Hemodinámica renal Guido Ulate Montero Departamento de Fisiología Universidad de Costa Rica

Hemodinámica renal Introducción Parámetros hemodinámicos Presiones a lo largo del lecho vascular Medición del FPR Extracción de oxígeno Autorregulación Control de la circulación

La circulación renal participa en : Proveer a las células de nutrientes, oxígeno y retirar el CO2 Proveer a los glomérulos de un flujo plasmático adecuado para sustentar la filtración glomerular Retirar solutos y agua que se han reabsorbido a lo largo de los túbulos renales y aportar al epitelio tubular solutos para la secreción El mecanismo de concentración y dilución urinaria (vasos rectos) La regulación de la presión arterial

Parámetros hemodinámicos renales FR = FSR/GC FF = TFG/FPR

Fracción Renal 1.25 L/MIN FSR GC = 0.25 or 25% 5 L/MIN CO, cardiac output 5 L/MIN

Fracción de Filtración FF = TFG/FPR FF = (125 mL/min)/(687 mL/min) FF = 0.18 FPR = FSR x [1-(Hcto/100)]

Presiones hidrostáticas a lo largo del lecho vascular renal

Extracción de O2 Los riñones presentan gran consumo O2 debido a la actividad de la Na+K+ATPasa. Sin embargo la diferencia a-v es tan solo de 1.5% debido al gran FSR. ¿Cuál es el consumo de O2 en mL/min de los riñones?

Fenómeno de autorregulación de la TFG y el FSR

Mecanismos que explican la autoregulación renal Mecanismo miogénico Retroalimentación tubuloglomerular

Na+ FIG. 7. Proposed mechanism of adenosine acting as a mediator of the tubuloglomerular feedback. Numbers in circles refer to the following sequence of events. 1, Increase in concentration-dependent uptake of Na, K, and Cl via the furosemide-sensitive Na-K-2Cl cotransporter(NKCC2); 2 and 3, transport-dependent, intra-and/or extracellular generation of adenosine (ADO); the extracellular generation involves ecto-5-nucleotidase (5-NT); 4, extracellular ADO activates adenosine A1 receptors triggering an increase in cytosolic Ca2 in extraglomerular mesangium cells (MC); 5, the intensive coupling between extraglomerular MC, granular cells containing renin, and smooth muscle cells of the afferent arteriole (VSMC) by gap junctions allows propagation of the increased Ca2 signal resulting in afferent arteriolar vasoconstriction and inhibition of renin release. Factors such as nitric oxide, arachidonic acid breakdown products,or angiotensin (ANG) II modulate the described cascade. NOS I, neuronal nitric oxide synthase; COX-2, cyclooxygenase-2. See text for further explanations. [Adapted from Vallon (342).] ADENOSINE AND KIDNEY FUNCTION 919 Physiol Rev • VOL 86 • JULY 2006 • www.prv.org Downloaded from physrev.physiology.org on July 23, 2007

(↑reabs en TP)

Acción de algunas sustancias vasoactivas sobre las arteriolas aferente y eferente PAN Relajación Contracción

Factores que modulan la TFG y el FPR AII: constricción aa y ae (pref); FPR; TFG se mantiene o ; contracción cels mesangiales SS: se estimula ante: dolor, estrés, trauma, hemorragia y ejercicio.  R en ambas arteriolas (1): FPR y TFG (+FPR); renina(beta); reabs TP ADH: Flujo medular. Casi no altera FPR ni TFG PAN: vasodilata aa y vasoconstriñe ae; FPR y TFG. renina

Factores que modulan la TFG y el FPR (continuación) Dopamina: R en aa y ae, renina. En dosis : vasoconstriccion (más 1). reabsorción en TP. Endotelinas: R en aa y ae: FPR y TFG; Kf Prostaglandinas: regulan la vasoconstricción masiva que producen agentes como la aII y catecolaminas NO: vasodilata aa y ae,  FPR y TFG. renina Adenosina: R en aa, renina, reabsorción en TP

FF: TFG/FPR Tiende a mantenerse k con cambios en la R de la aa, y variable con modificaciones en la R de la ae. 19

ENDOTHELIAL INFLUENCES ON VASCULAR SMOOTH MUSCLE Smooth Muscle Cell Vasodilation Vasoconstriction TXA2 EDHF EDCF NO ET PGI2 PGF2 Relaxing Factors Ang II Constricting Factors Ang I, II, angiotensin I and II; CGRP, calcitonin gene-related peptide; EDCF, endothelial-derived constricting factor; EDHF, endothelial-derived hyperpolarizing factor; ET, endothelin; NO, nitric oxide; PGF2 , PGI2, prostaglandins F2 and I2;TGFb1, Transforming growth factor b1;TXA2, thromboxane A2. Adapted from Figure 8 from L.G. Navar, Regulation of Renal Hemodynamics. Adv. Physiol. Educ. 20: S221-S235, 1998. Freely available at advan.physiology.org/cgi/reprint/275/6/S221.pdf Endothelial Cell ACE Platelet Activating Factor Shear Stress Calcium Ionophore (A23187) Bradykinin Thrombin Insulin Ang I Serotonin Vasopressin ATP/ADP CGRP TGFb1 Substance P Leukotrienes Acetylcholine Histamine Adapted from Navar, Adv. Physiol. Educ. 20: S221, 1998. For definitions, see “Notes”

Prostacyclin Synthase Navar, Adv. Physiol. Educ. 20: S221, 1998. Renal Actions of Arachidonic Acid Metabolites O CH2-O-C-R Receptor AA-CH PLA2 CH2-PO4-R' COOH Arachidonic Acid Lipoxygenase Cytochrome P450 Cyclooxygenase Epoxygenase HPETE Hydroxylase PGH2 EETS Leukotrienes EETS, epoxyeicosatrienoic acid; PLA2, phospholipase A2 Figure 9 from L.G. Navar, Regulation of Renal Hemodynamics. Adv. Physiol. Educ. 20: S221-S235, 1998. Freely available at advan.physiology.org/cgi/reprint/275/6/S221.pdf 12-HETE Prostacyclin Synthase 20-HETE TXA2 Synthase Isomerases PGI2 Renal Vasoconstriction Renal Vasodilation Renal Vasoconstriction PGE2 Renal Vasoconstriction TXA2 Renal Vasodilation Receptores: EP1: Gq; EP2: Gs; EP3: Gi Renal Vasoconstriction Navar, Adv. Physiol. Educ. 20: S221, 1998.