FISIOLOGÍA RENAL (Estructura, funciones, compartimientos líquidos del cuerpo y hemodinámica renal) Fabiola León Velarde Dpto. de Ciencias Biológicas y Fisiológicas Laboratorio de Transporte de Oxígeno

Principales funciones renales Mantener la homeostasis del “medio interno”. Depurar la sangre de productos metabólicos endógenos y exógenos.

Otras funciones : Regulación del volumen circulante efectivo y de la presión arterial. Control de la eritropoyesis : Intersticio peritubular proximal Activación de la vitamina D: Epitelio tubular proximal Gluconeogénesis.

“La constancia del medio interno es condición de vida libre” CLAUDE BERNARD (1813-1878)

COMPARTIMENTOS LÍQUIDOS DEL CUERPO Agua Total 100% (40 – 42 L) 67% Fluído Intra (28 L) Celular Fluído Intersticial 25% (10-11 L) Plasma 8% (2.8-3.5 L) Fluído Extracelular = Fluído Intersticial + Plasma (13-14 L)

DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES M = V x C Volumen = Masa administrada – Masa eliminada Concentración Mediante una sustancia cuyo volumen de distribución sea conocido, se puede determinar: Vol. Plasmático (azul de Evans, Alb I131, Cr51, Fe59) Vol. del líquido extracelular (inulina, manitol) Vol. del agua corporal total (antipiridina) Líquido Intersticial = Vol. extracelular – Vol. plasmático Líquido Intracelular = Agua corporal total – Vol. extracel

Volumen sanguíneo Volumen de plasma = 2.8 – 3.5 L Hematocrito = 0.38 – 0.42  2.8 / (1 – 0.4) = 4.7 L

Volumen circulante efectivo Es el volumen plasmático capilar que perfunde efectivamente (y no verdaderamente o idealmente) los tejidos El VCE depende del estado de expansión o contracción del LEC El VCE depende de la masa corporal total de sodio

Presión Osmótica Es la presión ejercida por las partículas en solución. Provee el gradiente de [H2O] para la difusión de [H2O]. P x V = R x T x m (M = C x V) P = R x T x C C, depende de g y de s g = #de partículas/mol (osm/mol) s = facilidad de un soluto para atravezar una membrana (coef. de reflexión) s =1, impermeable al soluto; s =0, 100% permeable al soluto

OSMOLARIDAD OSM = g . C g = número de partículas/mol (osm/mol) C = concentración (mM/L)

COMPOSICIÓN DEL PLASMA, mEq/l LEC, pH = 7.4 (Osm = 290 mOsm/l) LIC, pH = 7.15 No electrolitos H2CO3 H2CO3 K+ 150-155 HCO3- 8 Na+ 135-145 HCO3- 24 PO4-3 140 Cl – 2 Cl – 104-110 PO4-3 2 Cl- 2 K+ 3.5-5 Ác. Org. 6 Prot – 74 Na+ 5-10 Ca+2 5 Prot – 16 Mg+2 26 Mg+2 3

Diferencia entre la composición del plasma y del líquido intersticial Presencia de proteinas (6 g/dL), principalmente como albúmina. Mayor carga negativa, Atracción de cationes Equilibrio de Donnan: 3 a 4 mEq/l más de cationes y algo menos de aniones en el plasma con respecto al líquido interticial.

Concentración de electrolitos en los líquidos corporales

Concentración de electrolitos en los líquidos corporales

HOMEOSTASIS DEL Na+ Y DEL LEC LIC LEC 2 K+ ATP 3 Na+ 40% 20%

Iones corporales Hiperkalemia: [K] > 5mM Hipokalemia: [K] < 3.5 mM Hipernatremia: [Na] > 145 mM Hiponatremia: [Na] < 135 mM   "Pool" iónico total: 4 mol [Na K] para 70 Kg 25 mol (Ca ) 1 mol (Mg ).

