parte 2 formacion de la orina en los riñones y filtracion glomerular y riego sanguineo upao ...

Universidad Privada Antenor OrregoFACULTAD DE MEDICINA HUMANA

FISIOLOGÍA RENALFISIOLOGÍA RENALFormación de la orina en los riñones: I. Filtración

glomerular y riego sanguíneo

Dr. Edgar Fermín Yan QuirozDr. Edgar Fermín Yan Quiroz

Trujillo 2007Trujillo 2007

Dr. Edgar Yan Quiroz

• Regulación de Homeostasis: Volume LEC, osmolaridad, balance iónico & pH.

• Excreción: Desechos metabólicos & moléculas extrañas

• Producción y regulación de hormonas & enzimas

Rol fisiológico de los riñones


Sistema excretor: Anatomía

• Riñones

• Corteza

• Médula

• Pelvis

• Nefronas

• Uréteres

• Vejiga

• Uretra


Corteza

Médula

Hilio

Seno renal

Parénquima

Corteza

Médula

Cápsularenal

Cálizmenor

Columnarenal

Pirámiderenal

Papilarenal

Pelvisrenal

Uréter

Sistema excretor: Anatomía renal


Cápsula renal

Nefrona

Túbulo colector

Cáliz menor

Papila renal

Médula renal

Corteza renal

Sistema excretor: Anatomía renal (lóbulo)


La nefrona: Unidad funcional renal

• Aproximadamente 2 millones

• Función depende del tipo de epitelio en cada segmento


(b) Micrografía mostrando un pie de un podocito alrededor de un capilar glomerular

(a) Micrografía mostrando el pie de un podocito alrededor de un capilar glomerular

Glomérulo & Cápsula de Bowman: Filtración de la sangre

• Filtración de la sangre a través de la membrana glomerular (endotelio, membrana basal y pericito)

• Permeabilidad es mucho mayor que en capilares normales


Formación de la orina como resultado de la filtración glomerular, la reabsorción tubular y la secreción tubular

Cantidad filtrada

Cantidad reabsorbida

Cantidad secretada

Cantidad de soluto excretada

Arteriola eferente

Arteriola aferente

A la vena renalCapilares peritubulares

Cápsula de Bowman

Glomérulo

Túbulo

A la vejiga y al medio externo


Funciones de la Nefrona: Visión panorámica

• Filtración, reabsorción, secreción y excreción


Funciones de la Nefrona: Apreciación generalArteriola eferente

Glomérulo

Arteriola aferente

Cápsula de Bowman

Túbulo proximal

Túbulocolector

Asa de

Henle

Capilares peritubulares

Túbulo distal

A la vejiga yal medio externo

A la vena renal

Filtración: De la sangre al lumen

Reabsorción: Del lumen a la sangre

Secreción: De la sangre al lumen

Excreción: Del lumen al medio externo



Arteriola eferente

GloméruloArteriola aferente

Capilar peritubular

Cápsula de Bowman

Túbulo



Sustancia A Sustancia CSustancia B Sustancia D

Ejemplo: Creatinina Ejemplo: Algunos electrólitos como Na+, Cl- y HCO3

-

Ejemplo: AminoácidosGlucosa


Determinantes de la Tasa de Filtración Glomerular

Presiónhidrostáticaglomerular

(60 mm Hg)

Presióncoloidosmótica

glomerular (32 mm Hg)

Presión enla cápsula

de Bowman (18 mm Hg)

Arteriola eferente

Glomérulo

Arteriola eferente


Tasa de Filtración Glomerular (TFG)

• Capilar

• Presión hidrostática

• Presión coloidosmótica

• Cápsula de Bowman

• Presión en cápsula de Bowman

• Presión de filtración Neta


Volumen de plasma que entra a la arteriola aferente = 100%

1

2 20% del

volumen de plasma se filtra

5 < 1% del volumen de plasma es excretado al medio externo

80 %

3 > 19 % del volumen de plasma filtrado es reabsorbido

4

> 99% del volumen de plasma que entro a los riñones retorna a la circulación sistémica

Tasa de Filtración Glomerular (TFG)

• TFG ≈ 125mL/min = 180L/día (sólo cerca del 1% es excretado)

Arteriolaaferente

Arteriolaeferente

Glómerulo

Cápsula deBowman

Capilar peritubular

Túbulo


• Autoregulación• Respuesta Miogénica• Regulación x retroalimentación Tubuloglomerular

