PROF. MARCELO ANTONIO GIL ARAUJO M.V., MSc.PROF. MARCELO ANTONIO GIL ARAUJO M.V., MSc.Cátedra de Fisiología y EndocrinologíaCátedra de Fisiología y Endocrinología

Fisiología Renal

ANATOMIA DEL RIÑON

• Posición.• Tamaño.

• Peso.

HILIO RENAL Arterias y venasVasos linfáticos

Sistema nervioso

Uréteres

ANATOMIA DEL RIÑON

Corteza

Conexión al calix menor

Calix menor

Columnas

renales

Lóbulo renal

Calix mayor

Pirámide renal

Capsula renal

Capsula renal

Hilio renal

Pelvis renal

Tejido adiposo en el seno renal

Seno renal

Papila renal

Pirámides

renales

Seno renal

Pelvis renal

Calix mayor

Calix menor

Papila renal

Lóbulo renal

Medula

Medul

a

Uréter

Uréter

Hilio renal

FUNCIONES DEL RIÑON

• Regulación del equilibrio hídrico y electrolítico (HOMEOSTASIS).

• Excreción de productos de desecho y sustancias químicas:

Urea Acido ÚricoBilirrubina, Catabólicos hormonales,

Agentes tóxicos, Fármacos, Aditivos alimenticios.

• Regulación de la presión arterial:Largo plazo: excreción de H2O y Na+.

Corto plazo: Renina-Angiotensina

FUNCIONES DEL RIÑON

• Regulación del equilibrio acido básico.Secreción de hidrogeniones.

Reabsorción de HCO3.

Producción de HCO3.

• Regulación de la formación de vitamina D

• Síntesis de glucosa GLUCONEOGENESIS

• Regulación de la eritropoyesis ERITROPOYETINA.

• FORMACION DE ORINA.

INERVACION DEL RIÑON

• SISTEMA NERVIOSO SIMPÁTICOÚltimos segmentos toráxicos y primeros

lumbares.Vasoconstricción de la capa media o muscular de las arteriolas aferentes y

eferentes

• SISTEMA NERVIOSO PARASIMPATICOX par craneal o nervio Vago sin efecto sobre

la función renal

LA NEFRONA

UNIDAD ANATOMICA Y FUNCIONAL DEL

RIÑON

TIPOS DE NEFRONAS

NEFRONAS CORTICALES

NEFRONAS YUXTAMEDULARES

ANATOMIA DE LA NEFRONA

1.GLOMERULO

Capilarización de la arteriola aferente

2. CAPSULA GLOMERULAR DE FILTRACION O CAPSULA DE BOWMAN

CORPUSCULO

3. TUBULO CONTORNEADO PROXIMAL (TCP)

4. ASA DE HENLEParte delgada descendenteParte gruesa ascendente

ANATOMIA DE LA NEFRONA

5. TUBULO CONTORNEADO DISTAL (TCD)

6. TUBULO COLECTOR

PELVIS RENAL

URETERES

VEJIGA

URETRA

EXTERIOR

EL CORPUSCULOINCLUYE LA CAPSULA DE BOWMAN Y EL GLOMERULO

BARRERA DE FILTRACIÓN GLOMERULAR

1) Células Endoteliales• Fenestraciones de

50-100 nm (45% de la superf. endotelial).

2) Membrana Basal• Capa continua• Colágeno y

Glicoproteínas• Cargada

negativamente

BARRERA DE FILTRACIÓN GLOMERULAR

3) Podocitos• Cel. Epiteliales

de Cap. Bowman recubiertas por sialoproteinas (-)

• Forman entramado de proyecciones citoplasmáticas.

• Pedicilos se entrelazan dejando hendiduras de filtración.

Glóbulo rojo

Filtración

Podocito

Membrana basal

Procesos Foot

Poro

Poros

Glóbulo rojo

Filtración

Podocito

Membrana basal

Procesos Foot

Poro

Poros

Células endotelialesGlóbulo rojo

Filtración

Podocito

Membrana basal

Procesos Foot

Poro

Poros

Glóbulo rojo

Filtración

Podocito

Membrana basal

Procesos Foot

Poro

Poros

Células endoteliales

TUBULO CONTORNEADO PROXIMAL

65-70% de la Reabsorción

del sodio, cloro,

bicarbonato y potasio

filtrados.

