20º sistema renal

Función renal
La función renal se puede dividir en 3 funciones:
1. Mantener el equilibrio del medio interno
¿Como lo hace? Mediante 3 mecanismos distintos
 Excretando sustancias que estén en exceso o que sean toxicas, por
ejemplo el agua que sin ser tóxica puede estar en exceso y se elimina a
través de los riñones.
 Mantener el agua y los solutos, el agua es un elemento esencial para la
vida y el organismo necesita retenerla y la retiene a nivel renal, vamos a ver
como se retiene el agua y los solutos y se elimina las sustancias que sean
toxicas o estén en exceso
 Mantener el pH y la osmolaridad, elementos esenciales para la vida pH de
la célula, pH sanguíneo, pH líquido intersticial, por lo tanto los riñones se
encargan de mantener este pH dentro de ciertos límites. Otro aspecto
importante tiene que ver con la osmolaridad, las células sobreviven a una
determinada osmolaridad, si la osmolaridad aumenta las células pierden
agua se achican, si la osmolaridad disminuye las células aumentaran su
tamaño y pueden reventar. Una de las cosas que tiene que hacer los
riñones es mantener la osmolaridad en el medio interno.
Estos son los 3 mecanismos por lo cuales se mantiene el equilibrio del medio interno.
2. Función endocrina, el riñón secreta hormonas y participa en algunos sistemas.
 Secreta la hormona eritropoyetina la cual estimula la producción de
glóbulos rojos.
 Secreta una enzima llamada renina que participa en un sistema
denominado renina – angiotensina, que es un sistema endocrino que
permite regular la presión arterial.
 Secreta otra enzima denominada calicreina la que participa en el sistema
calicreinas – cininas que también regula la presión arterial
El sistema renina – angiotensina es hipertensor es decir aumenta la presión arterial.
El sistema calicreina – cininas es hipotensor.
El riñón participa activamente en la regulación de la presión arterial mediante estos
dos sistemas.
3. Función metabólica
 El riñón participa en la activación de la vitamina D, la vitamina D que uno
ingiere es inactiva y requiere de hidroxilaciones para poder ser activa y eso
ocurre a nivel renal. Se transforma en 1, 25 hidroxi vitamina D.
 Gluconeogénesis formación de glucosa a partir de sustratos que no son
glucosa, cuando hay un déficit de glucosa en el organismo este debe
buscar otras fuentes de energía para producir glucosa, la obtiene de los
lípidos o aminoácidos y las transforma en glucosa lo que se denomina
gluconeogénesis la cual también ocurre en el riñón.
Principalmente se verá como el riñón participa en la regulación del medio interno y
como regula la presión arterial.
Para ello debemos saber en que consiste el medio interno.
Consiste en los líquidos que están repartidos en distintos compartimentos orgánicos,
una persona que tenga un peso corporal de alrededor de 70 Kg, el 60% es agua, es
decir 42 L o K corresponden a agua.
40% es intracelular lo que corresponde aproximadamente a 25 L
20% es extracelular lo que es aproximadamente entre 15 y 17 L.
El agua extracelular a su vez esta en diferentes compartimentos:
Compartimento plasmático 4 % 3 L
Intersticial 16% 11 L
Transcelular 1% 1 a 3 L
El intracelular del extracelular esta separado por la membrana plasmática y tienen
diferente composición a pesar de ello tienen la misma osmolaridad, misma fuerza
osmótica.
El extracelular a su vez esta compartido entre estos tres compartimentos, el intersticial
es toda el agua que esta entre las células, distinto a plasmático que es el agua dentro
de los vasos sanguíneos.
Entre el intracelular y el extracelular esta la membrana plasmática pero lo que esta en
contacto con el intracelular es el intersticial pero a su vez el intersticial esta en
contacto con el plasmático porque lo que sale del plasma sale del intersticio primero y
luego entra a la célula, al revés lo que esta dentro de la célula sale hacia el intersticio y
finalmente al plasmático.
Estos tres compartimentos están comunicados el intracelular, el extracelular
fundamentalmente con intersticial están en equilibrio. El intracelular esta en equilibrio
con el intersticial y a su vez el intersticial con el plasmático. De tal modo que cualquier
cosa que se modifique en el plasmático va a repercutir en el intersticial y finalmente en
el intracelular.
