en el dibujo los diferentes tipos de ictericias

Bilirrubina indirecta Bilirrubina directa

Conjugación

Hidrosolubilidad

Liposolubilidad

Toxicidad

Transporte en plasma

Eliminación

138

5) Completar el siguiente cuadro comparando los principales tipos de ictericia

Actividad 7:

Higado

Vesicula

biliar

intestino

Riñón

Circulación

139

La señora Amarilis Ic-Te, de 49 años, concurre a la Guardia presentando nauseas, cefalea y un intenso dolor en hipocondrio derecho de 12 hs de evolución. Refiere sentí rdesde hace varios días algunas molestias en la misma región, que se acrecentaron en el día de ayer, sobre todo luego de la ingesta de comidas grasas. También menciona –al ser interrogada por el médico- que ha presentado heces diarreicas de color claro y que ha notado una coloración más oscura de la orina, como si fuera “coca–cola”. Al examen físico se observa un ligero color amarillento de la piel y las mucosas, la palpación de la zona es dolorosa, y se registra una temperatura axilar de 38ºC.

a) ¿Qué concentración debe tener la bilirrubina en la sangre para que se observe ictericia?

b) ¿Cuál fracción se encontraría incrementada en este caso? ¿Por qué?

c) Defina los siguientes términos clínicos: Coluria, Hipocolia, Acolia:

d) ¿Porque la orina de la Sra Amarilis esta más coloreada y su materia fecal es mas clara que lo normal?

e) ¿Cómo explicaría el incremento del dolor luego de la ingesta de grasas?

f) ¿Cómo se encontrarán los siguientes datos de laboratorio en esta paciente? (Coloque N, ↑, ↓, justificando la respuesta)

i) Bilirrubina total ii) Bilirrubina conjugada iii) Bilirrubina no conjugada iv) Colesterol total v) Fosfatasa alcalina vi) Gamma glutamil transpeptidasa vii) Transaminasas viii) Estercobilina en materia fecal ix) Urobilina en orina x) Bilirrubinuria

140

TRABAJO PRÁCTICO 12: DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE HIDRATOS DE CARBONO, PROTEÍNAS y LÍPIDOS. ABSORCIÓN DE CALCIO, HIERRO, VITAMINAS HIDRO Y LIPO SOLUBLES. TRANSPORTE DE AGUA Y ELECTROLITOS ACTIVIDAD 1

a) Cual es la ventaja del arreglo anatomo-funcional del intestino delgado que se observa en la figura A, para los procesos de digestión y absorción?

b) Que ventaja ofrece además el arreglo morfo funcional de la célula epitelial (Figura B)? Como relaciona esta polaridad celular con la absorción de diferentes sustancias?

A

141

B

ACTIVIDAD 2:

Analice, discuta y ejemplifique para los tres tipos de nutrientes. a) ¿Cuál es la importancia de los mecanismos de transporte acoplados a la

absorción de Na+ (co y contratransporte) en la absorción de nutrientes? ¿En que parte del intestino se localizan?

b) ¿Cómo relacionaría dichos mecanismos con la diferencia de potencial electroquímico para el Na+ entre el interior y el exterior del enterocito?

c) ¿Cómo se relaciona esta diferencia de potencial electroquimico del Na+ con la absorción de Cl-?

ACTIVIDAD 3: A. Los hidratos de carbono

a) ¿Que entiende por digestión luminal y por digestión superficial o “de membrana” de los hidratos de carbono? ¿Cual es la ventaja de una y otra para la dinámica del proceso de digestión-absorción a lo largo del intestino delgado?

b) Muchos adultos tienen síntomas digestivos después de la ingestión de leche. ¿Cuáles son esos síntomas, qué los causa y cómo trataría esta enfermedad? B. Las proteínas

¿Por qué las proteasas son las únicas enzimas hidrolíticas que llegan inactivas a la luz intestinal? ¿Cómo se activan?

C. Los lípidos

142

a) Analice la importancia de “la capa no mezclada” en la absorción intestinal de los lípidos. b) Con el nombre de quilomicrón se conoce a las lipoproteínas que atraviesan notables son: (señale la línea en que todas las opciones son correctas).

