FISIOLOGÍA RENAL Procesos renales en la formación de orina

FISIOLOGÍA RENAL
Procesos renales en la formación de orina: Filtración glomerular, Reabsorción y
Secreción tubular
Dra. Cavilla María Verónica
Docente FCV, UNCPBA
La presente Guía de estudio tiene por finalidad orientar al alumno en el estudio de
de las bases de la Fisiología Renal, Parte II: Reabsorción y secreción tubular y, el
análisis de orina. La misma es un complemento y bajo ningún punto de vista
suplanta a la bibliografía disponible.
PARTE II: REABSORCIÓN Y SECRECIÓN TUBULAR
El ultrafiltrado glomerular (UFG) u orina primitiva, formado por el proceso de filtración
glomerular en los capilares glomerulares, contiene las mismas concentraciones de
solutos y nutrientes que el plasma (a excepción de las proteínas). Considerando la tasa
de filtración glomerular (TFG) normal y la composición del UFG, sin el proceso de
reabsorción tubular, se perderían grandes volúmenes de líquidos, sales y nutrientes que
deberían reponerse (a la misma tasa a la que se pierden), para mantener la homeostasis
del organismo. Gracias al proceso de reabsorción tubular el 99% de los componentes del
UFG (agua, sales) se reabsorbe y solo un 1% se excreta en la orina.
Reabsorción Tubular
La reabsorción tubular es el proceso a través del cual los componentes del UFG son
recuperados desde el líquido tubular hacia los capilares peritubulares. Este proceso
ocurre en los túbulos renales. Como muestra la Figura 1, las células tubulares presentan
una membrana apical en contacto con la luz tubular y una membrana basolateral en
contacto con el intersticio y el capilar peritubular. Las células tubulares adyacentes se
encuentran adheridas entre sí, en el límite entre la membrana apical y basolateral, por
uniones especializadas denominadas Zona Occludens.
Figura 1. Vías de transporte a través del epitelio tubular durante la reabsorción del ultrafiltrado.
Apical membrane: membrana apical. Tight junction: unión estrecha (Zona Occludens) Tubule
cell: célular tubular. Transcelular route: Vía transcelular, Paracellular route: Vía paracelular.
Durante el proceso de reabsorción tubular, las sustancias que atraviesan el epitelio
tubular hacia el capilar peritubular, lo pueden hacer a través de dos vías: transcelular o
paracelular (Figura 1). El transporte transcelular implica el paso de las sustancias a
través de la membrana celular e implica mecanismos de transporte activo primario,
secundario y de difusión facilitada. Por otro lado, el transporte paracelular implica el
paso de las sustancias a través de la Zona Occludens. El mecanismo de transporte a
través de la vía paracelular se produce por un gradiente electroquímico denominado
diferencia de potencial transepitelial (DPT) generado por la reabsorción desigual de
iones a lo largo del nefrón y, por el pasaje de agua por diferencia osmótica que arrastra
iones disueltos en ella (arrastre por solvente). Como veremos más adelante, el
mecanismo paracelular permite la reabsorción pasiva de cationes como el Na+, Ca2+,
Mg2+ en segmentos del nefrón con DPT favorable (positiva en la luz tubular) o de
aniones como el Cl- en segmentos con DPT desfavorable (negativa en la luz tubular)
representando un importante ahorro de energía para el riñón.
La reabsorción de agua, nutrientes y solutos varía en los diferentes segmentos de la
nefrona (Figura 2).
Figura 2. Reabsorción de agua y solutos y tonicidad del líquido tubular en los diferentes
segmentos de la nefrona.
A. Túbulo contorneado proximal
El túbulo contorneado proximal (TCP) se encuentra en la corteza renal próximo al
glomérulo. La membrana apical de la célula tubular presenta extensas microvellosidades
que en su totalidad forman el denominado borde en cepillo. Sumado a ello, la
membrana basolateral presenta complejas invaginaciones que incrementan de un modo
significativo la superficie celular disponible para el transporte de solutos. Estas
características celulares, junto a la abundancia de mitocondrias que presentan, la
convierten en una célula metabólicamente activa especializada en la reabsorción.
