FISIOLOGIA RENAL

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UNIVERSIDAD DEL VALLE
FACULTAD DE SALUD
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS FISIOLÓGICAS
Miryam Romero, MSc, PhD.
Profesora de Fisiología
TALLER DE FISIOLOGÍA RENAL
1. La Inulina es un polisacárido de origen vegetal, soluble en agua y carente de acciones fisiológicas
reconocibles (cuando está muy puro y su concentración es baja). Inyectada por vía intravascular queda
confinada al espacio extracelular.
a) Cómo calcularía usted la dosis de inulina necesaria para elevar la concentración plasmática de este
material hasta 0.01 mg/ml en un hombre de 70 Kg?
b) La misma pregunta anterior, para una mujer de 70 Kg?
Respuesta:
a) En un hombre de 70 Kg, ~ 60% del peso corporal es agua total.
Si pesa 70 Kg entonces 42 Kg corresponden al agua.
1litro de agua pesa 1 Kg. 42 Kg equivalen a 42 litros de agua.
El agua extracelular es ~ 33%
Por consiguiente: (42x33)/100 = 13, 86 litros de agua extracelular.
La cantidad de inulina = Vx[In] = 13860 ml x 0,01 mg/ml = 138,6 mg
b) En una mujer , ~ 50% es agua
Si pesa 70 Kg entonces 35 Kg corresponden al agua
35 litros de agua total de los cuales el 33% es agua extracelular.
Por consiguiente son 11,55 litros de agua extracelular.
La cantidad de inulina = V x [In] = 11550 ml x 0,001 mg/ml = 115,5 mg
2. En un sujeto normal de 70 Kg, en reposo, se mantiene una concentración plasmática de inulina de 0.01
mg/ml. Se miden una concentración de inulina en orina de 1 mg/ml y una producción de orina de 99.6
ml por hora.
a) Cuánta inulina se excreta por minuto?
En la hora siguiente se vuelve a determinar la excreción de inulina, encontrándose una concentración
de inulina en orina de 0.5 mg/ml y una excreción de l.66 mg/min.
b) Cómo explicaría usted un cambio en la concentración de inulina en orina como el observado entre
la primera y la segunda hora del experimento?
Respuesta:
a) Cantidad de Inulina excretada por minuto
Cantidad= Vu x [In]orina = 1,66 ml/min x 1 mg/ml = 1,66 mg/min
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b) Cambio de la concentración de inulina:
1,66 mg/min = Vu x 0,5 mg/ml
Por consiguiente: Vu = 3,32 ml/min
La inulina cambió (disminuyó) su concentración en orina porque se duplicó el volumen de
orina (menor reabsorción de agua?). La cantidad excretada es la misma pues la inulina no se
reabsorbe ni se secreta y la cantidad filtrada es la misma que aparece en orina.
3. En un sujeto en reposo se mide la excreción de una sustancia F en orina mientras se mantienen
diferentes niveles plasmáticos de F. Se obtienen los siguientes datos:
[F pl
(mg/ml)
0.01
0.02
0.04
F
orina
g% (gr/100ml)
0.100
0.166
0.221
Vu
(ml/hora)
99.6
120
180
a) Calcule la excreción de F por minuto a cada F
b) Haga una gráfica con F
pl
Excreción
(mg/min)
pl
en abcisas vs F excretado (mg/min) en ordenadas.
c) Qué puede usted concluir sobre el manejo de F por el riñón si asume que ningún parámetro de la
función renal se ha modificado al cambiar la F pl en el experimento anterior?
Respuesta:
a) Excreción de F por minuto= F
[F pl
(mg/ml)
0.01
0.02
0.04
F
orina
x Vu
orina
g% (gr/100ml)
0.100
0.166
0.221
Vu
(ml/hora)
99.6
120
180
Excreción
(mg/min)
1,66
3,32
6,63
b)
c) La sustancia F no se reabsorbe ni se secreta. Su manejo renal es similar a la inulina.
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4. Calcule usted en el experimento anterior el cociente:
F exc/min
F pl
Haga una gráfica de F
para las varias concentraciones de F
pl
(abcisa) vs el cociente
pl
F Excr/min
F pl
¿Cómo explica el resultado?
Podría generalizar esa conclusión diciendo:
a) ¿A qué es igual la tasa de excreción de una sustancia que no es reabsorbida ni secretada por los
túbulos?
b) ¿Podría expresar algebraicamente lo dicho en a)?
c) ¿Cuáles son las condiciones requeridas para que una sustancia se encuentre a la misma
concentración en el plasma y en el filtrado glomerular?
Respuesta:
Fexc/min
[F]pl
1,66/0,01 = 166 ml/min
3,32/0,02 = 166 ml/min
6,63/0,04 = 166 ml/min
La depuración de F es constante. Es independiente de la concentración plasmática de F. Tiene el
comportamiento de una sustancia que se filtra pero que no se reabsorbe ni se secreta.
a) La tasa de excreción de una sustancia que no se reabsorbe ni se secreta es igual a la tasa de filtración
glomerular (FG):
b) Vu x [X]orina = FG x [X]plasma
c) La sustancia debe ser libremente filtrada.
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5. Si la concentración de una sustancia Y en el plasma es igual a su concentración en el filtrado glomerular y
la cantidad de Y excretada por minuto es igual a la filtrada en el mismo tiempo, indique:
a) ¿Cuál es el volumen de plasma de donde procede el material excretado en la unidad de tiempo?
b) ¿Es exacto decir que ese volumen de plasma fue completamente depurado de la sustancia Y? Por
qué?
c) ¿En general qué mide una depuración?
d) ¿Qué mide la depuración de una sustancia manejada exclusivamente por filtración?
