Reabsorción y secreción tubular, aclaramiento y regulación de la función renal

Reabsorción y Secreción Tubular Renal

Tema 18. Reabsorción y secreción tubular. Aclaramiento renal. Regulación de la función renal. Francisco.Dasi@uv.esObjetivos de aprendizaje

• Reabsorción y secreción tubular renal
• La reabsorción tubular comprende mecanismos pasivos y activos
• Reabsorción y secreción a lo largo de diferentes partes de la nefrona
• Túbulo distal
• Transporte de solutos y agua en el asa de Henle
• Reabsorción en el tubulo proximal
• Conducto colector medular
• Cuantificación función renal: Aclaramiento renal.
• Regulación de la función renalHomeostasis hidroelectrolítica

Homeostasis Hidroelectrolítica

• Volumen de líquido Mecanismos de control
• Osmolaridad
• Concentración de iones individuales
• pH ¿Por qué?
• H2O y Na+: Volumen extracelular y osmolaridad
• K+: Función cardiaca
• Ca2+: Exocitosis; contracción muscular; coagulación
• H+ y HCO3 : Regulación del pHHomeostasis hidroelectrolítica

· El cuerpo utiliza varias vías para excretar iones y agua. - La vía primaria es el riñón. - Aparece una pequeña proporción de agua e iones en las heces y el sudor. - Los pulmones pierden agua y bicarbonato (a través del CO2). · La osmolaridad del líquido extracelular (LEC) afecta el volumen celular.

• Múltiples sistemas integran el equilibrio hidroelectrolítico. - Aparatos respiratorio y cardiovascular. ▪ Respuesta rápida; bajo control nervioso. - Riñones. ▪ Respuesta lenta; bajo control endocrino/neuroendocrino.Respuestas integradas a los cambios de volumen y tensión arterial

Respuestas Integradas a Cambios de Volumen y Tensión Arterial

(a) Respuesta a la disminución de la tensión arterial y el volumen sanguíneo ¥ Volumen sanguíneo ¥ Tensión arterial Receptores de volumen en las aurículas y barorreceptores carotídeos y aórticos desencadenan reflejos homeostáticos Sistema cardiovascular Comportamiento Riñones + Volumen minuto, vasoconstricción + El aumento de la sed provoca la ingesta de agua + Volumen del líquido extracelular y del líquido intracelular + Tensión arterial Conservan sal y agua para minimizar la pérdida adicional de volumen (b) Respuesta a la elevación de la tensión arterial y el volumen sanguíneo + Volumen sanguíneo + Tensión arterial Receptores de volumen en las aurículas, células endocrinas en las aurículas y barorreceptores carotídeos y aórticos desencadenan reflejos homeostáticos Sistema cardiovascular Riñones ¥ Volumen minuto Excretan sales y agua en la orina ¥ Volumen del líquido extracelular y del líquido intracelular CLAVE Estímulo Sensor Objetivo Respuesta tisular ¥ Tensión arterial Respuesta sistémicaLa osmolaridad del líquido extracelular afecta al volumen celular

Efecto de la Osmolaridad del Líquido Extracelular en el Volumen Celular

Moléculas de agua pasan a través de la membrana celular por difusión tratando de igualar la concentración de soluto que hay dentro y fuera de la célula. Hipotónica: La concentración de solutos es menor en el medio, el agua entra a la célula concentraciones. La célula se hincha. Hipertónica: La concentración de solutos es mayor en el medio, el agua sale de célula para igualar concentraciones. La célula se deshidrata (desinfla) Isotónico: La concentración de solutos dentro y fuera de la célula es igual. El agua que entra y sale están en equilibrio. La forma y volumen no se altera Solución hipotónica H2O Solución isotónica H2O H2O H20 Célula Vegetal Solución hipertónica H2O Glóbulo Rojo H2OEquilibrio hídrico

Equilibrio Hídrico

• El ingreso y el egreso diario de agua están en equilibrio.
• Ingreso de agua. - Ingesta. - Metabolismo normal.
• Pérdida de agua. - Orina. - Heces. - Pérdida insensible de agua - a través de la piel y la exhalación. - Patológico - diarrea, vómitos, sudoración excesiva.
• Los riñones conservan agua.Equilibrio hídrico corporal