En el TCP se reabsorbe alrededor del 65-70% del agua, ClNa, K+, Ca2+, Mg2+; el 85%
del HCO3-, el 50% de la urea y, el 100% de la glucosa y aminoácidos presentes en el
UFG.
En la membrana basolateral de la célula tubular se encuentra la bomba de Na+-K+
ATPasa, la cual bombea 3 iones Na+ hacia el exterior de la célula y 2 iones K+ al
interior celular utilizando como fuente de energía la hidrólisis del ATP (transporte
activo primario). La actividad de esta bomba permite mantener concentraciones
intracelulares de Na+ bajas y de K+ altas. El bombeo de una carga positiva extra fuera de
la célula, mantiene el interior negativo respecto al exterior celular. Esta bomba se
encuentra en la membrana basolateral de las celúlas tubulares de todos los segmentos
tubulares de la nefrona.
El gradiente electroquímico para el Na+ que se mantiene gracias a la actividad de esta
bomba permite el ingreso de Na+, siguiendo dicho gradiente, hacia el interior celular.
Este ingreso de Na+ se realiza a través de la vía transcelular utilizando transportadores y
permite el cotransporte de otros iones y compuestos (transporte activo secundario). Los
componentes del UFG que utilizan este mecanismo de transporte incluyen: la glucosa,
aminoácidos, fosfatos, sulfatos y el anión HCO3-. Así, la reabsorción de Na+ requiere de
cotransportadores Na+/H+, Na+/glucosa y aminoácidos y, Na+/moléculas orgánicas como
lactato y fosfato.
La reabsorción de la glucosa a través de la membrana apical de la célula tubular ocurre
a través de cotransporte activo secundario con Na+. Estos cotransportadores de
Na+/Glucosa, reciben el nombre de SGLT1 y SGLT2. Así, la glucosa ingresa en la
célula a través de la membrana apical siguiendo el gradiente electroquímico para el Na+.
Posteriormente, la glucosa es transportada hacia el capilar peritubular por un grupo de
transportadores denominados GLUT. A nivel renal, los transportadores de glucosa son
los GLUT 1 y 2 y, permiten el transporte de glucosa hacia el capilar peritubular por
difusión facilitada. El 100% de la glucosa del UFG se reabsorbe en el TCP y por lo
tanto NO aparece en la orina. Este sistema de transporte de glucosa se satura a
concentraciones de glucosa sanguínea (glucemia) mayores a los rangos normales para
un especie dada. Así, cuando la glucemia es igual o mayor a 180 mg/dl en perros ó 240
mg/dl en gatos, los transportadores de glucosa se saturan originando la aparición de
glucosuria (glucosa en orina). Este valor de glucemia a partir del cual aparece
glucosuria se denomina umbral renal de la glucosa. Esto puede ocurrir en
determinadas patologías como la diabetes mellitus en la cual existe hiperglucemia
(valores de glucemia mayores a los fisiológicos).
La reabsorción de aminoácidos en la membrana apical ocurre de igual modo que la
glucosa, por cotransporte activo secundario con Na+. Posteriormente, son transportados
hacia el capilar peritubular por difusión facilitada a través de la membrana basolateral.
En el caso de los péptidos, estos son degradados a aminoácidos en la luz tubular por
peptidasas localizadas en el borde en cepillo y luego los aminoácidos son reabsorbidos
como se mencionó anteriormente. Por otro lado, las proteínas de bajo peso molecular
sufren el proceso de endocitosis mediada por receptor. A través de este mecanismo,
las proteínas se unen a receptores presentes en la membrana apical (megalina y cubilina)
esta unión estimula la invaginación de la membrana apical y la formación de una
vesícula endocítica intracelular que contiene en su interior la proteína unida al receptor.
Dicha vesícula se fusiona con un lisosoma en el que existen diferentes enzimas
proteolíticas que degradan a las proteínas hasta convertirlas en aminoácidos.