Respuesta:
a) El menor volumen de plasma de donde procede la sustancia excretada es equivalente a la tasa de
filtración glomerular (FG).
b) El volumen de plasma de donde procede la sustancia excretada es un volumen virtual y por
consiguiente no queda completamente depurado puesto que parte de la sustancia es removida en ese
volumen de sangre.
c) La depuración mide el menor volumen de plasma de donde puede provenir el material excretado.
d) Mide la Tasa de Filtración Glomerular.
6. Al estudiar una sustancia C se obtienen los siguientes datos:
a. Sus concentraciones en plasma y en ultrafiltrado de plasma son iguales.
b. Variando gradualmente la concentración plasmática se registran los datos de la tabla adjunta:
C pl
mg/ml
0.005
0.010
0.015
0.020
0.030
0.040
0.060
0.080
Excreción C
mg/min
0
0
0.83
1.66
3.32
4.98
8.30
11.62
Compare con los datos obtenidos en la pregunta 3.
Si se admite que el sujeto está en estado estacionario, qué puede concluirse sobre el manejo de la sustancia
C por parte del riñón?
Respuesta:
5
La sustancia C se reabsorbe y el umbral plasmático es alrededor de 0,015 mg/ml
7. Con los datos de las preguntas 3 y 6 calcule:
a) La cantidad de C filtrada por minuto a cada nivel plasmático de C.
b) La cantidad neta de C reabsorbida, ó secretada por minuto en el riñón a cada nivel plasmático de C
c) El Tm renal para C
d) Estime el umbral de excreción de C (Nivel plasmático al cual C empieza a aparecer en la orina).
Respuesta:
a) Cantidad excretada = Cantidad filtrada – Cantidad reabsorbida
Cantidad excretada =
FG x [P]
Tm
FG = 166 ml/min
[C] plasma
0,005
0,010
0,015
0,020
0,030
0,040
0,060
0,080
Excreción de C
(mg/min)
0
0
0,83
1,66
3,32
4,98
8,30
11,62
Cantidad filtrada
(mg/min)
0,83
1,66
2,49
3,32
4,98
6,64
9,96
13,28
Cantidad reabsorbida
(mg/min)
0,83
1,66
1,66
1,66
1,66
1,66
1,66
1,66
c) El Tm para C es 1,66 mg/min
d) El umbral plasmático es mayor que 0,010 y menor que 0,020
8. Al estudiar una sustancia D se obtienen los siguientes resultados:
1. Fracción dializable en plasma
0.72
2. ml de H2O por ml de plasma
0.90
3.
D pl
D excretada
mg/ml
mg/min
0.01
2.66
0.02
4.32
0.04
7.64
0.08
14.28
a) Compare usted los datos obtenidos con los de la pregunta 6. Qué puede concluir sobre el manejo
renal de D?
b) Calcule las cantidades filtradas, reabsorbidas o secretadas por el riñón a cada nivel plasmático de D.
c) Calcule el Tm renal para D
d) Represente con una gráfica las cantidades de sustancia D excretadas, filtradas y reabsorbidas
o
secretadas a cada nivel plasmático de D y compárelo con los de la Inulina.
e) Calcule la depuración plasmática de D a cada nivel de D en plasma. Haga un gráfica de depuración
de D vs nivel plasmático de D. El cociente de Depur D/Depur Inulina es mayor que 1? Cómo se
modifica al aumentar D en el plasma.
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Respuesta:
La cantidad filtrada se obtiene así:
FG x [D]plasma x 0,72 = 116 ml/min x [D]plasma x 0,8
0,9
[D] plasma (mg/ml)
0,01
0,02
0,04
0,o8
D excretada (mg/min)
2,66
4,32
7,64
14,28
D filtrada (mg/min)
1,328
2,656
5,312
10,624
D secretada (mg/min)
1,332
1,664
2,328
3,656
La sustancia D es secretada
c) El Tm no se puede saber
e) Depuración D = Excreción D
[D]plasma
2,66/0,01 = 266 ml
4,32/0,02 = 216 ml
7,64/0,04 = 191 ml
14,28/0,08 = 178,5 ml
Dep (X)
Dep (In)
266/166 = 1,6
216/166 = 1,3
191/166 = 1,15
178,5/166 = 1,07
9. Por más activo que sea el mecanismo renal de secreción, ninguna sustancia es completamente depurada
del plasma al pasar este por el riñón. Para una sustancia A se encuentran los siguientes datos:
Concentración de plasma arterial:
Concentración de plasma venoso renal:
Concentración en orina:
Volumen de orina por minuto:
a)
b)
c)
d)
0.00125 mg/ml
0.00025 mg/ml
0.1
mg/ml
10
ml/min
Calcule el flujo plasmático renal total.
Calcule la depuración de A
Calcule la extracción renal de A (cantidad excretada/cantidad que entra)
Por qué difiere la depuración de A del flujo plasmático renal?
Respuesta:
a)
Tasa de excreción
Vu[A]orina
Flujo plasmático renal total:
=
=
=
Tasa de extracción
([A]arterial – [A]venosa)
Vu[A]orina
= 1,0
= 1000 ml
[A]art – [A]ven
0,001
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b) Depuración = A excretada
[A]arterial
c) Extracción renal
=
1mg/min
0,00125 mg/ml
= Cantidad excretada =
*Cantidad que entra
= 800 ml/min
1 mg/min
1,25 mg/min
= 0,8
*Cantidad que entra = 1000 ml/min x 0,000125 mg/ml
d) No todo lo que entra al riñón se filtra y por lo tanto una menor cantidad de lo que entra, se excreta
en orina. Si la fracción de filtración es 0,2 entonces la tasa de FG será 200 ml y por consiguiente
parece que esta sustancia a las concentraciones dadas, se secreta puesto que la depuración es mayor
que la tasa de FG.