Reabsorción de toda la glucosa y aminoácidos

filtrados.

Secreta ácidos y bases

orgánicas e hidrogeniones

CELULAS DEL TUBULO CONTORNEADO PROXIMAL

CÉLULAS EPITELIALES CUBICAS CON ABUNDANTES MITOCONDRIAS

ATP

RIBETE EN CEPILLO O BORDE EN CEPILLO

PORCION BASAL Y LATERAL CON EVAGINACIONES Y PROYECCIONES

En la parte recta las vellosidades y el ribete en cepillo son más abundantes

CELULAS DEL ASA DE HENLE DESCENDENTE DELGADA

Células planas con núcleo prominente

Sin ribete y vellosidades aisladas

Pocas mitocondrias

Interdigitaciones laterales

SOLO PASA H2O

PROXIMAL

A. HENLE

CELULAS DEL ASA DE HENLE ASCENDENTE GRUESA

Células planas núcleo menos prominente

Escasas vellosidades

Sin interdigitaciones laterales

Impermeable al H2O

Abundante mitocondrias

Paso de electrolitos

Transporte activo

Células cúbicas sin ribete

Abundantes pliegues laterales

Abundantes mitocondrias

TRANSPORTE ACTIVO

CELULAS DEL TUBULO CONTORNEADO DISTAL

CORTEZA RENAL

Células claras y oscuras por presentar

abundantes ribosomas y mitocondrias

CELULAS DEL TUBULO COLECTOR

MEDULA RENAL

Células principales o intercaladas y luego

planas

APARATO YUXTAGLOMERULAR Y MACULA DENSA

FORMACION:

Sitio de contacto de la arteriola aferente y eferente con el Tubulo Contorneado Distal (TCD)

con modificación celular

ARTERIOLAS AFERENTE Y EFERENTE

CELULAS DE LA MUSCULATURA LISA SE TRANSFORMAN EN CELULAS YUXTAGLOMERULARES O SECRETORAS GRANULARES

TUBULO CONTORNEADO DISTAL

CELULAS CUBICAS SE TRANFORMAN EN CELULAS COLUMNARES QUE CONSTITUYEN LA MACULA DENSA

MECANISMOS DE FORMACION DE LA ORINA

FILTRACION GLOMERULAR

REABSORCION O RESORCION

SECRECION

SINTESIS

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Fisiología Renal

Principios de la concentración de la orina

• Construcción de un gradiente osmótico (NaCl, urea) a partir de la corteza de la médula como la fuerza motriz para la reabsorción de agua)

• Principio de contracorriente, para construir gradiente

• La regulación de la permeabilidad del agua a lo largo de la nefrona

Principio de contraflujo

Sistema equitativointercambio

Intercambiadorcontracorriente

Intercambiotérmico

FILTRACION GLOMERULARPaso de sustancias desde el glomérulo al tubulo contorneado proximal a través de la barrera de

filtración

Glóbulo rojo

Filtración

Podocito

Membrana basal

Procesos Foot

Poro

Poros

Glóbulo rojo

Filtración

Podocito

Membrana basal

Procesos Foot

Poro

Poros

Células endotelialesGlóbulo rojo

Filtración

Podocito

Membrana basal

Procesos Foot

Poro

Poros

Glóbulo rojo

Filtración

Podocito

Membrana basal

Procesos Foot

Poro

Poros

Células endotelialesCONSTITUCION

Endotelio con poros o fenestraciones

Membrana basal acelular

Pared visceral de la cápsula de Bowman con sus capas de podocitos

y pedicitos

BARRERA DE FILTRACIONSitio por donde deben pasar todas las sustancias para llegar

al TCP

CARACTERISTICAS DE LA BARRERA DE FILTRACION

• Permite el paso de plasma y electrolitos

• No permite el paso de elementos formes y proteínas

• Cargada negativamente por efecto de Heparan sulfato

• Restringe el paso de partículas por tamaño y carga

• Presenta células mesangiales interpuestas entre el endotelio y membrana basal con capacidad fagocítica

• Presenta miofilamentos que se contraen y disminuyen el área de filtración

EXPERIMENTO DE BRENER• Uso de dextrano (Polisacarido)Cargado positivamente pasa Cargado negativamente no pasaCargado neutro pasa ±

REABSORCION TUBULAR

Paso de sustancias que han sido filtradas, desde la luz del tubulo hacia el capilar peritubular, es decir, hacia la sangre.