Finalmente, los aminoácidos son transportados por difusión facilitada en la membrana
basolateral hacia el capilar peritubular. La vesícula endocítica con los receptores en su
interior se recicla nuevamente hacia la membrana apical (Figura 3). Este mecanismo es
utilizado por algunas hormonas como la insulina, el glucagón y la parathormona. Así, la
barrera de filtración glomerular (principalmente) y en forma complementaria la
reabsorción tubular de proteínas deja al líquido tubular libre de proteínas. De modo que,
aunque mucho menos frecuente que el daño de la BFG, la necrosis del borde en cepillo
puede originar proteinuria.
Figura 3. Reabsorción de proteínas de bajo peso molecular por el TCP por endocitosis.
La reabsorción de HCO3- en el TCP también es dirigida por el gradiente electroquímico
del Na+, aunque indirectamente. En la membrana apical existe un antitransportador
Na+/H+, que ingresa un ion Na+ a la célula y extrae un proton H+. El protón H+ se
combina en la luz tubular con el HCO3- para formar ácido carbónico (H2CO3), el cual
se disocia en dióxido de carbono (CO2) y agua. Esta reacción es reversible y es
catalizada por la enzima anhidrasa carbónica. El CO2 ingresa por difusión simple a la
célula tubular y en su interior se combina con el agua formando nuevamente H2CO3, el
cual se disocia en H+ y HCO3-. El H+ regresa a la luz tubular por antitransporte con Na+
o por una ATPasa de H+ de la membrana apical. El HCO3- es cotransportado con Na+
hacia el capilar peritubular. Este transporte tiene gran importancia en el mantenimiento
del equilibrio ácido-base del organismo.
El agua se reabsorbe en un 70% en el TCP siguiendo el gradiente osmótico transtubular
originado por la reabsorción de solutos, fundamentalmente el cloruro de sodio (ClNa).
Es por ello que la alteración en la absorción del Na+ y de los demás solutos, que
mantienen dicho gradiente osmótico, alterará la difusión de agua y provocará su
aparición en la orina (poliuria: gran volumen de orina). La reabsorción de agua se
realiza principalmente por la vía transcelular utilizando unas moléculas proteicas que se
encuentran formando canales a través de la membrana apical y basolateral denominadas
acuoporinas 1 (AQP1). Además, el agua puede pasar a través de la vía paracelular y
acarrear iones (K+, Ca2+) disueltos en ella (arrastre por solvente).
El Na+ reabsorbido en el TCP se acompaña en un 25% por HCO3- y en un 75% por Cl-.
La reabsorción de Na+ junto con la glucosa, aminoácidos y HCO3- ocurre en la primera
porción del TCP (S1). Así, el líquido tubular llega a la segunda porción del TCP (S2)
sin glucosa, sin aminoácidos y con una baja concentración de HCO3-. Por ello, el Cl-
está más concentrado. Además, la mayor absorción de cationes (Na+) respecto a aniones
en los primeros segmentos del TCP origina un exceso de cargas negativas en la luz
tubular (DPT desfavorable). Estas dos condiciones originan un gradiente electroquímico
que favorece la reabsorción de Cl- a través de la vía paracelular. El transporte por esta
vía es muy importante en el TCP debido a que la Zona Occludens es altamente
permeable en este segmento de la nefrona. Por atracción electrostática el Cl- arrastra
consigo al Na+. Estos iones son transportados por la vía paracelular por arrastre de
solvente.
En la última porción del TCP (S3) existe una ligera positividad en la luz tubular (DPT
favorable) que genera un gradiente electroquímico que estimula la reabsorción de K+ y
Ca2+ por la vía paracelular a través de mecanismos pasivos, fundamentalmente difusión
pasiva y arrastre de solvente.
La reabsorción de agua y solutos es proporcional en este segmento del nefrón por lo
cual el líquido tubular es isotónico respecto al plasma (osmolalidad similar a la del
plasma, alrededor de 300 mOsm).
