UNIDAD V: Los Líquidos Corporales Y Los Riñones

Compartimientos del líquido corporal: líquidos extracelular e intracelular.

La ingestión y la pérdida de líquidos están equilibradas durante las situaciones estables, hay una ingestión muy variable de líquido que debe equipararse cuidadosamente con una salida igual de agua para evitar que aumenten o disminuyan los volúmenes corporales

de líquido.

El agua ingresa en el cuerpo a través de dos fuentes principales:

1) se ingiere en forma de líquidos o agua del alimento, que juntos suponen alrededor de 2.100 ml/día de líquidos corporales.

2) se sintetiza en el cuerpo como resultado de la oxidación de los hidratos de carbono, en una cantidad de unos200 ml/día, esto proporciona un ingreso total de agua de unos 2.300 ml/día.

Perdida diaria de agua corporal

Pérdida insensible de agua, pérdida insensible de agua, parte de las pérdidas de agua no puede regularse de manera precisa, por ejemplo, hay una pérdida continua de agua por evaporación de las

vías respiratorias y difusión a través de la piel, lo que juntas son responsables de alrededor de 700 ml/día de perdida de agua en condiciones normales, A esto se le denomina perdida insensible de agua.

Pérdida de líquido en el sudor pérdida de líquido en el sudor, la cantidad de agua perdida por el sudor es muy variable dependiendo de la actividad física y de la temperatura ambiental, el volumen de sudor es normalmente de unos 100 ml/día.

Compartimientos del líquido corporal

El líquido corporal total se distribuye sobre todo entre dos compartimientos: el líquido extracelular y el líquido intracelular.

El líquido extracelular se divide en el líquido intersticial y el plasma sanguíneo, existe otro pequeño compartimiento de líquido que se denomina líquido transcelular, este compartimiento comprende el líquido de los espacios sinovial, peritoneal, pericárdico e intracelular, así como el líquido cefalorraquídeo.

Todos los líquidos transcelulares constituyen alrededor de 1 a 2 L. En el varón adulto medio de 70 kg, el agua corporal total es alrededor del 60% del peso corporal o unos 42L. Este porcentaje puede cambiar dependiendo de la edad, el sexo y el grado de obesidad.

Constituyentes de los líquidos extracelular

Debido a que el plasma y el líquido intersticial están separados sólo por membranas capilares muy permeables, su composición iónica es similar.

La diferencia más importante entre estos dos compartimientos es la mayor concentración de proteínas en el plasma; debido a que los capilares tienen una permeabilidad baja a las proteínas plasmáticas.

El líquido intracelular contiene sólo mínimas cantidades de iones sodio y cloro y casi ningún ion calcio, en cambio, contiene grandes cantidades de iones potasio y fosfato más cantidades moderadas de iones magnesio y sulfato, todos los cuales están en concentraciones bajas en el líquido extracelular.

Principios básicos de la ósmosis

La osmosis es la difusión neta de agua a través de una membrana con una permeabilidad selectiva desde una región con una concentración alta de agua a otra que tiene una concentración baja, cuando se añade un soluto al agua pura, esto reduce la

concentración de agua en la mezcla, de este modo, cuanto mayor sea la concentración de soluto en una dilución, menor será la concentración de agua.

Además, el agua difunde de una región con una concentración baja de soluto a otra con una concentración alta de soluto, líquidos isotónicos, hipotónicos e hipertónicos.

Líquidos isotónicos, hipotónicos e hipertónicos

Si una célula se coloca en una solución de solutos no difusibles, las células no se encogerán ni hincharán porque la concentración de agua en los líquidos extracelular e intracelular es igual y los solutos no pueden entrar ni salir de la célula.

Se dice que este tipo de solución es isotónica porque ni encoge ni hincha las células. Ejemplos de soluciones isotónicas son la solución de cloruro de sodio al 0,9% o la solución de glucosa al 5%.

Si se coloca una célula en una solución hipotónica solución hipotónica que tiene una menor concentración de solutos no difusibles el agua se difundirá al interior de la célula hinchándola; el agua continuará difundiendo al interior de la célula diluyendo el líquido intracelular mientras concentra el líquido extracelular hasta que ambas soluciones tengan la misma osmolaridad.

Las soluciones de cloruro de sodio con una concentración menor de un 0,9% son hipotónicas e hincharán a la célula, si se coloca una célula en una solución hipertónica con una solución mayor de solutos no difusibles, el agua saldrá de la célula hacia el líquido extracelular concentrando el líquido intracelular y diluyendo el líquido extracelular, en este caso la célula se contraerá hasta que las dos concentraciones se igualen.

Edema

El edema se refiere a la presencia de un exceso de líquido en los tejidos corporales. En la mayoría de los casos el edema aparece sobre todo en el compartimiento de líquido extracelular, pero puede afectar también al líquido intracelular. Edema extracelular se produce cuando hay un exceso de acumulación de líquido en los espacios extracelulares.