Equilibrio Hídrico Corporal

Ganancia de agua Pérdida de agua 2,2 L/día Comida y bebida Piel Pulmones Pérdida insensible de agua 0,9 L/día 1,5 L/día 0,3 L/día Metabolismo Orina Heces 0,1 L/día 2,5 L/día Totales 2,5 L/día Ingesta 2,2 L/día + + Producción metabólica 0,3 L/día Egreso 2,5 L/día =0Los riñones conservan volumen

Conservación del Volumen por los Riñones

Los riñones no pueden restablecer el volumen perdido. Solo pueden conservar liquido La pérdida de volumen solo puede ser reemplazada por Ingreso de volumen desde fuera del cuerpo Ganancia de volumen El IFG puede ser ajustado Índice de fitración glomerular (IFG) SI el volumen disminuye mucho, el IFG se Interrumpe Volumen de líquido corporal Los riñones recirculan líquido Puede ser contrarrestada por Los riñones conservan volumen - Pérdida de volumen en la orina Reabsorción regulada de aguaLa médula renal crea una orina concentrada

Formación de Orina Concentrada en la Médula Renal

• La osmolaridad de la orina representa la cantidad de agua excretada en la orina. - Baja osmolaridad = alta concentración de agua - Alta osmolaridad= baja concentración de agua.
• La osmolaridad del intersticio medular permite que la orina sea concentrada. - El líquido en la rama descendente del asa de Henle pierde agua por ósmosis hacia la médula. - Las células de la porción gruesa de la rama ascendente del asa son impermeables al agua y transportan activamente Na+ fuera de la luz en la médula. - El líquido que abandona el asa de Henle es más diluido (100 mOsm) que el líquido que entra (300 mOsm). - Nefrona distal - la permeabilidad al agua se encuentra bajo control de las hormonas. ▪ Permeable al agua, el filtrado se torna concentrado. - Tubo colector- puede reabsorber soluto adicional, el filtrado puede volverse incluso más diluido.La osmolaridad cambia a medida que el líquido fluye a través de la nefrona

Cambios de Osmolaridad a lo Largo de la Nefrona

Reabsorción variable de agua y solutos 300 mOsM Túbulo proximal R Túbulo distal La corteza es isoosmótica con el plasma. 300 mOsM 100 300 mOsM 300 mOsM 1 El líquido isoosmotico que deja el túbulo proximal se torna progresivamente más concentrado en la rama descendente. R Se reabsorben iones, pero no agua 3 La permeabilidad al agua y los solutos en el túbulo distal y en el túbulo colector está regulada por hormonas. La médula renal se torna progresivamente más concentrada. 600 mOsM Se reabsorbe solo agua R 2 La remoción de soluto en la rama ascendente produce un líquido hipoosmótico. R Reabsorción variable de agua y solutos 900 mOsM 900 mOsM Asa de Henle Túbulo colector 1200 1200 mOsM 4 La osmolaridad final de la orina depende de la reab- sorción en el túbulo colector. 1200 mOsM E Orina excretada 50-1200 mOsM 300 CORTEZA MÉDULAEl asa de Henle es un multiplicador de contracorriente

El Asa de Henle como Multiplicador de Contracorriente

• Formado por túbulos estrechamente asociados en el asa de Henle y capilares de los vasos rectos.
• Sistemas de intercambio de contracorriente. - Multiplicador de contracorriente. Multiplicador renal de contracorriente.
• - Asa de Henle.
• Transfiere solutos por transporte activo (rama ascendente) en la médula. . Conduce a mayores osmolaridades en el LEC. - Vasos rectos. Los vasos rectos eliminan agua. - La urea aumenta la osmolaridad intersticialMecanismos de contracorriente

Mecanismos de Contracorriente

Un intercambiador de calor de contracorriente (a) Si los vasos sanguíneos no están cerca uno de otro, el calor se disipa hacia el medioambiente externo. Sangre caliente Sangre fría Calor perdido hacia el medioambiente externo Calor perdido hacia el medioambiente externo Rama (b) El intercambiador de calor de contracorriente permite que la sangre caliente que entra en la rama transfiera calor directamente a la sangre que fluye de vuelta hacia el cuerpo. Sangre Sangre caliente calienteMecanismos de contracorriente