CONSERVACIÓN DE AGUA Y SOLUTOS ESENCIALES.

REABSORCION TUBULAR

• Se reabsorbe:

– 99 % del agua filtrada.

– 99.5 % de las sales filtradas.

– 100 % de la glucosa filtrada.

SECRECION TUBULAR

Paso de sustancias desde el capilar peritubular a la luz del tubulo para ser

eliminadas

Secreción ≠ ExcreciónUna sustancia no secretada por el tubulo, puede ser excretada por

filtración desde el glomérulo

SECRECION TUBULAR

• Eliminación de sustancias endógenas y exógenos no esenciales.

• Puede darse por mecanismos pasivos o activos.

SINTESIS

• Fabricación o síntesis de sustancias por la células del túbulo que pasan

a la luz del túbulo para ser eliminadas con la orina

CLEARANCE, DEPURACION O ACLARAMIENTO PLASMATICO

VOLUMEN DE PLASMA DEPURADO DE UNA SUSTANCIA X POR LOS RIÑONES POR MINUTO DE FUNCIONAMIENTO RENAL.

UTIL EVALUADOR DE LA FUNCION RENAL.

LA NEFRONA DEPURA A TRAVES DE:

FILTRACION

Cuando una sustancia X se filtra libremente y no se reabsorbe ni se secreta o sintetiza (INULINA)

REABSORCION

Cuando la sustancia X se filtra, pero algo de ella se reabsorbe

LA NEFRONA DEPURA A TRAVES DE:

SECRECION

Cuando la sustancia X se filtra, se reabsorbe toda, pero luego se elimina por secreción (Para Amino Hipurato)

HABRA DEPURACION SIEMPRE Y CUANDO…

FILTRACIÓN > REABSORCIÓN

SECRECIÓN > REABSORCIÓN

Tasa de Filtración Glomerular

Cantidad de plasma que se filtra a través del glomérulo por un minuto de funcionamiento renal

LA TASA DE FILTRACION GLOMERULAR DEPENDE DE:

•Presión neta de filtración (PNF)

•Permeabilidad hidrostática

•Superficie disponible

TFG= PERMEABILIDAD HIDROSTATICA x SUPERFICIE x PNF

TFG = Kf x PNF (PC – P col – PCB)

Valor = 125 ml/minuto

TAMBIEN PUEDE ESTAR AFECTADA POR:ACTIVIDAD NERVIOSA SIMPÁTICA.

AUTOREGULACIÓN:SUSTANCIAS QUÍMICAS LOCALES.

RETROACCIÓN TUBULOGLOMERULAR.

Presión Neta de Filtración Glomerular

Tasa de Filtración

Glomerular(TFG)

Arteriola Aferente Presión sanguínea capilar glomerular

Arteriola Aferente

Arteriola Eferente

Arteriola EferentePresión sanguínea capilar glomerular

Vasoconstricción

Disminuye el flujo de sangre en los

glomérulos

Vasodilatacion

Aumento del flujo de sangre en los

glomérulos

Presión de la

filtración Neta

Presión de la

filtración Neta

Glomerulo

Glomerulo

TFG

TFG

Fuerzas determinantes de la presión neta de filtración y por ende de la

tasa de filtración glomerular

1) Presión Hidrostática Glomerular

2) Presión Hidrostática Capsular

3) Presión Coloidosmótica Glomerular

FACTORES QUE DETERMINAN EL PASO DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE LA BARRERA DE

FILTRACIÓN GLOMERULAR

1) Tamaño Molecular (peso, radio)

– Total impedimento por encima de 70.000 DALTONS– Nada de impedimento por debajo de 7.000 DALTONS– Aunque lo crítico es el radio molecular

2) Carga Eléctrica

– Macromoléculas cargadas positivamente son más filtrables que las neutras y estas más que las cargadas negativamente.

3) Forma Molecular

– Polímeros alargados más que polímeros globulares.