Hay dos causas generales de edema extracelular:

1) la fuga anormal de líquido del plasma hacia los espacios intersticiales a través de los capilares

2) la imposibilidad de los linfáticos de devolver el líquido a la sangre desde el intersticio, lo que menudo se conoce por linfedema.

El sistema urinario: Anatomía funcional y formación de orina en los riñones

1.-Excreción de los productos metabólicos de desecho, sustancias químicas extrañas, fármacos, metabolitos hormonales:

Los riñones componen el principal medio de que dispone el organismo para eliminar los productos de desecho del metabolismo que ya no son necesarios. Por ejemplo:

Urea (metabolismo de los aminoácidos)

Creatinina (de la creatina muscular)

Acido úrico (de los ácidos nucleicos)

Bilirrubina, (producto final de la degradación de la hemoglobina)

Metabolitos de algunas hormonas.

Estas sustancias deben eliminarse del cuerpo con la rapidez que se producen.

2.- Regulación del equilibrio hídrico y electrolítico:

Para mantener la homeostasis, la excreción de agua y electrolitos debe equipararse exactamente al ingreso de los mismos. Si el ingreso supera a la excreción, se eleva la cantidad de esa sustancia en el cuerpo.

Si el ingreso es menor que la excreción, disminuye el contenido de esa sustancia en el cuerpo.

3.- Regulación de la TA

A largo plazo: mediante la excreción de cantidades variables de Na y agua.

A corto plazo: por la secreción de factores o sustancias vasoactivas como la renina que da lugar a la formación de productos vasoactivos (angiotensina II)

4.- Regulación del equilibrio acido-básico.

Junto a los pulmones y los amortiguadores, los riñones regulan el equilibrio acido-básico.

Los riñones son el único medio para eliminar del cuerpo cierta clase de ácidos generados en el metabolismo de las proteínas, como los ácidos sulfúricos y fosfóricos.

5.- Regulación de la producción de eritrocitos:

Los riñones secretan eritropoyetina, sustancia que estimula la producción de hematíes. La hipoxia es un estímulo importante para la liberación de eritropoyetina por los riñones. En las enfermedades renales graves, aparece una anemia intensa.

6.- Regulación de la formación de 1,25 dihidroxivitamina D3 (calcitriol)

Los riñones producen la forma activa de la vitamina D. El calcitriol es esencial para el depósito normal de Ca en el hueso y la absorción de Ca en el tubo digestivo

7.- Síntesis de glucosa.

Los riñones sintetizan glucosa a partir de aminoácidos y de otros precursores en situaciones de ayuno prolongado.

Un proceso que se conoce como gluconeogénesis. La capacidad de los riñones para aportar glucosa a la sangre durante los períodos de ayuno prolongado es comparable a la del hígado. Cuando la insuficiencia renal llega a su término, se produce retención de K, ácidos, líquidos y otras sustancias que en pocos días provoca la muerte.

Formación de la orina: Hay una ecuación para la formación de la orina:

Excreción de Orina= Filtración-Reabsorción+Secreción

Hay tres procesos renales específicos:

1.- Filtración glomerular

2.- Reabsorción de sustancias que se encuentran en el túbulo y pasan a la sangre.

3.- Secreción de sustancias que desde la sangre pasan al interior de los túbulos.

La formación de la orina comienza con la filtración, que tiene lugar en los capilares glomerulares rodeados por la Cápsula de Bowman. La mayoría de las sustancias del plasma se filtran, menos las proteínas.

Cuando el líquido filtrado sale de la cápsula de Bowman y pasa por los túbulos, su composición se va modificando debido a la reabsorción del agua y solutos, que son devueltos a la sangre.

La filtración glomerular (FG) está determinada por la suma de las fuerzas hidrostáticas y coloidosmóticas que actúan sobre la membrana glomerular, suma que nos da la PR. De filtración final. Esta Pr. Es la suma de las fuerzas hidrostáticas y coloidosmóticas que favorecen o se oponen a la filtración a través de los capilares glomerulares.

Las fuerzas que favorecen la filtración son: Pr. Hidrostática glomerular= 60 mmHg.

Pr. Coloidosmótica en la C. de Bowman= 0

Las fuerzas que se oponen a la filtración: Pr. Hidrostática de la C de Bowman= 18

Pr. Colodosmótica de los capilares

Glomerulares= 32 mm Hg.

Presión de filtrado= 60-18-3 = 10 mm Hg.

La reabsorción tubular cuantitativamente es más importante que la secreción tubular dentro del proceso de formación de la orina, pero la secreción juega un papel importante en la determinación de las cantidades de iones de potasio e H y otras sustancias que se excretan por la orina. La mayoría de las sustancias de la sangre que tienen que ser depuradas, productos finales del metabolismo como la urea, creatinina, ácido úrico y uratos, se reabsorben mal, por lo tanto se excretan en grandes cantidades por la orina.