ACTIVIDAD 4: a) La prueba de Schilling es un test para evaluar los diferentes pasos necesarios para

la absorción de vitamina B12. Se realiza administrando cobalamina marcada con 58Co y recogiendo la orina de 24 horas. Para saturar los sitios de unión intra-hepática de la cobalamina, se administra 1 mg de cobalamina por vía intramuscular 1 hora antes de la ingestión de la cobalamina marcada. La prueba de Schilling se considera anormal si la excreción de cobalamina marcada en 24 horas es menor al 10% de la cantidad administrada.

Indique el resultado de la prueba de Schilling (normal o reducida) en las siguientes situaciones asociadas a malabsorción de cobalamina y justifique cada una de ellas.

58Co-Cbl Con FI Con enzimas pancreáticas

Después de 5 días de antibióticos

Anemia perniciosa (atrofia de las células parietales gástricas)

Pancreatitis crónica (insuficiencia pancreática)

Sobrecrecimiento bacteriano (colonización del intestino delgado)

Enfermedad ileal (resección intestinal)

Salida de la célula por

Transporte hasta la sangre por vía

Formación en Formados principalmente

a) difusión sanguínea Núcleo Por Ac. grasos b) exocitosis Linfática membrana Por triglicéridos c) dif. facilitada sanguínea Retículo Por Trig + Pr d) exocitosis Linfática citoplasma Por Tríglicéridos e) exocitosis Linfática Retículo Por Trig + Pr

143

b)¿Qué alteraciones fisiológicas esperaría que se produjeran por la resección de la porción terminal del íleon, además de la que queda expuesta en el punto a)? ACTIVIDAD 5:

A. Agua y sodio

Segmento Volumen de

H2O que ingresa

Volumen Reabsorbido

Eficiencia del segmento

Na+ (mmEq)

Na+ Reabsorbido

Eficiencia del segmento

Duodeno-yeyuno

9000ml 800

Ileon 5000ml 700

Colon 1500ml 200

Materia Fecal

100ml 3

a) ¿Qué segmento del tubo digestivo absorbe mayor cantidad diaria de agua? b) ¿Qué segmento del tubo digestivo es capaz de absorber mayor porcentaje de

agua?

c) ¿Sucede lo mismo con el Na+? ¿Qué ocurre con el K+? d) Indique cuál es el segmento del tubo digestivo con mayor eficiencia en el

transporte hidroelectrolítico. Justifique.

B. Discuta y ejemplifique las similitudes y diferencias entre el epitelio intestinal y renal con respecto a sus características eléctricas y funciones de transporte, teniendo en cuenta las diferentes porciones de intestino y riñón. Para eso complete el siguiente cuadro, indicando valores aproximados en (*). Señale dónde hay regulación hormonal y cuál es el mecanismo.

144

Intestino

delgado Túbulo proximal

Colon Túbulo colector

Resistencia transepitelial (*)

∆V transepitelial (*)

Absorción de monosacáridos y aminoácidos

Absorción de Na+

Absorción de K+

Secreción de K+

Absorción de Cl-

Secreción de Cl-

Absorción de agua

Capacidad de concentrar el contenido luminal respecto del plasma

Capacidad de diluir el contenido luminal respecto del plasma

Discuta la validez de la expresión popular “tenia tal diarrea que defecaba agua pura”.

145

C. Secreción electrogénica de Cl- en el intestino

a) ¿Cuál es la importancia de la baja pero sostenida secreción electrogénica de Cl- que ocurre desde el duodeno hasta el colon distal?

b) ¿Cuál es el mecanismo por el cual ocurre? c) Discuta si esta secreción normal contradice la afirmación “en el intestino se

absorbe NaCl”