La reabsorción de agua y solutos desde el intersticio hacia el capilar peritubular es
gobernada por las fuerzas de Starling, sobre todo a nivel del TCP. El principal
determinante de la reabsorción es la baja presión hidrostática capilar (debido a que el
flujo a través de los capilares es más lento y de baja presión) y la alta presión oncótica
capilar (debido a la concentración de las proteínas en el capilar peritubular por el
proceso de filtración glomerular) que favorecen el pasaje de agua y solutos hacia el
capilar peritubular.
B. Ramas delgadas del Asa de Henle
La rama delgada del asa de henle (RDG) tiene un recorrido medular. El epitelio tubular
en las RDG cambia de modo manifiesto respecto al TCP. En este segmento de la
nefrona las células tubulares son planas, con pocos pliegues y mitocondrias. Estas
características estructurales se relacionan con la ausencia de reabsorción de solutos en
este segmento. Contrariamente, ocurre la reabsorción de agua (alrededor de 15% de la
presente en el UFG) a través de AQ1 del mismo modo que en el TCP. La reabsorción de
agua en este segmento tubular es posible gracias a que la RDG, al descender por la
médula, se encuentra con un intersticio medular hipertónico como se verá más adelante.
Al descender por la médula dicha hipertonicidad va en aumento. Así, el líquido tubular
en este segmento de la nefrona es hipertónico respecto al plasma debido a la reabsorción
de agua sin reabsorción de solutos.
C. Rama ascendente gruesa del Asa de Henle (RAG) y Túbulo Contorneado Distal
(TCD)
Las células tubulares en estos segmentos del nefrón presentan un borde velloso
exuberante, invaginaciones penetrantes en la membrana apical y basolateral y,
abundante cantidad de mitocondrias. Estas características ponen de manifiesto la
capacidad reabsortiva de estas células. En la RAG y TCD ocurre la reabsorción activa
de ClNa. Además, en la RAG se reabsorben iones K+, Mg2+ y Ca2+. Sin embargo, en
estos segmentos no hay reabsorción de agua por lo cual se los denomina segmentos
dilutorios y permiten la producción de una orina diluida.
La reabsorción de ClNa difiere en ambos segmentos del nefrón:
En la RAG
La reabsorción de ClNa en este segmento ocurre a través de un cotransportador
específico Na+-K+-2Cl- que se encuentra en la membrana apical de la célula tubular.
Dicho cotransportador es un transporte activo secundario que transporta un ion Na+, un
ion K+ y dos iones Cl- desde el líquido tubular hacia el interior celular siguiendo el
gradiente químico del Na+ generado por la bomba de Na+-K+ ATPasa ubicada en la
membrana basolateral. El Na+ y el Cl- pasan al capilar peritubular. El primero por la
bomba de Na+-K+ ATPasa y el segundo por canales específicos para el Cl- en la
membrana basolateral. El K+ vuelve a salir a la luz tubular por sus canales abiertos en la
membrana apical. Esta pérdida relativa de iones positivos hacia la luz tubular determina
una DPT positiva (favorable, de +10mV) que facilita la reabsorción de iones positivos
como Na+, Ca2+ y Mg2+ a través de las uniones intercelulares (Zona Occludens), es
decir, por vía paracelular. La vía paracelular se agrega así a la transcelular en la
reabsorción de Na+. El cotransportador Na+-K+-2Cl- es bloqueado por fármacos
conocidos como diuréticos de asa (como la Furosemida). El bloqueo del transportador
no permite el transporte de Na+ transcelular. Además, al no entrar K+ adicional no se
genera la DPT positiva, lo que anula también el transporte paracelular. El resultado final
es la pérdida de agua, Na+ y K+ por lo cual estos fármacos se utilizan para incrementar
la diuresis (producción de orina) en pacientes con sobrecarga de volumen (edemas,
insuficiencia cardiaca).