FLUJO PLASMASTICO RENAL (FPR)

Cantidad o volumen de plasma que alcanza la nefrona completa durante un minuto de

funcionamiento renal

PARA AMINO HIPURATO

ESTA SUSTANCIA FILTRA LIBREMENTE, PERO CIERTA

CANTIDAD QUEDA EN SANGRE, Y LUEGO ES SECRETADA POR

TRANSPORTE ACTIVO HACIA LA LUZ DEL TUBULO, POR LO

TANTO EL PAH ES FILTRADO Y SECRETADO DE MANERA QUE

EL PLASMA AL SALIR DE LA NEFRONA ESTA LIBRE DE PAH

CL PAH = FPR

Valor = 600 ml/minuto

FLUJO SANGUINEO RENAL

Cantidad o volumen total de sangre que llega a la nefrona por minuto y lo determinamos conociendo el FPR más el hematocrito

EJEMPLO

FPR = 600 ml/minuto

Hcto 42% = 58% Plasma

100 ml de sangre 58 ml plasma

x 600 ml FPR

X = volumen de sangre que llega a la nefrona (1034.48 ml/min)

CARGA TUBULAR

Cantidad de una sustancia que llega a la nefrona para ser filtrada, reabsorbida o secretada

TRANSFERENCIA MAXIMA O TRANSPORTE MAXIMO (TM)

CAPACIDAD MAXIMA QUE TIENEN LAS

CELULAS DEL SISTEMA TUBULAR DE

REABSORBER CIERTAS SUSTANCIAS,

LUEGO QUE SE SUPERA EL TM NO SE

REABSORBE SINO QUE SE ELIMINA POR

ORINA

GLUCOSA TIENE UN TM DE 320 mg/min

RESUMEN DEL PROCESO DE FORMACIÓN DE ORINA

• La sangre llega al glomérulo a través de la arteriola aferente.

• Filtración a través del endotelio y membrana de filtración.

• La primera orina formada que es isoosmótica, viaja por el TCP donde se

reabsorbe agua y electrolitos como Na, K, fosfatos, sulfatos, cloruros, urea, glucosa,

etc.

• La orina preformada (Hiperosmótica) comienza a concentrarse al pasar por la

porción descendente del asa de Henle, en la cual se reabsorbe agua.

• Luego pasa por la porción ascendente, donde solo se reabsorben electrolitos, ya

que es impermeable al agua, produciéndose una orina Hipoosmótica.

• Al llegar la orina al TCD se reabsorbe agua (Isoosmótica), pasando al túbulo colector,

pelvis renal, uréteres, vejiga, uretra y finalmente al exterior

RESUMEN DEL PROCESO DE FORMACIÓN DE ORINA

INDIVIDUO HIDRATADO

• No se libera Hormona

Antidiurética (ADH).

• No se libera aldosterona.

• La orina es de volumen y

composición normal

INDIVIDUO DESHIDRATADO

• Se libera Hormona Antidiurética (ADH).

• Se libera renina.

• Se libera aldosterona.

• La orina es de poco volumen y

concentrada

REABSORCION DE SODIO

• 65% TCP• 25% Asa de Henle

• 8 – 9% TCD• 1% T. Colector

• Acoplado al transporte de H, glucosa, aminoácidos entre otros.

• El sodio (Na+) se mueve por co-transporte o por intercambio desde el lumen tubular al interior de las

células epiteliales, por gradientes.• Activamente bombeado al intersticio

(Bomba de sodio-potasio ATPasa)

PRINCIPALES SUSTANCIAS ABSORBIDAS A NIVEL TUBULAR Y SITIO DE

REABSORCION

REABSORCION DE POTASIO

• TODO LO FILTRADO ES REABSORBIDO

• SECRETADO POR TCD E INTERCAMBIADO POR Na

REABSORCION DE FOSFATOS (PO4) Y SULFATOS (SO4)

• REABSORBIDOS POR TRANSPORTE ACTIVO EN TCP

• TRANSPORTE MAXIMO MUY BAJO

REABSORCION DE CLORURO

REABSORBIDO EN CONJUNTO CON Na

Y POR OSMOSIS SE REABSORBE AGUA Y CLORURO

REABSORCION UREA

50% DE LOS FILTRADO ES REABSORBIDO

REABSORCION DE GLUCOSA

• Transporte activo secundario

• Se reabsorbe junto con Sodio (co-transporte)