¿Porque hablo de esto?
Porque lo que los riñones hacen fundamentalmente es purificar el plasma, cuando digo
excretar sustancias que estén en exceso, tóxicas lo hace desde el plasma pero
cualquier cosa que modifiquemos en el plasma va a repercutir en el intersticial y en el
celular. Cualquier cosa que el riñón este haciendo lo hará sobre el líquido plasmático
pero finalmente va a repercutir sobre los otros dos compartimentos.
Finalmente el transcelular son líquidos que no son ni plasmáticos ni intersticiales por
ejemplo el líquido peritoneal, el líquido pleural, líquido sinovial y el líquido
cefalorraquídeo.
Al riñón llega una arteria sale una vena y tiene también el uréter, la sangre llega a
través de la arteria sufre un proceso dentro del riñón y sale o por la vena o por el
uréter. De tal modo que lo que entra por la arteria tiene dos posibilidades o salir en
forma de orina o como sangre a través de la vena. Cualquier sustancia que llegue al
riñón va a llegar a una concentración determinada en la sangre arterial si la
multiplicamos por el flujo, vamos a tener la cantidad sustancia que llega, a esto le
llamamos flujo plasmático renal arterial es decir la cantidad de sangre que esta
llegando por minuto, si multiplico ese flujo por ejemplo n por minuto por la
concentración que esa sustancia tenga, tengo la cantidad total de la sustancia que
esta llegando por minuto al riñón. La sustancia que llega al riñón tiene dos
posibilidades o salir por aquí? En ese caso saldrá en el plasma de nuevo a una
concentración determinada en la sangre venosa multiplicado por el flujo plasmático
renal venoso, es decir, la sangre que salga por la vena en mL por minuto multiplicado
por la concentración que la sustancia tenga miligramos por mL. Ahí tengo la sustancia
total que esta saliendo por la vena. Pero la sustancia puede salir por el uréter lo que va
a ser igual a la concentración que esa sustancia tenga en la orina multiplicado por el
flujo urinario.
Si la sustancia no se produce en el riñón ni se metaboliza en el riñón cualquiera
sustancia que llegue aquí va a tener que salir por aquí o por acá pero lo que salga de
acá ósea la sumatoria de las dos va a tener que ser igual a esta otra.
Que ocurre para que se produzca la orina
Ocurren varios procesos dentro del riñón que finalmente dan origen a la orina.
Túbulos que están en interfase ósea que se unen, en el corpúsculo renal hay una
interfase entre la sangre y estos túbulos.
Hay una arteriola que lleva sangre a el corpúsculo aquí se origina el primer proceso de
reformación de la orina que es la filtración en este punto pasan sustancias desde el
plasma hacia los túbulos y eso ocurre en el corpúsculo renal, a este primer proceso se
le denomina filtración glomerular. En este proceso hay sustancias que van a salir
desde el plasma hacia el espacio urinario.
Las sustancias que filtran sufren varios procesos mas, hay sustancias que son
reabsorbidas selectivamente a través de las células tubulares. Segundo proceso, de
reabsorción.
El proceso de filtración es no selectivo pues las sustancias van a salir solo por tamaño
desde el espacio vascular hacia el espacio urinario.
El proceso de reabsorción es selectivo en el sentido de que las células reabsorben
sustancias que requieren por ejemplo se reabsorbe el agua, cloruro de sodio.
Hay otro proceso por el cual sustancias que todavía quedaron van a ser secretadas
hacia los túbulos , se denomina secreción, este proceso es distinto a la secreción del
sistema endocrino o exocrino en el sentido que este proceso es nada mas que un
transporte de sustancias desde el intersticio hacia el lumen tubular.
Lo que ustedes tienen acá? Es que la sangre llega por la arteriola aferente sale por la
arteriola eferente, en el medio hay un plexo capilar, pero esta arteriola nuevamente se
ramifica en relación a los túbulos ya sea en la corteza o en la medula y aca? siguen
saliendo sustancias. Primero filtran pero aca? nuevamente salen sustancias y estas
que salen son las sustancias secretadas hacia los túbulos.
Este proceso de secreción también es selectivo, las células tubulares sacan algunas
sustancias y no otras.