- Todo el K+ es intercambiable. -         Los iones son el 95% de los solutos en los fluidos corporales. -         Todo el K+ es intercambiable. -         Solo del 65 al 70% de Na+ es intercambiable. -         Después del K+, el Mg ++ es el catión más importante en el L I C. -         Después del Na+ el Ca ++ es el catión má importante en el L E C -         Cl y HCO3-, predominan en el L E C. -         PO4, proteinas y iones orgánicos en el L I C.

cap = Presión osmótica de los capilares PRESIONES DE STARLING EN EL LEC Flujo = K[(Pcap + int) – (Pint + cap) Pcap = Presión hidrostática de los capilares Pint = Presión hidrostática interticial cap = Presión osmótica de los capilares  int = Presión osmótica interticial capilares cap Pcap interticio Pint  int

Un hombre de 70 kg tiene una osmolaridad normal de 300 mOsmol Un hombre de 70 kg tiene una osmolaridad normal de 300 mOsmol.L-1), y una relación normal de VIC/VEC de 28/14 L de agua. Un día, sufre severas quemaduras y pierde 2.5 L de agua (no pierde solutos). A cuanto aumentará su osmolaridad ?? (300 mOsmol.L-1 * 42 L) = (x * 39.5 L)  319 mOsmol.L-1

Casi todo el NaCl se encuentra en el VEC, Luego de rehidratarlo, someten al paciente a una cirugía reconstructiva. Durante la operación, continua recibiendo agua glucosada, pero pierde 900 mOsmol NaCl. Cuál sera la nueva osmolaridad?. Casi todo el NaCl se encuentra en el VEC, el contenido normal (300* 14) = 4200 mOsmol se reduce a (4200 - 900) = 3300 mOsmol . entonces, la nueva osmolaridad sería:  300 * (3300/4200) = 236 mOsmol kg -1, si las células fuesen impermeables, pero las células se hinchan frente al medio hiposmótico, y la osmolaridad aumenta, pero con un VEC reducido, incluída una reducción del volumen plasmático.

FISIOPATOLOGIA DE LOS VOLUMENES Y OSMOLARIDAD CORPORAL   (A) DESHIDRATACION : (  Volumen ) (B) SOBREHIDRATACION : ( Volumen ) a)     ISOSMOTICA b)     HIPEROSMOTICA : c)      HIPOSMOTICA :

Hemodinámica renal

Circulación renal Las arterias renales se ramifican en arterias interlobares - arteria arcuata  corteza renal Las arterias interlobulares alimentan los capilares glomerulares Arteriolas aferentes: hacia capilares glomerulares (la sangre se convierte en orina) Arteriolas eferentes Corteza: capilares peritubulares en glomérulos corticales Médula renal: capilares de los glomérulos yuxtaglomerulares Retorno, venas interlobulares, arcuatas, interlobares Hasta la vena renal.

Circulación renal Vasos preglomerulares Vasos postglomerulares arteria renal - arteria interlobular arteria interlobar - arteria aferente arteria arcuata Vasos postglomerulares arteria eferente capilares peritubulares y vasos rectos vena renal

ESTRUCTURAS DEL RIÑÓN

Aparato Yuxtaglomerular - Glomérulo

Tasa de filtración glomerular FPRE = 600 ml/min 120 ml/min FF = TFG/FPRE = 0.2 TFG = 100-125 ml/min (140-180 L/día) 1

Autorregulación del FSRE y la TFG

Control hemodinámico intrarrenal Mecanismo de autorregulación: Reflejo miogénico “Feedback” túbulo-glomerular Mecanismos de regulación adicionales: Eje renina-angiotensina-aldosterona Control nervioso y hormonal Función endotelial

Reflejo miogénico La distensión de la pared vascular aferente provoca la apertura mecánica de canales de calcio en las células musculares de la capa media. 1

La nefrona Feedback TG 3. Sensor en la mácula densa y envío de mediador vasoconstrictor a la a. aferente 1. Si aumenta la TFG 2. Aumenta el flujo tubular de agua y NaCl

La nefrona Feedback TG 3. Sensor en la mácula densa y envío de mediador vasodilatador (PGI2, ON) a la a. aferente + liberación de renina (vasoconstricción eferente) 1. Si disminuye la TFG 2. Disminuye el flujo tubular de agua y NaCl

Importancia del sistema renina-angiotensina-aldosterona Interviene en el control de: Hemodinámica sistémica y presión arterial Hemodinámica intrarrenal Balance de sodio y potasio Balance de agua Equilibrio ácido-básico

Vasoconstrictores renales

Vasodilatadores renales