Filtración glomerular, flujo sanguíneo renal y su control

FILTRADO GLOMERULAR: El primer paso para la formación de la orina.

La formación de orina comienza con la filtración de grandes cantidades de líquido a través de los capilares glomerulares hacia la capsula de Bowman. La mayoría de los capilares, los capilares glomerulares son relativamente impermeables a las proteínas, de manera que el líquido filtrado (llamado filtrado glomerular) carece prácticamente de proteínas y elementos celulares, incluidos los eritrocitos.

El FG es alrededor del “20%” del flujo plasmático Renal. El filtrado glomerular está determinado por: 1.Equilibrio Hidrostático y coloidosmotico.

Membrana capilar Glomerular, el endotelio vascular esta perforado por cientos de agujeros “fenestraciones” están dotadas de cargas negativas.

Membrana basal consta de una red de colágeno y fibrillas de proteoglucanos con cargas negativas fuertes, membrana glomerular es la capa externa del glomérulo con prolongaciones largas Podocitos, con carga negativa.

FLUJO SANGUINEO RENAL FLUJO SANGUINEO RENAL

En adulto de 70Kg el flujo que pasa por los 2 riñones es de1.100 ml/min o 22% de gasto cardiaco Los dos riñones constituyen el O,4% del peso corporal Reciben flujo extremadamente grande comparado con otros órganos. Objetivo de gran flujo es aportar mucho plasma para la elevada filtración glomerular.

Flujo sanguíneo renal.

Riñones consumen el doble de oxígeno que el encéfalo. La extracción arteriovenosa O2 es muy baja.

El oxígeno se consume mucho en riñones por la reabsorción de Na⁺ en túbulos renales. Si el flujo renal y el FG se reducen y se filtra menos Na⁺ se reabsorbe menos

Na⁺, se consume menos oxígeno, el flujo sanguíneo renal está determinado por el gradiente de presión a través de los vasos renales

Flujo sanguíneo Corteza renal

Recibe la mayor parte del flujo renal Médula renal, llega solo 1-2% del flujo sanguíneo renal total, el flujo en la medula renal tiene una

porción especializada del sistema peritubular llamado –Vasos rectos ( orina concentrada).

Control Fisiológico de la filtración glomerular y del flujo sanguíneo Renal, presión hidrostática glomerular, presión coloidosmotica capilar glomerular.

Sistema nervioso simpático, controles de retroalimentación intrínsecos a los riñones.. Hormonas y autocoides FG sujetas al control fisiológico

Sistema nervioso simpático, su activación reduce el FG, todos los vasos sanguíneos renales, incluyendo Arteriolas aferentes y eferentes están inervado por el simpático, los nervios simpáticos renales tienen importancia al reducir el FG durante trastornos agudos, (isquemia encefálica, hemorragia aguda).

Control hormonal y por autocoides de la circulación Renal. NORADRENALINA, ADRENALINA Y LA ENDOTELINA, constriñen arteriolas aferentes y eferentes, son la noradrenalina y la adrenalina liberada por la suprarrenal esta ejercen influencia renal en situaciones extremas como hemorragia grave.

Otro vasoconstrictor LA ENDOTELINA, es un péptido que pueden liberarse de las células lesionadas, su función fisiológica no se conoce del todo, la endotelina contribuye a la hemostasia.

Control hormonal y por autocoides de la circulación Renal. LA ANGIOTENSINA II CONTRAE LAS ARTERIOLAS EFERENTES • Vasoconstrictor renal, (AUTOCOIDE) (hormona circulante), rreducen el FG y constriñen las arteriolas eferentes, evitando la reducción de presión hidrostática, reduciendo el flujo sanguíneo

renal lo que reduce el flujo hacia los capilares peritubulares y aumenta la reabsorción de sodio y agua.

Control hormonal de la circulación Renal.

EL OXIDO NITRICO DERIVADO DEL ENDOTELIO REDUCE LA RESISTENCIA VASCULAR RENAL Y AUMENTA LA FG.

LAS PROSTANGLANDINAS Y LA BRADICININA TIENDEN AUMENTAR EL FG, producen vasodilatación y aumento del flujo sanguíneo renal y el FG, pueden amortiguar los efectos vasodilatadores de los nervios simpáticos y de la angiotensina II sobre las arteriolas aferentes.

Reabsorción y secreción tubular renal.

Finalmente la orina ya formada y todas sus sustancias representan los 3 procesos básicos Filtración, reabsorción y secreción.

La intensidad con la que cada una se filtra se calcula:

Filtración= filtrado glomerular x concentración plasmática

A diferencia de la filtración glomerular que carece de selectividad la reabsorción tubular es muy selectiva.

Algunas sustancias como la glucosa y algunos aa se reabsorben en los túbulos, por lo que su excreción es nula. La urea y cratinina se reabsorben mal en los túbulos y se excretan en grandes cantidades.

Por tanto: Al controlar la intensidad de reabsorción de diversas sustancias, los riñones regulan la excreción de solutos.