ACTIVIDAD 6: Una niña es llevada a la guardia de un hospital. Sus padres refieren que ha tenido continuos episodios de diarrea en las últimas 48 hs, además de vómitos aislados. Presenta taquicardia, hipotensión y está hipo reactiva. Los padres informan que la niña acaba de regresar de un campamento en Jujuy. El medico realiza un diagnóstico presuntivo de cólera, que se confirma por la identificación de la bacteria Vibrion cholerae en las heces. Se le administra una solución isotónica de rehidratación oral conteniendo Na+ (90mM), K+ (20 mM) y glucosa (110 mM) (composición de la solución recomendada por la OMS).

a) ¿Cómo causa diarrea el Vibrion cholerae? b) ¿Por qué la solución de rehidratación oral contiene glucosa? c) ¿Por qué la solución de rehidratación oral contiene tanto potasio? d) ¿Cuál es la osmolaridad de la solución de rehidratación?

ACTIVIDAD 7: Un hombre de 25 años consulta a su médico debido a diarrea recurrente. Sus heces son voluminosas, blandas y malolientes. Ha perdido alrededor de 10 kilogramos en el último mes. El análisis de sangre oculta en materia fecal es negativo, pero el paciente está anémico y se le forman hematomas con facilidad. Se siente débil todo el tiempo y sufre espasmos musculares (tetania) frecuentemente. Pasó los últimos seis meses estudiando en el trópico. Se le diagnostica sprue tropical.

a) ¿Por qué ha perdido peso? b) ¿Por qué las heces son blandas, voluminosas y malolientes? c) ¿Por qué está anémico? d) ¿Por qué se le forman hematomas con facilidad? e) ¿Cuál es la causa de la tetania?

ACTIVIDAD 8: a modo de integración, un ejemplo de fisiología aplicada Imagine que Ud participó en un ateneo clínico donde se expusieron los dos casos de las actividades 3 y 4. Luego de la discusión general de ambos casos, le piden a Ud, que produzca un párrafo de no más de media carilla comparando las dos situaciones planteadas. Escriba ese párrafo asumiendo que se usará para explicar el tema a los estudiantes de la UDH.

146

Para orientarse en la escritura puede hacerse las siguientes preguntas:

i. ¿Cuál es el síntoma clínico más urgente a tener en cuenta en cada uno de los casos?

ii. ¿Por qué las sales de rehidratación se recomiendan en un caso y no en el otro? iii. ¿Qué mecanismos se ponen en juego en cada caso y son aprovechados por el

profesional medico para definir un tratamiento? iv. ¿Cómo cree Ud. que se encuentra la capacidad de respuesta del intestino

delgado en cada uno de los casos luego de analizar los síntomas?

147

TRABAJO PRÁCTICO 13: MODULO DE INTEGRACION RENAL DIGESTIVO

Objetivos: Los objetivos que se desean alcanzar son de dos tipos, - Objetivo pedagógico: mediante la integración y su desarrollo y a través del proceso de enseñanza-aprendizaje, se podrá incrementar la cantidad y calidad de la interacción alumno-docente guía. - Objetivos de conocimiento y análisis: durante el desarrollo del módulo de integración de Fisiología en cada área temática, los alumnos podrán analizar, comprender y explicar las alteraciones de las variables fisiológicas normales que el caso clínico en estudio les presenta, así como sus causas probables. Hacia el final de la actividad, el alumno será capaz de elaborar un resumen integrado acerca del conjunto de lo aprendido. Temas a repasar para la resolución del caso clínico:

Los temas a repasar serán los correspondientes a las áreas temáticas de Fisiología que acaban de cursar. Modalidad de trabajo:

• Los alumnos de cada turno formarán grupos, con un mínimo de 8 y un máximo de 12 integrantes cada uno.

• Cada grupo entregará una hoja en la cual conste un nombre de fantasía del

grupo y el nombre y el e-mail de contacto de cada integrante. • Cada grupo tendrá un docente-tutor designado, cuyo rol será guiar al grupo en

la comprensión y resolución del caso clínico. No resolverá el caso por el grupo • El contacto con el docente-tutor podrá hacerse por medio de correo electrónico,

en forma directa o utilizando la vía de comunicación que crean más conveniente para alcanzar el objetivo. Esta interacción entre alumno y docente comenzará el día en que el alumno tenga disponible la guía de Trabajos Prácticos.