Intercambio de Contracorriente en los Vasos Rectos

(c) Intercambio de contracorriente en los vasos rectos. El filtrado que ingresa en la rama descendente se torna progresivamente más concentrado a medida que pierde agua. La sangre en los vasos rectos elimina el agua que sale del asa de Henle. La rama ascendente bombea hacia afuera Na+, K+, y Ch, y el filtrado se torna hipoosmótico. (d) La superficie apical de la rama ascendente no es permeable al agua. La reabsorción activa de iones en esta región crea un filtrado diluido en la luz. 4 100 mOsm que dejan el asa. 300 mOsM 300 mOsM 300 mOsM 100 mOsM K 500 500 600 600 600 600 900 900 900 1200 Vasa recta 900 1200 mOsM 1200 mOsM Asa de Henle CLAVE H2O = K+ = 0 cr = Na+ = Células del asa ascendente de Henle CI- 3 El agua no puede seguir al soluto. K+ H2O K+ Na+ CI K 2CF Na+ ATP 2 Las sales son reabsorbidas. K+ Líquido intersticial 1 1200 mOsm que entran en el asa ascen- dente de Henle. H2OMecanismos de contracorriente

Sistema Multiplicador por Contracorriente en el Asa de Henle

@ Elsevier. Fotocopiar sin autorización es un delito. - 300 300 300 300 200 300 200 300 200-+ 5 1 |300 300 300 2 300 400 200 3 400 400 200 4 300 400 200 300 300 300 300 400 200 400 400 200 400 400 400 300 150 300 150 300 100 5 5 350 6 350 - 350 150 7 700 700 500 400 500 300 500 500 300 1.000 1.000 800 400 500 300 500 500 300 1.200 1.200 1.000 Figura 29-4. Sistema multiplicador por contracorriente en el asa de Henle para la producción de una médula renal hiperosmótica. (Los valores numéricos corresponden a miliosmoles por litro.) 300 300 150 Pasos 4-6 repetidos 300La hormona antidiurética (ADH) controla la reabsorción de agua

Control de la Reabsorción de Agua por la Hormona Antidiurética (ADH)

• Hormona antidiuretica (ADH), también llamada vasopresina.
• Actúa sobre el túbulo colector.
• Efecto graduado - compatibiliza la concentración de la orina con la necesidad del organismo.
• Vasopresina y acuaporinas. - La vasopresina estimula la inserción de acuaporinas en la membrana apical con reciclado de la membrana.
• El volumen sanguíneo y la osmolaridad activan a los osmorreceptores. - La secreción de vasopresina muestra un ritmo circadiano. . Se produce menos orina por la noche que durante el día.La ADH convierte al epitelio de los túbulos colectores en permeables al agua

Efecto de la ADH en la Permeabilidad al Agua de los Túbulos Colectores

(a) Con vasopresina máxima, el túbulo colector es libremente permeable al agua. El agua sale por osmosis y es transportada lejos por los capilares de los vasos rectos. La orina está concentrada. 100 mOsM Túbulo distal H2O CORTEZA MÉDULA 300 mOsM H2O 600 mOsM 600 mOsM 600 mOsM Vasos rectos - Vasos rectos 800 mOsM 900 mOsM H2O 900 mOsM 1000 mOsM H2O 1200 mOsM 1200 mOsM 1100 mOsM Túbulo colector 1200 mOsM Orina = 1200 mOsM (b) En ausencia de vasopresina, el túbulo colector es impermeable al agua y la orina está diluida. Túbulo distal CORTEZA MÉDULA 100 mOsM 300 mOsM 100 mOsM 600 mOsM H2O I 100 mOsM 900 mOsM I H2O I 100 mOsM 1200 mOsM Orina = 100 mOsM 300 mOsM 300 mOsM 400 mOsM 500 mOsM H2O 700 mOsM 900 mOsM