En el TCD
La reabsorción de ClNa en este segmento ocurre a través de un cotransportador Na+Cl- que se encuentra en la membrana apical de la célula tubular. Este cotransportador es
un transporte activo secundario que transporta un ion Na+ y un ion Cl- desde el líquido
tubular hacia el interior celular siguiendo el gradiente químico del Na+ generado por la
bomba de Na+-K+ ATPasa ubicada en la membrana basolateral. El Na+ pasa al capilar
peritubular por la bomba de Na+-K+ ATPasa ubicada en la membrana basolateral y el
Cl- por sus canales específicos en la membrana basolateral. Este cotransportador Na+-Cles bloqueado por un grupo de fármacos diuréticos denominados Tiazídicos.
En resumen, en la RAG y TCD se reabsorbe activamente ClNa pero NO hay
reabsorción de agua. Así, el líquido tubular es hipotónico respecto al plasma, siendo
segmentos dilutorios que permiten la obtención de una orina diluida.
D. Conductos conectores y colectores
Cuando el líquido tubular abandona el TCD más del 90 % de las sales del ultrafiltrado
se han reabsorbido. A continuación, el líquido tubular pasará sucesivamente por el
conducto conector, el conducto colector cortical (CCC), conducto colector medular
externo (CCME) y el conducto colector medular interno (CCMI). El conducto
conector y los conductos colectores se encuentran formados por dos tipos celulares: las
células principales, más abundantes (2/3) y, las células intercaladas que se encuentran
en menor número respecto a las anteriores (1/3).
En estos segmentos de la nefrona el Na+ es reabsorbido en las células principales
mediante canales específicos denominados canales epiteliales de Na+ (CENa) ubicados
en la membrana apical. Luego el Na+ es transportado hacia el capilar peritubular a
través de la bomba de Na+-K+ ATPasa de la membrana basolateral. Por otro lado, las
uniones intercelulares (Zona Occludens) en estos segmentos del nefrón, a diferencia del
TCP, es mucho más estrecha o cerrada y permite muy poco desplazamiento de Cl- por
la vía paracelular. Esto genera una DPT negativa (desfavorable) que puede llegar al
orden de -40mV, debido a la reabsorción de Na+ no acompañada por igual reabsorción
de Cl-. Esta DPT desfavorable es responsable de la salida de K+ aumentada hacia la
luz tubular por sus canales pasivos en la membrana apical que es muy permeable a este
ion (gradiente de concentración + gradiente eléctrico). De este modo, el K+ pasa a la luz
tubular por el proceso de secreción tubular en estas células.
La reabsorción de Na+ por los CENa es estimulada por una hormona esteroidea, la
aldosterona. Esta estimulación genera un mayor incremento de la DPT y por tanto de la
secreción de K+ hacia la luz. Así, uno de los principales estímulos para la liberación de
la aldosterona es la concentración alta de K+ en sangre (hiperpotasemia), lo cual permite
en estos casos eliminar el exceso de K+ por secreción tubular. Contrariamente, el
péptido natriurético atrial inhibe dichos canales. Existe un grupo de fármacos diuréticos
denominados ahorradores de K+ que inhiben los CENa, siendo el más utilizado la
Espironolactona.
En estos segmentos de la nefrona las células intercalares reabsorben K+ a través de una
ATPasa K+/H+ ubicada en la membrana apical. Esta ATPasa transporta K+ hacia el
interior celular y H+ hacia la luz tubular (y se reabsorbe HCO3- hacia la sangre). Este
transporte es de crucial importancia en el mantenimiento del equilibrio ácido-base del
organismo. Así, ante una acidosis (exceso de H+ en sangre) la eliminación del exceso de
protones H+ (secreción tubular) mediante la acidificación de la orina busca mantener el
Ph sanguíneo en rangos normales. Por otro lado, cuando existe una hipopotasemia
(disminución de la concentración de K+ en sangre) las células intercalares reabsorben
K+.
Por lo mencionado anteriormente, en estos segmentos del nefrón el K+ puede secretarse
(células principales) o reabsorberse (reabsorberse) dependiendo de las necesidades del
organismo para mantener la homeostasis.