Finalmente, el cuarto proceso, es el de excreción proceso por el cual las sustancias
que quedan aca? Son eliminadas a través de la uretra.
Para cualquier sustancia que entre aca? va a ser igual a la concentración que esa
sustancia tenga multiplicado por el flujo urinario.
La cantidad total que estoy excretando de una sustancia va a ser igual a la
concertación que tengas ahí? por ejemplo miligramos por mL y lo puedo multiplicar por
el flujo urinario mL por minuto de esta manera calculo la cantidad total de sustancia
que estoy excretando por minuto por ejemplo excretare una sustancia cualquiera 10
mL/min.
La sustancia que estoy excretando proviene de la sangre, es decir, que la sustancia
que estoy excretando aquí? antes estuvo en la sangre. Lo que esta saliendo del riñón
estuvo anteriormente en la sangre, a menos que el riñón la este produciendo o
metabolizando, debería haber estado antes en la sangre, si estuvo en sangre va a ser
igual a la concentración que tuvo esa sustancia en plasma multiplicado por un volumen
el flujo y a este lo llamare C. Puedo decir la concentración plasmática de esto
multiplicado por C (volumen) va a ser igual a la concentración urinaria que esta
sustancia tenga multiplicado por el flujo urinario.
Lo que entra va a sufrir el proceso de reabsorción, secreción y excreción.
La sumatoria será igual, ni mayor ni menor:
Si es mayor se produjo en el riñón. *
Si es menor se metabolizo en el riñón. *
Lo que se reabsorbe va a salir por la vena y lo que se secrete por la orina.
Lo que salga por la orina antes estuvo en volumen de sangre, estuvo en la sangre en
una concentración determinada, entonces yo puedo despejar C, es decir, el volumen
de sangre que contenía esa sustancia determinada (x) va a ser igual a la
concentración que tenga en orina de esa sustancia multiplicado por el flujo urinario y
partido por la concentración plasmática que esa sustancia tenga. Esta relación es muy
importante en la fisiología renal y se llama aclaramiento, viene de la palabra en ingles
¿?que se podría traducir como limpio o aclaramiento, es decir estoy depurando el
plasma de sustancias, cualquier sustancia que este excretando en la orina estuvo
antes en el plasma a una concentración determinada y esta si es el volumen del
plasma por minuto que quedo libre de una sustancia por unidad de tiempo
C será mL por min, es decir, la cantidad de plasma que el riñón es capaz de limpiar, si
uno esta excretando por ejemplo acido urico en una concentración determinada por
ejemplo 10 miligramos por minuto, estos 10 miligramos por minuto estuvo antes en el
plasma, probablemente no estuvo en mL estuvo en 100 mL volumen grande y ese es
el volumen que sale. Es la cantidad de plasma que queda libre de una sustancia
determinada por unidad de tiempo eso es el aclaramiento renal.
Ese es un parámetro de la función renal muy importante, el aclaramiento para cada
sustancia es distinto y depende de la sustancia, características intrínsecas de esta.
Uno podría calcular el aclaramiento de una sustancia fácilmente conociendo algunos
parámetros por ejemplo es muy fácil conocer la concentración urinaria que tiene la
sustancia o el volumen urinario o la concentración plasmática. Es probable que
ustedes hayan escuchado muchas veces que les piden un examen de aclaramiento.
Cuando le piden la orina de 24 horas ¿Por qué? Porque se puede determinar el flujo
urinario. Al sacar una muestra de esa orina se puede determinar la concentración de
una sustancia en la muestra, además se puede calcular en sangre. Con esos análisis
se puede determinar el aclaramiento de una sustancia, depuración.
Este examen se usa para determinar función renal.
