FISIOLOGÍA RENAL (Concentración de la orina, Equilibrio Acido-Básico) ycx Dpto. de Ciencias Biológicas y Fisiológicas Laboratorio de Transporte de Oxígeno

MULTIPLICADOR DE CONTRACORRIENTE Asa de Henle 1 2 3 4 300 300 400 200 300 200 350 150 300 300 400 200 400 200 400 200 300 300 400 200 400 400 500 300 5 6 7 300 200 350 150 300 100 350 300 425 225 600 400 400 500 550 350 1000 800

MULTIPLICADOR DE CONTRACORRIENTE Las bombas en la porción ascendente gruesa mueven Na+ y Cl- activamente hacia el intersticio, aumentan su osmolaridad hasta 400 mOsm/Kg y esto se equilibra con el líquido isotónico en la rama ascendente. No obstante, continua fluyendo líquido isotónico hacia el interior de esta última y el líquido hipotónico sale de la rama ascendente gruesa. La operación continua de las bombas hace que el líquido que abandona la rama sea aún más hipotónico, mientras que se acumula hipertonicidad en el ápice del asa

LA ÚREA Se concentra en la parte superior del tubo colector (médula externa), impermeable a la urea. Se reabsorbe en la parte inferior del tubo colector (médula interna). (Estos cambios son controlados por ADH) Se recicla en la médula interna donde se añade al gradiente osmótico.

ESQUEMA DE CONCENTRACIONES

ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH Para hallar pH: 1.- K H2CO3 = [H+] . [HCO3-] H2CO3  CO2 [H2CO3] 2.- K H2CO3 = [H+] . [HCO3-] [CO2] pH = - log H+ 3.- log K = log [H+] + log [HCO3-] - log K = - log [H+] + log [HCO3-] [CO2] [CO2] 4.- pH = 6. 1 + log 24 nmol/L pH = 7. 4 0.03 x 40 mmHg

ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH Para hallar PCO2: 1.- pH = pK + log [HCO3-] [H2CO3] 2.- [H+] = K´ . [H2CO3]  K´ . PCO2 [HCO3-] [HCO3-] 3.- K´ para CO2 = 8 x 10-7 mmol/L HCO3- 4.- K´ = 800 nmol/L x 0.03 mmol/L . mmHg = 24

ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH 5.- [H+] = 24 x 40 = 40 nmol/L 24 6.- [HCO3-] = 24 x PCO2 = 24 x 40 = 24 mmol/L [H+] 40 7.- PCO2 = [H+] . [HCO3-] = 40 x 24 = 40 mmHg 24 24

Amortiguación Principios de amortiguación Amortiguador es una mezcla de un ácido débil con su base conjugada (o viceversa). Una solución amortiguada resiste cambios de pH. Los líquidos del cuerpo contienen gran variedad de amortiguadores que representan una primera defensa importante contra los cambios de pH.

Amortiguación Ecuación de Henderson-Hasselbalch Se emplea para calcular el pH de una solución amortiguada. pH = pK + log [A-] / [HA] Donde: [A-] = forma base del amortiguador (meq/L) [HA] = forma ácida del amortiguador (meq/L)

Amortiguadores del LEC Amortiguador HCO3/CO2 Se utiliza como la primera línea de defensa cuando el cuerpo pierde o gana H+. Características: a) la concentración de la forma HCO3 es alta (24 meq/L). b) el pK es 6.1, bastante próximo al pH del LEC. c) el CO2 es volátil y se puede espirar por los pulmones.

Amortiguadores del LIC Los fosfatos orgánicos del LIC incluyen ATP, ADP, AMP, glucosa-1-fosfato y 2,3-difosfoglicerato (pK = 6.0 a 7.5). Las proteínas intracelulares sirven como amortiguadores por su abundante contenido de grupos –COOH/COO- o –NH3/NH2. El amortiguador intracelular más significativo es la hemglobina (pK de la oxihemoglobina = 6.7 y de la desoxihemoglobina 7.9).

REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO BÁSICO SI NO HAY COMPENSACIÓN Se añaden 12 mM/L de H+ al LEC. PCO2 = 40 mmHg. HCO3- = 24 mM/L. H2CO3 = 1.2 mM/L. 12mM H+ + 12mM HCO3- 12mM H2CO3 24mM HCO3- - 12mM = 12mM HCO3- 1. 2mM H2CO3 + 12 mM = 13. 2 mM H2CO3 pH = 6.1 + log 12 mM HCO3- pH = 6.06 MORTAL!!! 13. 2 mM H2CO3

REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO BÁSICO CON COMPENSACIÓN RESPIRATORIA HIPERVENTILACIÓN PCO2 baja de 40 mmHg a 24 mmHg. H2CO3 CO2 y CO2 = PCO2 x  CO2 = 24 x 0.03 pH = 6.1 + log 12mM HCO3- pH = 7.32 OK!!! 0.72

CAMBIOS ACIDO-BASICOS ACIDOSIS RESPIRAT. ACIDOSIS METABÓLICA - pH < 7.4 - pH < 7.4 -  PCO2 arterial -  [HCO3-] -  [H2CO3] -  H+ -  HCO3- + H+ y  pH - A- H+ + C+HCO3- -  secreción H+ A-C+ +H2CO3 = CO2+H2O -  reabsorción de HCO3- -  [H2CO3] -  [HCO3-] -  [CO2] -  pH -  pH (Bronquios, asma, (Enfermedades renales, neumonía) diarrea)

CAMBIOS ACIDOS-BASICOS ALCALOSIS RESPIRAT ALCALOSIS METABÓLICA - pH > 7.4 - pH > 7.4 -  PCO2  H2CO3 -  [HCO3-] (por  de H+ ) -  HCO3- + H+ y  pH -  la ventilación -  la secreción de H+ -  H2CO3 -  reabsorción de HCO3- -  [CO2] -  excreción de HCO3- -  pH -  [HCO3-] -  pH (Vómitos, pérdida de HCl, (Hiperventilación, altura,  TFG) histeria)

BRECHA ANIÓNICA BA = [Na+] - ([Cl-] + [HCO3-]) Valores normales: 8 - 16 meq / L La [Na+] > ([Cl-] + [HCO3-]), la diferencia es la BA (proteínas plasmáticas, fosfatos, sulfatos) Cuando el HCO3- disminuye, puede ser reemplazado por otros aniones para mantener la electronegatividad y BA . La BA también aumenta por el aumento del catabolismo de grasas.

LUMEN células del TCP SANGRE REABSORCIÓN DE HCO3- LUMEN células del TCP SANGRE Na+ Na+ HCO3- H+ H+ 2K+ Na+ H+ HCO3- HCO3- 85% H2CO3 H2CO3 C.A. C.A. Cl- H2O CO2 CO2 H2O H2O

REABSORCIÓN DE HCO3- LÚMEN célula del TC SANGRE (Tipo A) HCO3- H+ H+ HCO3- HCO3- 15% Cl- H2CO3 C.A. Cl- H2O CO2 CO2 H2O H2O

MECANISMOS DE ELIMINACIÓN DE H+ 1) Como protones libres: A la máxima concentración urinaria sólo se eliminan 0.1 meq H+ /día. 2) Unidos al tampón fosfato: - HPO4-2 / H2PO4- - A pH = 7.4, 10 - 30 meq H+ / día - 7.4 = 6.8 + log [Na2HPO4] / [NaH2PO4] (se excreta en la orina) 3) Unidos al tampón NH3/NH4+ - 20 - 50 meq / día El NH3 se sintetiza a partir de la desaminación de la glutamina. NH3 + H+ ==> NH4+ (se elimina como sal)

TAMPÓN FOSFATO LUMEN células del TCP SANGRE Na+ Na+ HPO4-2 H+ 2K+ H+ HCO3- H2PO4- Na+ H2CO3 C.A. CO2 H2O

TAMPÓN FOSFATO LUMEN células del TC SANGRE HPO4-2 H+ H+ HCO3- Cl- C.A. CO2 + H2O

TAMPÓN NH3 LUMEN células de TCP SANGRE Na+ Na+ NH4+ K+ H+ Gln NH3 Na+ KG HCO3- Glucosa CO2 + H2O

TAMPÓN NH3 LUMEN células del TC SANGRE NH3 NH3 NH3 HCO3- H+ H+ H2CO3 Cl- C.A. NH4+ CO2 + H2O