La reabsorción de agua en estos segmentos de la nefrona depende de la presencia de la
hormona vasopresina o ADH. La ADH es una hormona sintetizada en el núcleo
supraóptico y paraventricular del hipotálamo y se almacena en la neurohipófisis. Ante el
incremento de la osmolaridad plasmática o la disminución de la volemia (por
ejemplo: deshidratación, hipotensión, hemorragia) se estimula la liberación de ADH a
partir de la neurohipófisis. Esta hormona se une a receptores V2 presentes en las células
de los conductos colectores. En el interior de dichas células existen un grupo de
acuoporinas denominadas AQP2 que se localizan en vesículas intracelulares. La
expresión de las AQP2 en la membrana apical depende de la presencia de ADH.
Cuando la ADH se une a sus receptores estimula la expresión de AQP2 posibilitando la
reabsorción de agua desde el líquido tubular al interior celular. Posteriormente, el agua
pasa al intersticio a través de las AQP 3 y 4 que se encuentran formando parte de la
membrana basolateral y cuya expresión no depende de la ADH. Así, el estímulo de
ADH da lugar a la formación de una orina concentrada de poco volumen.
Contrariamente, en ausencia de ADH, como ocurre en situaciones de sobrecarga de
volumen, las AQP2 no se expresan en la membrana apical sino que permanecen en las
vesículas intracelulares. Como consecuencia, los conductos colectores no reabsorben
agua dando origen a una orina diluida de mayor volumen que permite eliminar el exceso
de agua.
El conducto colector medular interno es naturalmente permeable a la urea, la cual
se reabsorbe utilizando transportadores denominados UT1 y UT3 que permiten la
reabsorción de urea desde el líquido tubular al intersticio medular. Esta reabsorción de
urea hacia el intersticio medular contribuye con la generación de un intersticio
medular hipertónico, requisito indispensable para la obtención de una orina
concentrada. En presencia de ADH, la permeabilidad del CCMI a la urea se
incrementa, aumentando la hipertonicidad medular y contribuyendo de este modo con
la reabsorción de agua.
Orina concentrada u orina diluída
Dependiendo del volumen de los líquidos corporales, la osmolaridad plasmática o la
presión sanguínea de un animal, el riñón tiene la capacidad de eliminar una orina diluída
o concentrada y así eliminar o conservar agua dependiendo de las necesidades del
organismo. Esta capacidad es posible debido a la:
A. Generación de un intersticio medular hipertónico (orina concentrada).
B. Dilución del líquido tubular en la RAG y TCD (orina diluida).
C. Permeabilidad variable al agua, y regulada por la ADH, en los conductos
colectores que determina la osmolalidad de la orina excretada.
A. Generación de un Intersticio medular hipertónico
La generación y mantenimiento de un intersticio medular hipertónico es posible por:
1. Reabsorción de solutos osmóticamente activos desde el líquido tubular al
intersticio medular. Estos incluyen la reabsorción de ClNa por la RAG y el TCD y,
la reabsorción de urea por el CCMI hacia el intersticio medular. La urea contribuye
con la osmolalidad del intersticio medular en una proporción semejante a la del ClNa.
2. Mecanismo de contracorriente entre los túbulos renales y los vasos rectos.
Este mecanismo tiene lugar en las nefronas yuxtamedulares. En estas nefronas existe
una disposición particular entre los capilares peritubulares y las ramas delgada (RDG) y
gruesa (RDG) del asa de henle. Los capilares peritubulares en estas nefronas reciben el
nombre de vasos rectos y están dispuestos en paralelo con las ramas del asa de henle
(delgada y gruesa) que llegan hasta las capas más profundas de la médula. Así, los vasos
rectos tienen una forma de orquilla similar a la del asa de henle.
Los vasos rectos al ingresar en la médula (vasos rectos descendentes) corren paralelos
a la RAG y sus flujos corren en direcciones opuestas. Posteriormente, los vasos rectos
comienzan a ascender para salir de la médula (vasos rectos ascendentes) corriendo
paralelos a la RDG y sus flujos también corren en direcciones opuestas. Asimismo, la
RAG y la RDG también están dispuestas en paralelos y sus flujos presentan
direcciones opuestas. Esta disposición en paralelo y flujos en direcciones opuestas
permiten generar y mantener un intersticio medular hipertónico con bajo gasto de
energía a través de un mecanismo de contracorriente de agua y solutos.