Para que una sustancia se reabsorba 1° debe ser transportada: 1.- a través de la membrana del epitelio tubular hasta el líquido intersticial renal membrana capilar peritubular hasta la sangre.

El agua y los solutos pueden ser transportados bien a través de las propias membranas celulares (transcelular), o a través de los espacios que existen entre los espacios celulares (paracelular).

Luego una vez producida la reabsorción a través de las celulas epiteliales tubulares hasta el líquido intersticial, el agua y los solutos son transportados a través de las paredes de los capilares peritubulares para pasar a la sangre por ultrafiltración, que está medido por fuerzas hidrostáticas y coloidosmoticas.

Puede mover un soluto en contra del gradiente electroquímico y para ello precisa energía del metabolismo transporte activo primario − esta acoplado directamente una fuente de energía, como la hidrolisis del trifosfato de adenosina (ATp).

El transporte activo secundario −que esta acopladoindirectamente a una fuente de energía. Ejemplo Lareabsorción de glucosa por el túbulo renal.

Aunque los solutos pueden reabsorberse en el túbulo por mecanismos activos y pasivos, osmosis − difusión de agua desde

una zona de baja concentración de solutos y alta concentración en agua a otra con una alta concentración de solutos y baja de agua. El agua siempre se reabsorbe por un mediante este mecanismo físico pasivo.

Los solutos pueden trasportarse a través de las células epiteliales o entre las células. Las células tubulares renales, se mantienen juntas por uniones estrechas. Los espacios intercelulares laterales están situados por detrás de estas uniones estrechas y separan las células intersticiales del túbulo. Los solutos pueden reabsorberse o secretarse a través de las células por: vía transcelular, vía paracelular − moviéndose a través de las uniones estrechas.

El sodio es una sustancia que se desplaza por 2 vías, aunque la mayor parte lo hace a través de la vía transcelular.

En algunos segmentos de la nefrona, especialmente en el túbulo proximal, el agua se reabsorbe también a través de la vía paracelular, y la sustancias disueltas en el agua, sobre todo los iones potasio, magnesio y cloro, se transportan junto al líquido que se absorbe entre las células.

El transporte activo primario a través de la membrana tubular esta acoplado a la hidrolisis del ATpLa importancia especial del transporte activo primario es que puede mover los solutos contra de un gradiente electroquímico. La energía procede de la hidrolisis de ATp que realiza la Atpasa unida a la membrana; la Atpasa es también un componente del mecanismo de transporte que liga y mueve solutos a través de las membranas celulares. Los

transportadores activos primarios en los riñones que conocemos son la Atpasa sodio potasio, la Atpasa hidrogeno, la Atpasa hidrogeno potasioy la Atpasa calcio.

Un buen ejemplo es la reabsorción de iones sodio a través de la membrana tubular proximal.

En las superficies vasolaterales de la célula epitelial tubular, la membrana celular tiene un amplio sistema de Atpasa sodio potasio que hidroliza al ATP y utiliza la energía liberada para transportar los iones desde el interior de la célula hasta el intersticio. Al mismo tiempo, el potasio pasa desde el intersticio hacia el interior de la célula. El funcionamiento de esta bomba de iones mantiene una concentración intracelular de sodio baja y una concentración intracelular intracelular de potasio alta y genera una carga negativa neta de unos −70mV dentro de la célula

Este bombeo activo de sodio de la célula a través de su membrana luminal de la célula, desde la luz tubular al interior de la célula por dos razones1) existe sodio hacia el interior de la célula porque la concentración intracelular de sodio es baja (12mEq/l) y la concentración de líquido tubular es alta de(140mEq/l )2 ) el potencial intracelular es negativo de −70 mV, atrae a los iones sodio positivos que se encuentran en la luz tubular hacia el interior de la célula.

La reabsorción activa de sodio mediante la Atpasa sodio potasio tiene lugar en la mayor parte del túbulo. En ciertas partes de la nefrona hay también medios adicionales para hacer que grandes cantidades de sodio se desplacen al interior de la célula.

En el túbulo proximal hay un borde en cepillo extenso en el lado luminal de la membrana que multiplica aproximadamente por 20 la superficie.

También existen proteínas transportadoras del sodio, que fijan los iones en el lado luminal de la membrana y lo liberan dentro de la célula, lo que constituye la difusión facilitada del sodio a través de la membrana hacia el interior de la célula.

Estas proteínas son también importantes para el transporte activo secundario de otras sustancias, como la glucosa y los aminoácidos.

El sodio se difunde a través de La reabsorción neta de la membrana luminal (membrana los iones desde la luz apical) al interior de la célula tubular hacia la sangre siguiendo un gradiente supone 3 pasos: electroquímico creado por la bomba Atpasa sodio−potasio El sodio, el agua y otras sustancias 2) el sodio es transportado a se reabsorben del líquido a través de la membrana basolateral intersticial hacia los capilares contra un gradiente peritubulares por ultra infiltración,electroquímico por la acción de l a un proceso pasivo gobernado por bomba Atpasa sodio potasio. gradientes de presión hidrostática y coloidosmotica.