• Los días destinados a la presentación del caso serán los correspondientes a la

última semana de cursada de cada área temática. El día de la presentación y en la franja horaria correspondiente al horario habitual de cursada (seminario más práctico), los alumnos presentarán oralmente el caso interaccionando con los otros grupos y con los docentes a cargo, para llegar a la resolución del mismo como actividad final. Cada Grupo deberá entregar ese mismo día un informe escrito con la resolución de la guía completa del Caso.

148

CASO CLÍNICO Paciente: Lactante de 6 meses que comenzó 48 horas previas con diarrea y vómitos por lo cual es llevado a la consulta. Examen físico: Presenta pliegue de deshidratación, fontanela deprimida, sensorio obnubilado, llanto débil, taquipnea y taquicardia. Impresiona desnutrido. Peso al nacimiento: 3.5 kg Ultimo peso: 6.5 kg (15 días previos) (debería pesar 7.1 kg) Peso actual: 6.2 kg. Talla: 69 cm Presión Arterial: 30-50 mmHg Diuresis: disminuida Antecedentes de la enfermedad actual: del interrogatorio surge que el lactante recibía alimentación artificial y había ingerido alimentos semisólidos precozmente (2 meses y medio). Tuvo dos internaciones previas por diarrea. Motivo de internación: Debido a la grave deshidratación se decide su internación. Se solicitan análisis de materia fecal, sangre y orina. Laboratorio: Materia fecal Aumento de leucocitos en el frotis. Coprocultivo: positivo para bacterias patógenas Sangre Urea: 76 mg/dl Creatinina: 3.5 mg/dl Na+: 127 mEq/l K+: 3.1 mEq/l Cl-: 100 mEq/l pH: 7.18 pCO2: 28 mmHg

Orina pH: 6 Densidad: 1010 Glucosa (-). Prot (+) Sedimento con abundantes células epiteliales Na+: 45 meq/l K+: 24 mEq/l Cl-: 50 mEq/l Creatinina: 41 mg/dl

Se lo hidrata y se le repone Na+ y K+ según las pérdidas. Se le infunde bicarbonato para corregir la acidosis. 1. En base al caso clínico presentado defina si los parámetros medidos tanto

en sangre como en orina, están aumentados, disminuidos o no alterados (ver tabla adjunta de valores normales en el lactante).

2. ¿Qué funciones del intestino altera la diarrea del paciente? 3. Analice por qué el cuadro de la diarrea lleva a la deshidratación del paciente 4. De acuerdo a lo hallado ¿qué tipo de diarrea presenta el paciente? ¿qué otro tipo de diarrea conoce?

5. En base a lo estudiado en la cursada de Fisiología ¿Cómo se evalúa la funcionalidad renal? ¿Qué parámetros se consideran? 6. A partir de los datos del caso clínico: Calcular la excreción fraccional de Na+ y comparar los valores obtenidos con los normales.

7. Analice los valores de Presión Arterial y calcule la Presión Arterial Media (PAM). ¿Qué conclusiones puede sacar? Explique los mecanismos fisiológicos que se desencadenarían.

8. Se calculó la velocidad de filtrado glomerular (VFG) siendo el valor de 8

ml/min (valor normal del lactante: 60-80 ml/min). ¿Qué alteraciones pueden causar o explicar ésta disminución en el VFG?

9. En relación a los parámetros que definen el estado ácido-base del paciente del caso clínico

: a. Calcule la concentración de HCO3

- en plasma y determine en que estado ácido-base se encuentra el paciente (pKHCO3 = 6.1; α = 0.03 mmol/l.mmHg).

b. Describa el mecanismo de compensación en este trastorno c. Esquematice en un eje de coordenadas en función del tiempo la

evolución del pH, PCO2 y [HCO3-]plasmática que ocurrirían durante la

generación y normalización de una acidosis metabólica. ¿Estos esquemas serán los mismos en el paciente del caso clínico? Discuta.

d. Calcule el anión GAP e indique si es normal. e. Como esperaría encontrar el valor de K+ plasmático en una acidosis

metabólica? ¿A qué atribuye el valor que presenta el paciente? 10. En base a todos los parámetros evaluados en el caso clínico:

a. ¿Qué conclusiones puede sacar respecto a la funcionalidad renal del paciente?

b. ¿Cuáles serían las posibles zonas afectadas del riñón (a nivel glomerular y a nivel tubular) y sus consecuencias en los mecanismos de transporte de iones y agua?

