- Fisiología renal
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Fisiología renal
La Fisiología Renal es el estudio de la fisiología de los riñones.
Contenido
Secreción de hormonas
- Secreción de eritropoyetina, que regula la producción de eritrocitos en la médula ósea.
- Secreción de renina, que es una parte clave del sistema renina-angiotensina-aldosterona.
- Secreción de las formas activas de la Vitamina D, calcitriol, y prostaglandinas.
Homeostasis Extracelular
El riñón es responsable del mantenimiento del equilibrio de varias sustancias:
Sustancia Descripción Túbulo proximal Asa de Henle Túbulo Distal Ducto colector Glucosa Si la glucosa no es reabsorbida por el riñón, ésta aparece en la orina, en una condición conocida como glucosuria. Generalmente, esto está asociado con la diabetes mellitus. Al pasar los 180-220mg de glicemia en la sangre, comienza a aparecer glucosa en la orina, siendo el máximo de reabsorción 370mg.Cuando se pasa este nivel, toda la glucosa sobrante se elimina mediante la orina[1] La reabsorción casi del 100% mediante las proteínas con transporte sodio-glucosa[2] (Apical) y GLUT (basolateral). - - - Aminoácidos Casi completamente conservada.[3] Reabsorción - - - Urea Regulación de la Osmolalidad. Varia con la hormona ADH[4] [5] Reabsorción (50%) mediante transporte pasivo secreción - Reabsorción en los ductos medulares Sodio Usa un intercambiador Sodio-Hidrógeno, Simportador Sodio-Glucosa, Canales iónicos de Sodio (menos)[6] y canal de sodio epitelial Reabsorción (65%, isosmótico) Reabsorción (25%, grueso ascendente, Simportador Na-K-2Cl) Reabsorción (5%, simportador sodio-cloruro NCC) Reabsorción (5%, células principales), estimulado por aldosterona Cloruro Usualmente sigue al Sodio. Transcelularmente activo y paracelularmente pasivo.[7] Reabsorción Reabsorción (Delgado ascendente, Grueso ascendente, Simportador Na-K-2Cl) Reabsorción (Simportador Sodio-Cloruro NCC) - Agua Usa Aquoporina. Ver también diuréticos. - Reabsorción (descendente) por AQP1 - Reabsorción (con ADH, mediante ADH-R2, la que trasloca y activa los canales AQP2) Bicarbonato Ayuda a mantener el equilibrio ácido-base.[8] Reabsorción (80-90%)[9] Reabsorción (Grueso Ascendente)[10] - Reabsorción (células intercaladas, mediante band 3 y pendrina) Hidrogeniones Usa H+ATPasa vacuolar - - - Secreción (células intercaladas) Potasio Varia según las necesidades dietarias. Reabsorción (65%) Reabsorción (20%, Grueso Ascendente, Simportador Na-K-2Cl) - Secreción (común, mediante Na+/K+-ATPasa, incrementada por la aldosterona), o Reabsorción (rara vez, con una hidrógeno potasio ATPasa) Calcio Usa Calcio ATPasa, Intercambiador Sodio-Calcio Reabsorción Reabsorción (Grueso Ascendente) mediante transporte pasivo - - Magnesio Calcio y Magnesio compiten, y un exceso de uno de ellos puede llevar a la excreción del otro. Reabsorción Reabsorción (Grueso Ascendente) por gradiente electroquímica dependiente de la absorción de sodio Reabsorción - Fosfato Excretado como ácido titulable*. Reabsorción (85%) mediante Cotransportador Sodio/Fosfato.[11] Inhibición por la hormona paratiroidea (PTH). - - - - Ácido titulable: es un término que describe los ácidos como el ácido fosfórico o el ácido sulfúrico, los cuales están involucrados en la fisiología renal. Su uso excluye explícitamente al amonio (NH4+) como una fuente de ácido, y es parte del cálculo de la excreción neta de ácidos. El término proviene del uso del NaOH en la titulación ácido-base para estimar la cantidad de ácido titulable.[12]
Equilibrio ácido-base
Artículo Principal: Equilibrio ácido-base
El cuerpo es muy sensible al valor de pH. Fuera del rango de pH que es compatible con la vida, las proteínas son desnaturalizadas y digeridas, las enzimas pierden su habilidad para funcionar, y el cuerpo es incapaz de sostenerse. Los riñones mantienen el equilibrio ácido-base con la regulación del pH del plasma sanguíneo. Las ganancias y pérdidas de ácido y base deben ser equilibradas. Los ácidos se dividen en "ácidos volátiles"[13] y "ácidos fijos"[14]
El principal punto de control para el mantenimiento del equilibrio estable es la excreción renal. El riñón es dirigido hacia la excreción o retención de sodio mediante la acción de la aldosterona, la hormona antidiurética(ADH o arginina-vasopresina), el péptido natriurétrico atrial(ANP), y otras hormonas. Los rangos anormales de la excreción fraccional de sodio pueden implicar la necrosis tubular aguda o la disfunción glomerular.
Mecanismos de la función renal
La habilidad del riñón para realizar muchas de sus funciones depende de tres funciones fundamentales de filtración, reabsorción, y secreción.