• Mácula densa• Células Yuxtaglomerulares

• SNA-Simpático• Vasoconstricción arteriolar

• Hormonas/paracrinas• Angiotensina II• Prostaglandinas

Regulación de la TFG


Figure 19-9: The juxtaglomerular apparatus

Regulación de la TFG: Aparato Yuxtaglomerular


TÚBULO PROXIMAL


Túbulo Proximal


Reabsorción: Transporte Activo 10

• Transporte Pasivo

• Transporte Activo

• Na+ al Líquido Extracelular

• K+ into cell

• ATP-asa

• Utiliza energía

• Na+ ECF→ peritubular capillaries

• Reabsorción → Sangre


[Na+]

Célula tubular proximal

Líquidointersticial

Capilarperitubular

Cápsula

de Bowman

[Na+]

Arteriola eferenteArteriola aferente

[Na+]

[Na+]

[Na+]

Reabsorción de Na+: Transporte Activo Primario

Luz tubular


Reabsorción de Na+ en el túbulo proximal

↓ [Na+]

Luztubular

Célula tubularproximal


↑ [Na+] ↑ [Na+] = [Na+] = [Na+] = [Na+] ↓ [Na+] ↑ [Na+] ↑ [Na+]

K+

Na+ reabsorbido

K+ Luz tubular → Célula (Difusión simple)

Célula → LEC

(Transporte activo)

Canales de membrana

Transportador activo

Reabsorción de Na+: Transporte Activo Primario ↑ [Na+]

↑ [Na+] El filtrado es similar al del líquido intersticial

Transporte activo primario

Transporte pasivo (difusión simple)


Glucosa y Na+ reabsorbido

↓ [Na+] ↑ [Glu]

Glu Na+

Glu

Na+

↓ [Glu]

↑ [Na+] K+ K+

Luztubular Célula tubular

proximal


↑ [Na+] ↓ [Glu]

↑ [Na+] ↓ [Glu]

↑ [Na+] ↓ [Glu]

↑ [Na+] ↓ [Glu]

El filtrado es similar al del líquido intersticial

Transportador activo secundarioTransportador de difusión facilitada

Transportador activo

CLAVE

Reabsorción de Glucosa en el túbulo proximal

Luz tubular → Célula (Transporte activo

secundario)

Célula → LEC

(Difusión simple)

Reabsorción: Transporte Activo Secundario

• Na+ unido a 2do transportador (Simporter)

• Glucosa

• Aminoácidos

• Otros iones

• Vitaminas

Arteriola eferente

Capilar peritubular

Cápsula de Bowman

Arteriola aferente

NaCl NaCl

Na + Soluto

Na +

H2O sigueal soluto

A la circulación venosa sistémica

Transporte pasivo de úrea

• Na+ es reabsorbido

• Soluto es reabsorbido

• H2O sigue al soluto

• ↑ [Úrea] en la luz tubular

• [Úrea] luz tubular es mayor que LEC

• Difusión pasiva al LEC

H2O

Úrea Úrea

Menos soluto:osmolaridad ↓

Volumen disminuye pero la cantidad de

Úrea no cambia: [Úrea] ↑

NaClSolutoH2OÚrea

Reabsorción: Transporte Pasivo

Reabsorción: Transporte Pasivo

Soluto

Soluto:

• Glucosa

• Aminoácidos

• Otros iones

• Vitaminas


Filtración

Túbulo Proximal: Reabsorción de Bicarbonato

Luz tubular

Célula tubular proximal


Na+

H-H-

Na+HCO3-

H-

H2CO3-

CO2H2O +

CO2

H2O+

HCO3- Na+

HCO3-

H- HCO3-

+

HCO3-

Na+ Na+

HCO3-

Reabsorbido

Capilarperitubular

Glutamina

AC

α KG HCO3-

Na+

HCO3-NH4

Na+Na+

NH4

H2CO3-

Cápsula deBowman

ATP

Reabsorción por las Células del Túbulo Contorneado Proximal

Célula tubular

Líquido intersticial

Filtrado en la luz tubular Capilar

peritubular

Núcleo

GlucosaAminoácidosAlgunos ionesVitaminas

Na+

H2O

Cl- (y otros aniones), K+

Urea, Grasa,sustancias solubles

3Na+

Cl-

2K+

3Na+

2K+

K+

Transporte activo primario

Transporte activo secundario

Transporte pasivo (difusión)

Proteína transportadora

LEYENDA


Porción Descendente Delgada y Porción Gruesa Ascendente del Asa de Henle

Na+

2Cl-

K+

Na+

H+ATP

Na+

K+ K+

K+

Luz Tubular

Cl-

Ca2+

Mg2+


Primera Porción del Túbulo DistalÚltima Porción del Túbulo Distal – Túbulo Colector