REABSORCIÓN ACTIVA SECUNDARIA A TRAVÉS DE LA MEMBRANA TUBULAR

En el transporte activo 2°, 2 o + sustancias se ponen en contacto con una determinada proteína de la membrana (m. transportadora) y ambas atraviesan juntas la membrana.

Cuando una sustancia (Na) difunde a favor de su gradiente electroquímico, la energía liberada se utiliza para que otra sustancia (glucosa) pase en contra de su gradiente electroquímico.

Así el transporte activo 2° no precisamente procede directamente del ATP o de otros fosfatos de alta energía. La fuente directa de energía es liberada por la difusión facilitada simultánea de otra sustancia transportada a favor de su propio gradiente electroquímico.

Transporte activo 2° de la glucosa y los aminoácidos en el túbulo proximal.

En ambos ejemplos se presenta una proteína transportadora específica en el borde de cepillo que se combina con un Na+ y con un aminoácido o una molécula de glucosa al mismo tiempo.

Estos mecanismos de transportes son tan eficientes que eliminan prácticamente toda la glucosa y los aminoácidos de la luz tubular. Una vez dentro de la célula, la glucosa y los aminoácidos salen a través de la membrana basolaterales por difusión facilitada, gobernada por las elevadas concentraciones de glucosa y aminoácidos en la célula.

El transporte de la glucosa vs un gradiente electroquímico no utiliza directamente el ATP, pero su reabsorción depende de la energía liberada por la bomba activa primaria ATPasa Na-K situada en la membrana basolateral.

Gracias a esta bomba, se mantiene un gradiente electroquímico para la difusión facilitada del Na a través de la membrana luminal, y esta programa la energía para el transporte a contracorriente de la glucosa a través de la membrana luminal.

A la reabsorción de la glucosa se llama “transporte activo secundario” porque la propia glucosa se reabsorbe en contra de un gradiente electroquímico, pero es “secundario” al transporte primario activo del Na+.

Se dice que una sustancia experimenta un transporte “activo” cuando al menos uno de los pasos de la reabsorción consiste en un transporte activo 1° o 2°, aunque haya otros pasos en la reabsorción que sean pasivos. Reabsorción de la glucosa, el transporte activo 2° se produce en la membrana luminal, mientras

que la difusión facilitada pasiva tiene lugar en la membrana basolateral, y la captación pasiva por medio de flujo de masas que se produce en los capilares

SECRECION ACTIVA SECUNDARIA HACIA LOS TUBULOS

Algunas sustancias se secretan en los túbulos mediante el transporte activo 2°. Supone un contra-transporte de la sustancia junto a los Na+. En el contra-transporte, la energía liberada por el desplazamiento a favor de la corriente de una de las sustancias (Na+) permite el paso a contracorriente de una segunda sustancia en dirección opuesta.

Un ejemplo es la secreción activa de H+ acoplada a la reabsorción de Na en la membrana luminal del túbulo proximal. En este caso, la entrada del Na de la célula se combina con la expulsión de H+ de la célula por el contra-transporte Na-H, el cual esta mediado por una proteína especifica que se encuentra en el borde en cepillo de la membrana luminal. Conforme el Na es transportado al interior de la célula, los H+ son obligados a salir en dirección contraria hacia la luz tubular.

TRANSPORTE MÁXIMO DE SUSTANCIAS QUE SE REABSORBEN DE FORMA ACTIVA.

El transporte global máximo en los riñones que normalmente es 375 mg/min se alcanza cuando todas las nefronas han alcanzado su capacidad máxima de absorber glucosa. En personas sanas casi nunca es alta la excreción.

TRANSPORTE MÁXIMO DE SUSTANCIAS QUE SE SECRETAN DE FORMA ACTIVA.

Sustancias que se transportan de forma activa pero no exhiben transporte máximo

La razón de que solutos con transporte activo muestren a menudo un transporte máximo es que el sistema transportador se satura a medida que la carga tubular aumenta. Las sustancias que se reabsorben de forma pasiva no muestran un transporte máximo porque la intensidad de su transporte está determinada por otros factores, como…

El gradiente electroquímico para la difusión de la sustancia a través de la membrana. La permeabilidad de la membrana para la sustancia3. El tiempo que el líquido que contiene la sustancia permanece dentro del túbulo. Al transporte de este tipo se le denomina transporte de gradiente-tiempo Porque la intensidad del

transporte depende del gradiente electroquímico y del tiempo que la sustancia está en el túbulo, lo que a su vez depende del flujo tubular

Algunas sustancia con transporte activo también tienen características de transporte gradiente- tiempo. Un ejemplo es la reabsorción de sodio en el túbulo proximal. La principal razón de que el transporte de sodio en el túbulo proximal no muestre un transporte máximo es que otros factores limitan la reabsorción junto a la intensidad máxima de transporte activo.