Hay sustancias que son endógenas del organismo como la creatinina que permite
calcular el parámetro renal pero hay otras sustancias que son exógenas y que tienen
que inyectarse para calcular los parámetros renales por ejemplo para calcular el flujo
plasmático renal se necesita una sustancia que tenga cierta característica, que no sea
producida ni metabolizada por el riñón, que la sustancia que entre por aquí? Salga
toda por aca?, si es así toda la sustancia que esta contenida aquí va a ser la sustancia
que estuvo contenida en la totalidad del plasma o sea en ese caso C va a ser igual a
toda la sangre que llegue porque la sangre que entro fue totalmente purificada de esa
sustancia porque toda esa sustancia salio por la orina. Para calcular el flujo plasmático
renal lo que tendría que ocurrir que yo tenga una sustancia que entren 100miligramos
y los 100 miligramos salgan por la orina y por acá? salga 0 miligramo, en ese caso
toda la sustancia que salio estaba antes el plasma pero no quedo nada en el plasma, o
sea todo salio por la orina y no por la sangre venosa. En ese caso nos permite calcular
el flujo plasmático renal. Hay una sustancia el ácido para-aminohipúrico o
paraminohipurato (PAH) no nociva que tiene que ser inyectada, la cual es purificada
cerca de un 90%, si nosotros tenemos que están llegando 100% al riñón 90% van a
salir por la orina y solamente un 10% va a salir por la sangre venosa.
Paraminohipurato filtra libremente acá, acá? y no es reabsorbida por el riñón y sin
embargo es secretada de tal modo lo que filtro aquí mas lo que se secreta acá es casi
el 100%. Esa sustancia nos va a permitir calcular el flujo plasmático renal. Pero
estaremos subestimando el flujo plasmático renal porque calcularemos solo el 90%.
El aclaramiento de paraminohipurato va ser igual al flujo plasmático renal y se le llama
flujo plasmático renal efectivo porque no es el real. Para otra sustancia no vale esta
relación.
En este caso aclaramiento de paraminohipurato va ser igual a la concentración que
paraminohipurato tenga en orina multiplicado por el flujo urinario y partido por la
concentración plasmática que el paraminohipurato tenga.
Concentración de paraminohipurato en orina es de 14 miligramos/mL
Flujo urinario 0,9 mL/min
Concentración plasmatica de paraminohipurato 0,02 miligramos/mL
Aclaramiento de paraminohipurato = 14 miligramos/mL x 0,9 mL/min = 630 mL/min
0,02 miligramos/mL
Flujo plasmático renal efectivo va a ser 630 mL/min, esa es la cantidad de plasma que
esta quedando libre de paraminohipurato por minuto. Pero también es una cantidad de
plasma que esta llegando al riñón pero esta cantidad de plasma es un poco menor que
la realidad.
630mL/min ----- 90%
X
------ 100%
700 mL
Con esto podríamos calcular el flujo plasmático renal real.
12,6 miligramos es lo que esta en 630 mL esa es la cantidad de plasma que quedo
libre paraminohipurato por minuto, 630 mL ahí estaban contenidas estos 12, 6
miligramos.
700 mL de plasma están llegando por minuto al riñón.
La sustancia que salio por aquí? Sufrió un proceso de concentración tremendo porque
en un mL tenemos 12,6 miligramos antes estos 12,6 estaban en 630 mL. Eso es lo
que hace el riñón, es excretar sustancias con una concentración grande. A través del
proceso de reabsorción y secreción.
700 mL es el flujo plasmático renal ¿como puedo saber la relacion entre plasma y
sangre total? porque 700 mL es plasma, el hematocrito nos indica cuanto son
elementos figurados y plasma. Tomo sangre empaqueto elementos figurados y dejo
plasma. El hematocrito es alrededor de 40 a 45% y lo que es plasma será 55%, los
700 mL corresponden al 55% de la sangre.
Sangre total que llega a ambos riñones aprox 1200 a 1300 mL por minuto.
Gasto cardiaco 5 L.
De esos 5 litros 1,2 a 1,3 pasan por los riñones, aprox. 25%.
Ni el hígado que es un órgano más grande recibe esa cantidad.
¿Porque ocurre?
De la arteria abdominal salen las dos arterias renales eso hace que un volumen muy
grande del débito cardiaco llegue a ambos riñones, eso le permite a los riñones
realizar las labores como purificar el plasma de sustancias toxicas o en exceso.
Filtración
El proceso de filtración ocurre en el corpúsculo renal, en este tenemos varios vasos
sanguíneos, la célula endotelial por fuera tiene una membrana basal la cual es una
lamina continua que es un verdadero cedazo denominada lamina basal glomerular y
por fuera de esto tenemos unas células que son los podocitos, los pedicelos del
podocito son prolongaciones que abrazan al capilar, esta célula se continua con las
células de la capsula que forman una capsula (Bowman)
El espacio vascular y el espacio urinario. El glomérulo va a tener un polo vascular
donde llegara la sangre, un polo vascular donde va a llegar y salir una arteriola y un
polo urinario donde saldrá el contenido que filtre.