• Toda la glucosa filtrada (100 mg/min) es

reabsorbida

• A mayor [plasma] mayor filtración y mayor

reabsorción hasta alcanzar TM (375 mg/min)

REABSORCION DE PROTEINAS

Filtran muy pocas y lo que se filtra se reabsorbe en TCP

REABSORCION DE ELEMENTOS FORMES DE LA SANGRE

NO FILTRAN

REABSORCION DE AGUA

SE REABSORBE EL 99.4% EN TODO EL SISTEMA TUBULAR

Se filtran diariamente 180 litrosLa TFG es de 125 ml/minuto

125 ml x 60’ = 7.500 ml/hora180.000 ml/día = 180 litros

SE REABSORBEN 178.9 LITROS DIARIAMENTE

EQUILIBRIO ACIDO BASICO

Este viene dado por la relación bicarbonato (HCO3) y la presión parcial de Dióxido de Carbono

(PoCO2)

Ya que el pH = pK + Log (HCO3)

(PoCO2)

RELACION NORMAL20: HCO3

1:CO2SI HCO3

Alcalosis y se libera HCO3 por el riñón

Si PoCO2

Acidosis y se reabsorbe HCO3 por el riñón

ALCALOSIS RESPIRATORIAEL AUMENTO DE LA VENTILACION PULMONAR SE ELIMINA

MUCHO CO2 SE ALTERA LA RELACION

HCO3

CO2

Todas las células liberan H+ hacia el LEC que se une al HCO3 y forma H2CO3 de esta forma se consume HCO3 y se

restablece la relación

El riñón libera mucho HCO3 y disminuye la excreción acida, es decir, se reabsorben hidrogeniones

EJEMPLOS:Fiebre, dolor, Enfermedades pulmonares

Anestesia muy prolongada

ACIDOSIS RESPIRATORIAAUMENTA LA CANTIDAD DE CO2 POR RETENCION DEL MISMO

DEBIDO A HIPOVENTILACION, SE ALTERA LA RELACION

HCO3

CO2

Hay mucho CO2 y poco HCO3 de esta forma se desplaza el pH hacia la acidez

El producto final de la respiración es CO2 + H2O.

Si el CO2 no se elimina se une al H2O y forman H2CO3 (Acido carbónico).

Este por acción de la Anhidrasa Carbonica se desdobla en H + HCO3 donde el H aumenta la acidez y el HCO3 trata de regular

el pH

LOS RIÑONES SECRETAN MAYOR CANTIDAD DE HIDROGENIONES Y RETIENEN Y REABSORBEN HCO3

ALCALOSIS METABOLICAEl pH sanguíneo sube de 7.5 por un incremento de HCO3.

Se altera la relación:

HCO3

CO2

El sistema respiratorio reduce la ventilación para retener mayor CO2 y se equilibra la relación.

Todas las células liberan H+, los cuales se unen al HCO3 formando H2CO3 (Acido carbónico) que regula la alcalosis.

LOS RIÑONES LIBERAN HCO3 Y RETIENE ACIDOS

EJEMPLOS:Vómitos ácidos, altas dosis de NaHCO3 y exceso de diuréticos

ACIDOSIS METABOLICALa más común de las alteraciones Acido-Básicas.

Se produce por cambios en el HCO3 donde este disminuye y se altera la relación:

HCO3

CO2

Hay mucho CO2 y poco HCO3 de esta forma se desplaza el pH hacia la acidez

Otra causa es por aumento en los ácidos del cuerpo, por diabetes mellitus, ejercicios extremos con hipoxia tisular

Aquí los iones H donados por los ácidos formados son amortiguados por el HCO3 que hace que baje aun más la concentración de HCO3

LOS RIÑONES SECRETAN MAYOR CANTIDAD DE HIDROGENIONES, RETIENEN Y REABSORBEN HCO3

EJEMPLOS:Acidosis causada por perdida de bicarbonato vía gastrointestinal

(DIARREAS) o vía renal

Gracias!!!

Alguna pregunta??