Por ejemplo, en los túbulos proximales la capacidad de transporte máximo de la bomba ATPasa sodio-potasio basolateral suele ser mucho mayor que la intensidad real de la reabsorción neta de sodio. Una de las razones de esto es que una cantidad significativa de sodio transportado fuera de la célula vuelve a la luz tubular a través de las uniones epiteliales estrechas.

La intensidad de este flujo retrógrado depende de varios factores, como: La permeabilidad de las uniones estrechas2. Las fuerzas físicas intersticiales, que determinan la intensidad de la reabsorción del flujo en masa desde el líquido intersticial hasta los capilares peritubulares.

Luego el transporte del sodio en los túbulos proximales obedece sobre todo a los principios del transporte gradiente-tiempo en lugar de a las características del transporte tubular máximo. Esto significa que cuanto mayor sea la concentración de sodio en los túbulos proximales, mayor será su reabsorción. Además, cuanto más lento sea el flujo de líquido tubular, mayor será el porcentaje de sodio que puede reabsorberse de los túbulos proximales.

En las partes más distales de la nefrona, las células epiteliales tienen más uniones estrechas y transportan mucho menos sodio. En estos segmentos, la reabsorción del sodio muestra un transporte máximo similar al de otras sustancias con un transporte activo. Además, este transporte máximo puede aumentar en respuesta a ciertas hormonas, como la aldosterona.

La reabsorción pasiva del agua mediante ósmosis está acoplada sobre todo a la reabsorción de sodio

A medida que el agua se mueve a través de las uniones estrechas por ósmosis, también puede llevar algunos de los solutos, un proceso llamado arrastre del disolvente. Y debido a que la reabsorción de agua, solutos orgánicos e iones está acoplada a la reabsorción de sodio, los cambios en la reabsorción de sodio influyen significativamente en la reabsorción del agua y muchos otros solutos.

En las partes más distales de la nefrona, comenzando en el asa de Henle y siguiendo hasta el túbulo colector, las uniones estrechas se hacen menos permeables al agua y los solutos, y las células epiteliales también tienen una menor área superficial de membrana. Por eso el agua no puede moverse fácilmente a través de la membrana tubular por ósmosis. Sin embargo, la hormona antidiurética aumenta mucho la permeabilidad del agua en los túbulos distal y colector.

Regulación acidobásica

La concentración de H+ está regulada de una forma precisa:

Se mantiene en un nivel bajo. Liquido extracelular: Na+ 142 mEq/L H+ 0.00004 mEq/L.

Las variaciones de concentración son de una millonésima con relación al ion sodio.

Ácidos y bases fuertes y débiles. Acido fuerte: Disociación rápida con grandes cantidades de H+. HCl Acido débil: - disociación y – iones hidrógeno. H2CO3 Base fuerte: Reacciona y elimina rápido al H+. (OH-) Base débil: Se une débilmente al ion hidrógeno. HCO3- Regulación ácido básica: > ácidos y bases débiles.

Concentración de H+ y PH en líquidos corporales y cambios en acidosis y alcalosis Normal 0.0004 mEq/l = 40nEq/l = 0.00000004 Eq/l Variaciones normales 3 a 5 nEq/l alteradas; 10 nEq/l a 160

nEq/l PH

DEFENSAS FRENTE A LOS CAMBIOS EN LA CONCENTRACIÓN DE H+

Amortiguadores, pulmones y Riñones, 3 sistemas primarios:

I. Sistema de amortiguación acidobásicos químicos de líquidos orgánicos. Combinación inmediata, con un ácido o base.

II. Centro respiratorio, Regula eliminación de CO2 = H2CO3

III. Riñones Normaliza concentración mediante la orina I y II (segundos o minutos) impiden cambios rápidos hasta que III se inicie (horas o días)

AMORTIGUACION DE H+ EN LOS LIQUIDOS CORPORALES

Unión reversible a H+. Formula: amortiguador + H+ H amortiguador (ácido débil) Producción e ingesta diaria: 80 mEq/l de H+ SISTEMA regula a 0.0004 mEq/l.

SISTEMA AMORTIGUADOR DEL BICARBONATO, 2 COMPONENTES: Acido débil (H2CO3) ANHIDRASA CARBONICA. Sal bicarbonato (NaHCO3) TODO EL SISTEMA:

En presencia de un ácido fuerte HCl HCO3- amortigua H+ liberados Presencia de base fuerte NaOH, reacciones opuestas.

Dinámica cuantitativa del sistema amortiguador bicarbonato. Todos los ácidos están ionizados. Concentraciones de H+ Y HCO3- dependen de H2CO3, H+ es igual a: K = alrededor de 1400 de la constante (k) Con tensión del CO2 en la sangre (Pco2) x solubilidad de CO2 en sangre (0,03 mmol/mmHg).