Filtración
La sangre es filtrada por las nefronas, las unidades funcionales del riñón. Cada nefrona comienza en un corpúsculo renal encapsulado en la Cápsula de Bowman. Las células, proteínas, y otras moléculas grandes son filtradas fuera de los glomérulos por un proceso de ultrafiltración renal, dejando un ultrafiltrado que se parece al plasma (excepto que el ultrafiltrado tiene proteínas plasmáticas insignifcantes para entrar al espacio de Bowman). La filtración es conducida por las Fuerzas de Starling.
El ultrafiltrado es pasado a través, a su vez, por el túbulo proximal, el Asa de Henle, el túbulo contorneado distal , y una serie de ductos colectores para formar la orina.
Reabsorción
La reabsorción tubular es el proceso por el cual los solutos y el agua son removidos desde el fluido tubular y transportados en la sangre. Es llamado reabsorción (y NO absorción) porque estas sustancias han sido absorbidas ya una vez por mi (particularmente en los intestinos).
La reabsoricón es un proceso de dos etapas que comienza con la extracción activa o pasiva de sustancias desde el fluido tubular hacia el intersticio renal (el tejido conectivo que rodea las nefronas), y luego el transporte de estas sustancias desde el intersticio hacia el torrente sanguíneo. Estos procesos de transporte son conducidos por las Fuerzas de Starling, por difusión, y por Transporte Activo.
Umbral plasmático renal
El umbral plasmático renal es la mínima concentración en el plasma sanguíneo de una sustancia que resulta en la excreción de dicha sustancia en orina.
Por ejemplo, el umbral plasmático renal para la glucosa es 170 a 180 mg por cada 100 mL. La Glucosuria (azúcar en orina) resulta cuando la concentración plasmática alcanza y excede el umbral plasmático renal de la glucosa. Cuando la concentración plasmática de glucosa es muy alta, la glucosa filtrada puede saturar sus portadores y alcanzar el transporte máximo de esa molécula. Cualquier cantidad que pase el transporte máximo continuará a través de los túbulos renales y será excretado en orina. Cabe destacar la diferencia entre umbral plasmático renal y transporte máximo, en el caso de la glucosa, este último es de 370mg, en donde si la concentración es superior se comienza a eliminar la glucosa de manera proporcionalmente directa a su concentración en el plasma ( situación en que todos los transportadores están saturados). Esto difiere del comportamiento del umbral renal, en el que pasado los 180mg, comienza una curva de excreción no lineal.
Reabsorción indirecta
En algunos casos, la reabsorción es indirecta. Por ejemplo, el bicarbonato (HCO3-) no tiene un transportador, por tanto su reabsorción involucra una serie de reacciones en el lúmen del túbulo y el epitelio tubular. Comienza con la secreción activa de hidrogenión (H+) dentro del fluido tubular mediante un intercambiador Na/H:
- En el lúmen
- El H+ se combina con HCO3- para formar ácido carbónico (H2CO3)
- La anhidrasa carbónica luminal convierte enzimáticamente H2CO3 a H2O y CO2
- CO2 difunde libremente hacia la célula.
- En la célula epitelial
- La AC citoplasmática convierte el CO2 y H2O (que es abundante en la célula) en H2CO3
- H2CO3 se disoccia fácilmente a H+ y HCO3-
- HCO3- es facilitado fuera de las membranas basolaterales de las células.
Hormonas
Algunas hormonas regulatorias claves para la reabsorción:
- aldosterona, que estimula la reabsorción activa de sodio a nivel distal y por medio de la estimmulación de la bomba Na+/K+ Atpasa. Indirectamente, estimula la secreción de potasio a través de los canales ROMK en el extremo distal del túbulo
- hormona antidiurética, que estimula la reabsorción pasiva de agua, además del canal NCC y la reabsorción de urea a nivel distal en los canales UT1.
- Angiotensina II y Adrenalina, estimula la reabsorción a nivel proximal al estimular las bombas Na+/K+ y el contraporte Na+/H+.
Ambas hormonas ejercen sus efectos principalmente en el ducto colector renal.
Referencias
- ↑ Sect. 7, Ch. 6: Characteristics of Proximal Glucose Reabsorption
- ↑ Sect. 7, Ch. 5: Cotransport (Symport)
- ↑ Sect. 7, Ch. 6: Proximal Reabsorption of Amino Acids: Site of Reabsorption
- ↑ Sect. 7, Ch. 6: Proximal Reabsorption of Urea
- ↑ V. Excretion of Organic Molecules
- ↑ VI. Mechanisms of Salt & Water Reabsorption
- ↑ VI. Mechanisms of Salt & Water Reabsorption
- ↑ Sect. 7, Ch. 6: Proximal Reabsorption of Bicarbonate
- ↑ Sect. 7, Ch. 12: Proximal Tubular Reabsorption of Bicarbonate
- ↑ Sect. 7, Ch. 12: Bicarbonate Reabsorption, Thick Limb of Henle’s Loop
- ↑ Sect. 7, Ch. 5: Cotransport (Symport)
- ↑ Plantilla:GeorgiaPhysiology - "Regeneration of Bicarbonate, the Role of Titratable Acid: Definition of Titratable Acid"
- ↑ Sect. 7, Ch. 12: Physiological Definition of Acids: Volatile Acid
- ↑ Sect. 7, Ch. 12: Nonvolatile Acids
Enlaces externos
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