Tenemos una barrera continua que es la membrana basal glomerular, la célula
endotelial es discontinua tiene fenestraciones, poros que permiten el paso de ciertas
sustancias desde el espacio vascular al urinario pero impiden el paso de otras
sustancias por ejemplo todo lo que son glóbulos rojos o blancos o plaquetas no logran
pasar esta barrera. El agua, solutos como sales minerales, la glucosa, proteínas o
péptidos de pequeño tamaño logran pasar esta barrera.
Esta barrera no es selectiva solamente discrimina por peso molecular.
Hay sustancias que filtran libremente que luego en el proceso selectivo de reabsorción
van a ser retenidas por el organismo.
¿Como es que quedan retenidas o salen?¿que fuerzas actúan sobre estas sustancias
para que salgan? en primer lugar tenemos presión hidrostática capilar que es la
presión con que viene la sangre si la dibujamos vectorialmente es una fuerza que
tiende a sacar sustancias, entonces la presión de filtración que vamos a tener aquí va
a ser igual a una fuerza que tiende a sacar sustancias o sea la presión hidrostática
capilar. A esta fuerza se opone la presión oncótica plasmática, las proteínas del
plasma tienen una determinada concentración, tienden a retener sustancias porque
las proteínas grandes no salen, estas ejercen una fuerza osmótica u oncótica que
tiende a retener sustancia, esta fuerza se contrapone al proceso de filtración o sea a la
fuerza hidrostática.
A la fuerza hidrostática capilar debemos restarle la presión oncótica capilar.
La otra fuerza que se opone es el líquido del espacio de Bowman que tiene una
presión determinada, este líquido también ejerce una presión en sentido contrario,
impide la salida de sustancia.
La presión de filtración o sea con que salen las sustancias va a ser la sumatoria de
estas fuerzas presión hidrostática capilar que tiende a sacar sustancias – la presión
oncótica capilar que tiende a retener sustancia – la presión del líquido del espacio de
Bowman que tiende a retener sustancia.
Si tomamos un asa capilar estiramos desde arteriola aferente a eferente la presión
hidrostática capilar a todo el largo del asa no varia tremendamente tiene alrededor de
45 mmHg, varia poco porque tenemos 2 arteriolas y 2 plexos capilar (circulación
especial “red admirable”) permite que la presión entre estos dos sistemas no varíe.
Porque la circulación terminal ustedes tiene que en la arteriola tienen 45 mmHg y en la
vena llega a 9 mmHg cae mucho esto hace que la sustancia salga en la parte arteriolar
y que en la otra parte entre. Aquí es distinto porque la presión se mantiene. Presión
que ejerce el líquido de Bowman es igual no varia alrededor mmHg en cambio la
presión oncótica capilar va a ser alrededor de 15 mmHg. La presión oncótica capilar va
ir aumentando hasta que la sumatoria de la presión que ejerce la capsula de Bowman
mas la presión oncótica va a ser igual a la presión hidrostática capilar. La presión
oncótica capilar aumenta porque se pierde agua y las proteínas se concentran quedan
retenidas en el vaso. Aumenta hasta el punto n que la presión oncótica capilar mas la
presión que ejerce el liquido del espacio de Bowman sean igual y en ese momento la
presión de filtración es 0 por lo que no salen sustancias pero tampoco pueden entrar.
En la circulación terminal la presión hidrostática cae en la primera parte salen
sustancias en la región arteriolar y en la parte venular entran sustancias al vaso
porque hay una presión negativa aquí como no cae la presión hidrostática capilar
después la presión de filtración es 0 y no puede ser negativa porque esta presión no
puede seguir aumentando porque no puede salir mas agua.
http://www.ucla.edu.ve/dmedicin/DEPARTAMENTOS/fisiologia/FISIOLOGIARENAL.pdf
http://www.carloshaya.net/biblioteca/contenidos/docs/nefrologia/predialisis/pacodiez.PDF