Ecuación de Henderson- Hasselbalch [H+] = pH; pH= -log H+ Pk= -log K Cambio de signo logarítmico Sistema bicarbonato pK= 6.1 Se deduce: ↑ HCO3- ↑ pH = alcalosis ↑ Pco2 ↓ pH = acidosis

EL SISTEMA AMORTIGUADOR DE FOSFATO

Amortiguación activa en líquidos tubulares renales e intracelulares. Elementos: H2PO4- y HPO4- Cuando se añade un ácido fuerte. (HCl)= HPO4- acepta H =H2PO4- Una base fuerte. (NaOH) =H2PO4- amortigua grupos OH Sistema con PK= 6.8 Concentración extracelular < bicarbonato. Potencia de amortiguación < bicarbonato.

El amortiguador del fosfato es importante en los líquidos tubulares de los riñones. Concentración en túbulo potencia de

amortiguación. PH tubular < extracelular aproxima a PK 6.8 El amortiguador del fosfato es importante en los líquidos intracelulares. Concentración de fosfato > los líquidos extracelulares. PH < líquidos extracelulares; más próximo a la PK

LAS PROTEINAS SON AMORTIGUADORES INTRACELULARES

Cambia PH extracelular = cambios de PH intracelular. Evitan cambios del PH del líquido extracelular. Ejemplo: hemoglobina 60-70% de amortiguación de líquidos orgánicos depende en mayor parte de las proteínas intracelulares.

Principio isohídrico: todos los amortiguadores de una solución común están en equilibrio con la misma concentración de H+ Cambio de [H+] el equilibrio de todos los sistemas de amortiguación cambia.

Eficacia del control respiratorio de la concentración del ion hidrógeno. Eficacia de 50 al 75%. Ganancia por retroalimentación de 1 a 3 - Aumento de un ácido al PH PH 7.4 se reduce a PH 7.0 Aparato respiratorio hace ascender el PH 7.2 A 7.3 Se produce en 3 a 12 min.

CONTROL RENAL DEL EQUILIBRIO ACIDOBÁSICO. Excreción de orina ácida o básica según necesidad.

MECANISMO: EN TUBULOS RENALES CELULAS EPITELIALES DE LOS TUBULOS. Secretan hacia la luz tubular H+ y HCO3- . Secreción de H+ > HCO3 = pérdida neta de ácidos en LEC, secreción de HCO3- > H+ = pérdida neta de bases. Ácidos no volátiles: excreción renal no pulmonar

Secreción de H+ y reabsorción de HCO3- por los túbulos renales. No en ramas finas ascendentes y descendentes del Asa de Henle. Por cada HCO3- absorbido se secreta un H+

LA COMBINACION DEL EXCESO DE H+ CON LOS AMORTIGUADORES DE FOSFATO Y AMONIACO EN EL TUBULO GENERA NUEVOS HCO3 80 mEq de ácidos no volátiles se excretan diariamente. En cada litro de orina pueden ser excretados solo 0.03 mEq/L de H+ libres.

El exceso de H+ se combina con otros amortiguadores formando nuevo HCO3 que puede pasar a la sangre.

Sistema amortiguador de fosfato transporta y genera HCO3- Fosfato más eficaz en el líquido tubular que en el extracelular.

PH de la orina cercano a la PK del sist. Amortiguador del fosfato

Sistema amortiguador de amoniaco excreción de H+ y generación de HCO3- NH3 y NH4+NH4+ = GLUTAMINA= metabolismo de aminoácidos. Interior celular de túbulos proximales, distales y rama ascendente gruesa del asa. Glutamina se metaboliza = 2 NH4+ y 2 HCO3- NH4+ es excretado por contra transporte con Na. HCO3- y Na son reabsorbidos.

En los túbulos colectores:

REACCIONES DIFERENTES, Por cada NH4+ excretado se genera un nuevo HCO3-

ALCALOSIS RESPIRATORIA ↑ ventilación pulmonar = ↓ Pco2 Causas Trastornos patológicos físicos 2. Psiconeurosis 3. Altitudes elevadas Compensación: 1. Amortiguadores químicos 2. Aumento renal de excreción de HCO3-

ACIDOSIS METABOLICA ↓ concentración de HCO3- en LEC. Exceso de CO2 en los líquidos corporales.

CAUSAS: 1. Fracaso de los riñones en la excreción de ácidos metabólicos que normalmente produce el organismo.