Células principales

Células intercaladas

ATPNa+

Cl-

Na+

Cl-

LuzTubular

Célula PRINCIPAL de

Na+

K+

Na+

K+

Cl-

Última porción del Túbulo Distal Túbulo Colector Cortical

ATPNa+

Cl-

Célula de la porción inicial del Túbulo Distal

K+

Ca2+

Mg2+

Na+

Cl-

K+

Na+

Cl-

Na+

K+

ATP

Na+

K+ K+

Na+Na+

H+H+

LuzTubular

Célula INTERCALADA de


K+


Conducto Colector Medular


Cambios de osmolaridad en diferentes segmentos de los tubos renales: Cantidad de Na+

Corteza

Médula

Túbulo proximal

Túbulo distal

Túbulo colector

Asa de Henle

Fluido isosmótico

Fluidohiperosmótico

Fluido hiposmótico

Na+

Se reabsorbe H2O y Na+

en la misma proporción

K+

El H2O se reabsorbe MÁS por acción de la

ADH

PD PA


Cambios de osmolaridad en diferentes segmentos de los tubos renales: Concentración de Na+

Corteza

Médula

Túbulo proximal

Túbulo distal

Túbulo colector

Asa de Henle

Fluido isosmótico

Fluidohiperosmótico

Fluido hiposmótico

Na+

Se reabsorbe H2O y Na+

en la misma proporción

K+

El H2O se reabsorbe MÁS por acción de la

ADH

PD PA

Flu

ido

>

hip

osm

ótic

o


Concentraciones medias de distintas sustancias en los diferentes puntos del sistema tubular

Túbuloproximal

Asa deHenle

Túbulodistal

Túbulocolector

100.0

50.0

20.0

10.0

5.0

2.0

1.0

0.50

0.20

0.10

0.05

0.02

Na+

Con

cent

raci

ón (

rela

ción

con

la c

once

ntra

ción

en

el fi

ltrad

o)


Regulación de la Osmolaridad Urinaria: Tubo colector

Figure 20-5: Water movement in the collecting duct in the presence and absence of vasopressin

300300

1200

100

400

300

600

200

400

900 700

H20

H20

H20

H20

H20

H20

H20

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

100

100

100

100

900

1200100

H20NaCl

H20NaCl

H20NaCl

H20NaCl

H20NaCl

H20NaCl

H20NaCl

H20NaCl900

600

1200

900

400

400300

300 300

600Urea

Urea

300

400

600

Asa de Henle: Mecanismo de Contracorriente

Túbulo colector

Osmolalidad del líquido intersticial

(mOsm)

Corteza

Médulaexterna

Hacia la vena

Sangre de la arteriola aferente

= Transporte activo

= Transporte pasivo

ASA DE HENLE VASA RECTA

Médulainterna


Concentraciones medias de distintas sustancias en los diferentes puntos del sistema tubular

Túbuloproximal

Asa deHenle

Túbulodistal

Túbulocolector

100.0

50.0

20.0

10.0

5.0

2.0

1.0

0.50

0.20

0.10

0.05

0.02

Cl-

K+

y Na+

K+

Na+

CH

ON

sG

lucaa

Creatin

ina

Con

cent

raci

ón (

rela

ción

con

la c

once

ntra

ción

en

el fi

ltrad

o)


Reabsorción de distintas sustancias en los diferentes puntos del sistema tubular

Túbuloproximal

Asa deHenle

Túbulodistal

Túbulocolector

100.0

50.0

20.0

10.0

5.0

2.0

1.0

0.50

CH

ON

sG

lucaa

Creatinina

Can

tida

d po

r m

inut

o (m

g)Inulina

Urea


Reabsorción de distintas sustancias en los diferentes puntos del sistema tubular

Túbuloproximal

Asa deHenle

Túbulodistal

Túbulocolector

100.0

50.0

20.0

10.0

5.0

2.0

1.0

0.50

0.20

0.10

0.05

0.02

Cl-

K+

Na+Can

tida

d po

r m

inut

o (m

g)


Reabsorción: Receptores tienen un límite

• Transporte máximo

• Saturacion (# de receptores)