11. En el caso clínico el médico ordena hidratar al paciente y reponer Na+ y K+ según las pérdidas. Se le infunde, además, bicarbonato.

a. Se debe llevar la concentración de bicarbonato a 15mEq/l. ¿Cuántos

mEq deben agregarse? (Considere que el porcentaje de agua extracelular del lactante es el 30% del peso).

b. ¿Qué volumen de una solución 20% de NaCl deberá administrarse en 24 hs si se debe infundir 100 mEq de Na+ (PM NaCl: 58.5)?

c. ¿Qué volumen de una solución 3 M KCl deberá administrarse en 24 hs si se debe infundir 30 mEq de K+?

Dos años más tarde, el chico vuelve con un nuevo cuadro de diarrea. Entre los antecedentes, que constan en la historia clínica, se indica que el paciente había consultado por diarrea en 2 oportunidades previas a la internación anterior y alteración en el crecimiento (baja talla y bajo peso). Impresiona desnutrido y con ligero edema periférico. El médico ordena hacer hemograma, hepatograma, dosaje de electrolitos en plasma y cultivo de materia fecal. En este caso el coprocultivo da negativo y la función renal normal. El hepatograma demuestra una función hepática normal, aunque se observa un valor disminuido de albumina plasmática. Se informan además valores bajos de hemoglobina y de volumen corpuscular medio (VCM). Se estudian entonces los valores relacionados al hierro, encontrando bajo el valor de hierro sérico (a pesar de que la dieta del lactante cubre los requerimientos para la edad), transferrina normal y la ferritina y el % de saturación de transferrina (TIBC) disminuido. Ante estos resultados el médico ordena un dosaje de anticuerpos (Ac). Con todos los resultados obtenidos, el médico decide indicar una dieta libre de gluten y el paciente mejora.

a- ¿Cómo explicaría el hecho que los valores de hierro, hemoglobina y VCM estén disminuidos?

b- ¿Que es un hepatograma? ¿Que parámetros nos interesan evaluar del mismo? Cuales son las funciones del hígado.

c- ¿Por qué el lactante esta edematizado? d- ¿Por qué mejora el paciente al eliminar el glúten de la dieta? e- ¿Por qué el médico solicita el estudio de anticuerpos? ¿Qué esta

buscando?, f- ¿Qué diferencias existen entre la diarrea de la primera internación y la

actual? g- ¿Por qué esta diarrea no afecta el riñón?

Parámetros Normales en adultos y lactantes

ADULTO

LACTANTE

% AGUA corporal total (respecto del peso)

60 %

70 %

• Valores normales en sangre

ADULTO LACTANTE

Na+ 136-145 mEq/l

136-145 mEq/l

K+ 3.5-5 mEq/l 3.7-5.6 mEq/l

Cl-

97-108 mEq/l 95-110 mEq/l

HCO3-

24-26 mEq/l 20-23 mEq/l

Urea 15-46 mg/100 ml

9-26 mg/100 ml

Creatinina 0.5-1.3 mg/100 ml

0.2–0.5 mg/100 ml

pH 7.36-7.44

7.36-7.44

pCO2 35-45 mmHg

35-45 mmHg

Osmolaridad 280-295 mosmol/kg H2O 280-295 mosmol/kg H2O

• Valores normales en orina

ADULTO

LACTANTE

densidad 1020 1015 pH 5-7 5-6

Volumen 1000-1600 ml

250-400 ml

• Evaluación de la función renal

ADULTO

LACTANTE

EFNa+ 1% 1%

EFK+ 15-20% 15-20 %

VFG 125 ml/min 60-80 ml/min Rango de autoreg.

80-180 mmHg 40-120 mmHg

PA 80-120 mmHg 40-60/70 mmHg