2. Formación de cantidades excesivas de ácidos metabólicos en el organismo.

3. Adición de ácidos metabólicos al organismo por ingestión o infusión.

4. Pérdida de base de los líquidos corporales.

ALCALOSIS METABOLICA ↑ concentración de HCO3 en LEC Aumento de la concentración de bicarbonato en el líquido extracelular O excreción excesiva de H+. CAUSAS:

1. Por la administración de diuréticos (salvo los inhibidores de la anhidras carbónica)

2. Exceso de aldosterona.

3. Vómitos de contenido gástrico.

4. Ingestión de fármacos alcalinos

Nefropatías y Diuréticos

Un diurético es una sustancia que se cuentra el volumen de orina como su nombre implica. La mayoría de los diuréticos también aumentan la excreción urinaria de solutos, en especial de sodio y de cloro. De hecho, la mayoría de los solutos que se usan en la clínica actúan reduciendo la reabsorción de sodio en los túbulos, lo que provoca una natriuresis (aumento de la pérdida de sodio) y, por efecto de esta última, una diuresis (aumento de la pérdida de agua). Es decir, que en la mayoría de los casos, el aumento de la pérdida de agua es secundario a la inhibición de la reabsorción tubular de sodio, porque el sodio que permanece en los túbulos actúa mediante mecanismos osmóticos reduciendo la reabsorción de agua. Debido a que en la reabsorción tubular renal de muchos solutos, como el potasio, el cloro, el magnesio y el calcio, también influye de forma secundaría la reabsorción de sodio, muchos diuréticos aumentan también la pérdida renal de estos solutos.

Los diuréticos osmoticos reducen la reabsorción de agua al aumentar la presión osmótica del líquido tubular

La inyección en el torrente sanguíneo de sustancias que no se reabsorben fácilmente en los túbulos renales, como la urea, el manitol y la sacarosa, aumenta mucho la concentración de moléculas con actividad osmótica en los túbulos. La presión osmótica de estos solutos reduce mucho la reabsorción de agua, lo que da lugar al paso de una gran cantidad de líquido tubular hacia la orina. También se forman grandes volúmenes de orina en ciertas enfermedades asociadas a un exceso de solutos que no se reabsorben del líquido tubular. Por ejemplo, cuando la glucemia aumenta mucho en la diabetes mellitus, la mayor carga filtrada de glucosa en los túbulos supera su capacidad de reabsorberla (es decir, supera el transporte máximo de la glucosa). Por encima de una concentración plasmática de glucosa de unos 250mg/dl se reabsorbe poca glucosa extra en los tú bulos; en cambio, el exceso de glucosa se queda en los túbulos, actúa como un diurético osmótico y provoca una pérdida rápida de líquido en la orina.

Los diuréticos de «asa» reducen la reabsorción activa de sodio-cloro-potasio en la rama ascendente gruesa del asa de Henle Furosemida,

Ácido etacrínico y bumetanída son poderosos diuréticos que reducen la absorción activa en la rama ascendente gruesa del asa de Henle al bloquear el cotransportador 1-sodio, 2-cloro, 1-potasio localizado en la membrana luminal de las células epiteliales. Los diuréticos de «asa» se encuentran entre los diuréticos más poderosos usados en la clínica.

Al bloquear el cotransporte activo de sodio-cloro-potasio en la membrana luminal del asa de Henle, los diuréticos de asa incrementan la pérdida urinaria de sodio, cloro, potasio y otros electrólitos, así como de agua, por dos razones: se excreten más iones junto a una mayor excreción de agua. La concentración de la orina se altera porque se reduce la concentración de estos iones en el líquido intersticial de la médula renal y, por tanto, la osmolaridad de la médula renal. En consecuencia, disminuye la reabsorción de líquido en los conductos colectores, de manera que la capacidad de concentración máxima de los riñones también se reduce mucho. Además, la reducción de la osmolaridad del líquido intersticial de la médula renal disminuye la absorción de agua en el asa descendente de Henle

Las nefropatías.

Se encuentran entre las causas más importantes de muerte e incapacidad en muchos países de todo el mundo. Por ejemplo, en 2004, más de 20 millones de adultos en EE. UU. Tenían nefropatías crónicas, y muchos más m millones de personas padecen insuficiencia renal aguda o formas menos graves de disfunción renal.

Insuficiencia renal aguda Las causas de la insuficiencia renal aguda pueden dividirse en tres categorías principales:

1. La insuficiencia renal aguda resultado de un menor aporte sanguíneo renal; este trastorno se denomina a menudo insuficiencia renal aguda pre renal para reflejar el hecho de que la anomalía se produce como consecuencia de una anomalía que procede de fuera de los riñones. Por ejemplo, la insuficiencia renal aguda pre renal puede ser la consecuencia de una insuficiencia cardíaca con un menor gasto cardíaco y una presión arterial baja o de trastornos asociados a un menor volumen sanguíneo y una presión arterial baja, como una hemorragia grave.

2. Insuficiencia renal aguda intra renal debido a anomalías dentro del propio riñón, incluidas las que afectan a los vasos sanguíneos, los glomérulos o los túbulos.

3. Insuficiencia renal aguda pos renal, debida a una obstrucción del sistema colector urinario en cualquier lugar entre los cálices y la salida vesical. Las causas más comunes de obstrucción de la vía urinaria fuera del riñón son los cálculos renales debidos a la precipitación de calcio, urato o cistina.