• Competición

• Especificidad

• Umbral renal

• Ejemplo: glucosuria


Aclaramiento plasmático

• Capacidad del riñon para depurar o eliminar una sustancia del plasma sanguíneo

plasmáticaiónConcentracurinariaiónconcentracmlurinarioFlujo

mlplasmáticotoAclaramien×= min)/(

min)/(


Inulina

Aclaramiento plasmático de inulina

Glomérulo

Cápsula de Bowman

1 ml de plasma

1 mg de Inulina

1 mg de Inulina/1 ml de plasma

Orina

• Polisacárido, no se reabsorbe ni se secreta


Inulina

Depuración plasmática de inulina

Glomérulo

Cápsula de Bowman

1 ml de plasma

1 mg de Inulina


Orina


1 ml de plasma

1 mg de Inulina


Inulina


Glomérulo

Cápsula de Bowman

1 ml de plasma fue depurado de 1mg de

inulina

Orina


1 ml de plasma

1 mg de Inulina


Inulina


Glomérulo

Cápsula de Bowman

1 ml de plasma fue depurado de 1mg de

inulina

Orina

[Uinu]=125mg/ml y Qurin=1ml/min

min/125

/1min/1/125

][

][

mlC

mlmgmlmlmg

C

P

QUC

inulina

inulina

inu

Uinuinulina

=

×=

×=


Arteriola aferente

Arteriola eferente

Glómerulo

Capilares peritubulares

Filtración(100 mL/min)


HORMONA SITIO DE ACCIÓN EFECTOS

AldosteronaTúbulo distal

Túbulo colector

↑ reabsorción NaCl,

↑ reabsorción de H2O

↑ secreción de K+

Angiotensina II

Túbulo proximal

Porción gruesa ascendente del asa de Henle

Túbulo distal

Túbulo colector

↑ NaCl

↑ reabsorción de H2O

↑ secreción de H+

Hormona AntidiuréticaÚltima porción del Túbulo distal

Túbulo y conducto colector

↑ Reabsorción de H2O

Péptido Natriurético atrialTúbulo distal

Túbulo y conducto colector

↓ reabsorción de NaCl

Hormona Paratiroidea

Túbulo proximal

Porción gruesa ascendente del asa de Henle

Túbulo distal

↓ reabsorción de PO4-

↑ reabsorción de Ca2+

Hormonas que regulan la Reabsorción Tubular

Renina

Angiotensinógeno

Angiotensina I

ECA

Angiotensina II

↓ Flujo sanguíneo

renal

+Zona Glomerular

Aldosterona

T. colector↑ Reabsorción de Na+Cl-

↑ Reabsorción de H2O↑ Secreción de K+

El Sistema Nervioso Simpático:• Aumenta la liberación de Renina y • La formación de Angiotensina II

El Sistema Nervioso Simpático:• Produce Vasoconstricción de las arteriolas con lo que disminuye la excreción de Na+(↓TFG)• Aumenta la Reabsorción de Na+en el túbulo proximal y en la Porción Gruesa del Asa de Henle


ATPNa+

Cl-

Na+

Cl-

Luz Tubular

Célula PRINCIPAL de

Na+

K+

K+

• Reabsorción de Na+Cl-

• Secreción de K+

Acción de la Aldosterona

Intersticio Renal

Aldosterona

Na+

K+

Cl-

Enfermedad de Addison:Retención excesiva de K+ plasmático

Intensa pérdida de Na+Si falta ALDOSTERONA

El exceso de ALDOSTERONA Síndrome de Conn (Tumor de

Suprarrenales)Agotamiento de K+ plasmático

Retención de Na+



Célula INTERCALADA del Túbulo Distal

ATP

Na+

K+

Na+

K+

Na+Na+

H+H+

Angiotensina II

Acciones de la Angiotensina II

Indirectamente: Estimula la secreción de Aldosterona que, a su vez aumenta la reabsorción de Na+ Directamente: Reabsorción de Na+Cl-

Secreción de H+

Luz Tubular


Acciónes de la Angiotensina II

↓ Presión Hidrostática en los Capilares Peritubulares

Capilarperitubular

1

2

↑ Reabsorción Tubular Final, especialmente en los Túbulos Proximales

↑ Fracción de Filtración

↑ Concentración de Proteínas y Eleva la Presión Coloidosmótica en los Capilares Peritubulares


Mecanismo de Retroalimentación de la Mácula Densa para la autorregulación de la presión hidrostática glomerular y la tasa de filtración de glomerular