El mecanismo de contracorriente es el siguiente: La RAG reabsorbe activamente
ClNa+ al intersticio medular y el CCMI reabsorbe urea. La RDG reabsorbe agua hacia
el intersticio medular siguiendo la fuerza osmótica transtubular generada por la
reabsorción de solutos osmóticamente activos por la RAG. Los vasos rectos
descendentes (VRD), en su camino hacia la medula renal, toman contacto con un
intersticio medular progresivamente más hipertónico (concentrado). La baja presión
hidrostática y alta presión oncótica de los VRD al ingresar en la médula favorecen el
movimiento de los solutos reabsorbidos por la RAG y el CCMI (ClNa y urea) desde el
intersticio al interior de los vasos. Así, a medida que los VRD penetran en la medula su
osmolaridad se equilibra con la del intersticio. Cuando los vasos rectos abandonan la
médula y comienzan a ascender (VRA), en su camino hacia la corteza, toman contacto
con un intersticio progresivamente menos hipertónico y más diluido. El libre juego de
las osmolaridades que buscan equilibrarse, determina que los VRA (que traen sales)
acepten grandes cantidades de agua que fueron aportados por la RDG al intersticio en
respuesta a las sales reabsorbidas por la RAG. Esta sustracción de agua por los VRA
evita la dilución de las sales del intersticio el cual se conserva hipertónico. Por otro
lado, la urea que fue sustraída por los VRD vuelve a la RDG desde los VRA. Así, la
urea se recicla y vuelve al líquido tubular y estará disponible para ser nuevamente
reabsorbida por el CCMI (Ciclo de la urea). Cuando los VRA abandonan la medula y
empiezan a ascender hacia la corteza, su flujo sanguíneo duplica al flujo de entrada y la
reducción de la presión oncótica es significativa.
Así, la reabsorción de solutos osmóticamente activos (ClNa y urea) por la RAG, el TCD
y el CCMI generan un intersticio medular hipertónico. Por un mecanismo de
contracorriente la RDG reabsorbe agua siguiendo la fuerza osmótica de dichos solutos
hacia el intersticio, lo cual atentaría contra el mantenimiento de la hipertonicidad
medular. Sin embargo, la disposición particular de los vasos rectos permite, por un
mecanismo de contracorriente, retirar el exceso de agua del intersticio contribuyendo
con el mantenimiento de un intersticio medular hipertónico. Así, la RAG, el TCD y el
CCMI generan la hipertonicidad medular y los vasos rectos la mantienen.
2. Secreción tubular
El proceso de secreción tubular tiene importancia en la excreción de sustancias
potencialmente tóxicas para el organismo y en la secreción de determinados iones como
el K+ en determinados segmentos del nefrón (ya mencionado). Las sustancias tóxicas
incluyen desechos metabólicos endógenos (sales biliares, oxalatos, uratos,
prostaglandinas, etc.), o exógenos (medicamentos o toxinas). Muchas de estas
sustancias de desecho, no son filtradas por el glomérulo porque se encuentran unidas a
las proteínas plasmáticas pero son secretadas desde la sangre al líquido tubular por el
proceso de secreción tubular que ocurre principalmente en el TCP. En el TCP se
secretan fármacos como la Furosemida y las tiazidas que, a través de este proceso,
pueden llegar a su sitio de acción. El mecanismo de secreción tubular es saturable y
poco específico ya que puede ser utilizado por diferentes sustancias. Así, el incremento
en plasma de una sustancia puede enlentecer la eliminación de otra al competir por el
proceso de secreción. En el caso de un fármaco esto puede ser beneficioso porque
genera una mayor vida media y prolonga su efecto, o bien, puede generar toxicidad al
incrementar las concentraciones de dicho fármaco en sangre. Desde el punto de vista
práctico, una de las ventajas de la secreción tubular es que la eliminación de algunas
sustancias tóxicas o algunas hormonas se eliminan por este mecanismo y pueden así ser
testeadas sus concentraciones en la orina como un reflejo de sus concentraciones en
sangre. Otra aplicación beneficiosa es el uso de competidores de la secreción tubular.
Por ejemplo, la Penicilina es un antibiótico que se secreta rápidamente por los túbulos
luego de su administración. El uso de inhibidores de la secreción (Probenecid) puede
utilizarse para prolongar la vida media de la droga y reducir la frecuencia de
administración.
El resultado final de los tres procesos renales que ocurren en la nefrona (filtración
glomerular, reabsorción y secreción tubular) es la formación de orina. Así, los riñones a
través de la regulación de estos procesos varían las características físico químicas de la
orina que se excreta con el objetivo de mantener la homeostasis del organismo. El
mantenimiento de una función renal normal asegura la eliminación de sustancias
potencialmente tóxicas para el organismo. Así, la afección de la función renal puede
resultar en incrementos en sangre de desechos que deben ser eliminados por el riñón
como la urea y la creatinina (síndrome urémico). Asimismo, la normalidad de la función
renal asegura el mantenimiento de la calidad y cantidad de los líquidos corporales. De
este modo, la afección de la función renal puede originar incrementos en las
concentraciones séricas de potasio. La hiperpotasemia puede originar paro cardíaco. Si
la función renal no es restaurada puede ocurrir la muerte del individuo.
La funcionalidad renal es evaluada rutinariamente en la clínica de pequeños
animales a través del análisis de orina. Se trata de una maniobra sencilla que
permite iniciar la evaluación de la funcionalidad renal y el medio interno. Para la
evaluación de la función renal, los resultados del análisis de orina son
complementados inicialmente con las determinaciones de las concentraciones de
desechos metabólicos en sangre (urea y creatinina) y con la clínica del paciente,
entre otros.
3. Análisis de orina
El análisis de orina ocupa un lugar primordial en el diagnóstico clínico de pequeños
animales. Se trata de una herramienta semiológica simple, de bajo costo, que orienta al
clínico en el diagnóstico de más de 40 patologías del medio interno en el paciente
canino y felino (Hutter 1995, 2010). El análisis de orina consiste en la determinación de
parámetros físico químicos que incluyen: Proteínas, densidad, glucosa, Ph, leucocitos,
cuerpos cetónicos, urobilinógeno, sangre y, billirubina.
La densidad es determinada por refractometría, las proteínas por la técnica de Heller
descripta por Hutter (1995) y los parámetros restantes con tiras reactivas comerciales de
uso humano (Urine Strip, Laboratorio Wiener®). El resultado de los parámetros
evaluados en las tiras reactivas se obtiene visualmente por comparación con una carta
de colores provista por el fabricante. La extracción de la orina en los pacientes puede
realizarse utilizando diferentes metodologías: chorro medio, sondaje o cistocentesis.
Los procesos renales de formación de orina, fundamentalmente la filtración glomerular
y reabsorción tubular permiten obtener, en un paciente normal, una orina concentrada o
diluida dependiendo de las condiciones en las que se encuentra el individuo. Asimismo,
el estudio de las características físico químicas de la orina pueden indicarnos que dichos
procesos (filtración glomerular y reabsorción tubular) han sido afectados. Por ejemplo,
la existencia de proteinuria (en un paciente con un sedimiento urinario que confirma la
ausencia de proteínas del tracto genitourinario) es un signo cardinal de injuria o lesión
glomerular. Dicha lesión, a la barrera de filtración glomerular, puede ocurrir por
diferentes causas como la hipertensión arterial sistémica, el depósito de complejos
antígeno anticuerpo, etc.
Referencias
Tratado de Fisiología médica. A.C. Guyton. Editorial Interamericana. 1998.
Fisiología Veterinaria. J.G. Cunningham. Editorial McGraw-Hill, 2009. Cuarta edición
Análisis Rápido de Orina. R. H. Hutter, 1995, 2010.