Epitelio glomerular

Membrana Basal

Túbulo Distal

Fibras musculares lisas

Membrana Elástica Interna

Arteriola Eferente

Arteriola Aferente

Células yuxtaglomerulares

↓ Presión arterial

↓ Presión hidrostática glomerular

↓ TFG

↑ Renina

↑ Angiotensina II

↑ Resistencia Arteriolar Eferente

↓ Resistencia Arteriolar Aferente

↑ Reabsorción proximal de

NaCl

NaCl

↓ NaCl


ADH

Hipófisis

Adenohipófisis

Regulación de la Osmolaridad

Neurohipófisis

Osmorreceptores

BarroreceptoresReceptores cardiopulmonares

N. supraópticoN. paraventricular

Osmolaridad

Volumen sanguíneo

Presión arterial

↓ Volumen urinario

↑ Reabsorción


Mecanismo de Acción de la Vasopresina Formación de los Poros de Agua:

• Vasopressina

• 20 mensajero

• Acuaporinas

• Nuevos poros

↓ Flujo sanguíneo

Vasoconstricción

Núcleo supraventriculardel Hipotálamo

ADH o VASOPRESINA• Incrementa la Reabsorción de H20

en el túbulo distal y túbulo colector• Reduce el volumen urinario

Sistema Magnocelular


Formación de poros para agua: Mecanismo de acción de la vasopresina (ADH)

Vasopresina

Luz del túbulo colector Célula del túbulo colector

(Células intercaladas)

Líquidointersticial medular

Vasarecta

Receptor V2 de Vasopresina

AMPc

Señal del 2do mensajero

Vesículas de almacenamiento

Poros de aguaAcuaporina - 2

H2O


Formation of Water Pores: Mechanism of Vasopressin Action

Figure 20-6: The mechanism of action of vasopressin

Hormona natriurética

auricular

NodoSinoauricular

↓ Aldosterona

Vasodilatación

+↑ Volumen

plasma

↓ Reabsorción de Na +

Cl -

↓ Ca2+ plasmático

Glándula paratiroides↑ Secreción de PTH

HUESO↑ Resorción

Intestino↑ Absorción de Ca2+

↑ Paratohormona plasmática

↑ Calcio plasmático↓ Fosfato plasmático

↑ Liberación de calcio al plasma

↑ Excreción urinaria de

fosfato

RIÑON

↑ Reabsorción de calcio

↑ Formación de 1,25(OH)2D3

↓ Reabsorción de fosfato

↑ 1,25(OH)2D3 plasmático

↓ Excreción urinaria de Ca

↓ Ca2+ plasmático

HUESOPromueve la acción

de la PTH

↑ Calcio plasmático↑ Fosfato plasmático

↓ Excreción urinaria de

fosfato

RIÑON

↑ Reabsorción de calcio

↑ Formación de 1,25(OH)2D3

↑ Reabsorción de fosfato

↑ 1,25(OH)2D3 plasmático

↓ Excreción urinaria de Ca

↑ PTH plasmática

↑ Actividad 1α-hidroxilasa

renal

INTESTINO

↑ Absorción de calcio

↑ Absorción de fosfato

↑ Ca2+ plasmático

Células parafoliculares↑ Secreción de calcitonina

HUESO↓ Resorción

↑ Calcitonina plasmática

↓ Calcio plasmático↓ Fosfato plasmático

↓ Liberación de calcio al plasma↑ Excreción

urinaria de fosfato

RIÑON

↓ Reabsorción de calcio

↓ Reabsorción de fosfato

↑ Excreción urinaria de calcio

Músculo liso del sistema renal vascular

Células yuxtaglomerulares del aparato yuxtaglomerular del riñon

Células de la mácula densa del aparato yuxtaglomerular del riñon

Corteza adrenal Arteriolas sistémicas

Mecanismo Intrínseco Mecanismo Extrínseco

Vasodilatación de las arteriolas aferentes

Induce la liberación desustancias vasoactivas

Mecanismo tubuloglomerular de autorregulación

Mecanismo hormonal (renina – angiotensina)

Control neural

Mecanismo miógeno

Vasodilatación de lasarteriolas aferentes

Aldosterona

Túbulos renales

↑ Reabsorción de Na+ y H2O

↑ Volumen sanguíneo y la PAS

Angiotensinógeno Angiotensina II

Vasoconstricción; ↑ resistencia periférica

↑ Presión arterial sistémica

Renina

Barorreceptores en vasos sanguíneos de la circulación sistémica

Sistema nerviososimpático

↓ Presión hidrostática glomerular

↓ Filtración glomerular

↓ Reabsorción de Na+Cl-

↓ Na+Cl- que llega a

Presión arterial en los vasos sanguíneos renales

Incremento de la Tasa de Filtración Glomerular

parte 2 formacion de la orina en los riñones y filtracion glomerular y riego sanguineo upao ...

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