Fisiología Humana: Anatomía y funciones del riñón, filtración glomerular

ULPGC

Universidad de Las Palmas de Gran Canaria ULPGC Facultad de Ciencias de la Salud Fisiología Humana 2024/25

Tema 11.1

Anatomía funcional del riñón, Funciones renales básicas, Filtración glomerular, Aclaramiento renal, Reabsorción, Micción, Control de la osmolaridad del LEC Dr. Henoc del Rosario García

Anatomía funcional del riñón

1ULPGC Profesor: Henoc del Rosario García Anatomía funcional del riñón

Anatomía del riñón

• Ambos lados, zona lumbar
• Corteza
• Médula
• Pirámides renales - Papilas (vértices, drenan a estructuras huecas llamadas cálices renales)
• Pelvis renal
• Uréter
• Vejiga urinaria (b) Los riñones están localizados en el retroperitoneo a nivel de las costillas inferiores. Vena cava inferior Diafragma Aorta Glándula suprarrenal izquierda Riñón izquierdo Arteria renal Riñón derecho Vena renal Uréter Peritoneo (corte) Vejiga Recto (corte) Editorial Médica Panamericana @ 2019. Todos los derechos reservados

Estructura del riñón

(c) En el corte transversal, el riñón está dividido en una corteza externa y una médula interna. La orina que sale de las nefronas fluye hacia la pelvis renal antes de pasar a través del uréter hacia la vejiga. Nefronas Corteza Médula Pelvis renal Uréter Cápsula 2ULPGC Profesor: Henoc del Rosario García Anatomía funcional del riñón

Anatomía del riñón: Nefrona

• Nefrona (unidad funcional; +1M /riñón) - Corpúsculo renal (Glomérulo + Cápsula de Bowman) (En la corteza) - Túbulos Arteriola eferente Capilares peritubulares Aparato yuxtaglomerular Arteriola aferente Glomerulo (capilares) (h) k CE peritul Glo (g) Partes de una nefrona. En esta imagen, la nefrona ha sido desenrollada, de manera que el flujo va de izquierda a derecha. Compare con las nefronas en (f). Cápsula de Bowman Túbulo proximal Túbulo distal Glomérulo Comienza la rama descendente del asa - Termina la rama ascendente del asa Túbulo colector Rama descendente Rama ascendente Asa de Henle Hacia la vejiga 3ULPGC Profesor: Henoc del Rosario García Anatomía funcional del riñón

Anatomía del riñón: Corpúsculo y Túbulos

• Nefrona - Corpúsculo renal (Glomérulo + Cápsula) - Túbulos (contorneado proximal, asa de Henle, contorneado distal y colector)
• Aparato yuxtaglomerular (poción final de la rama ascendente entre las arteriolas aferente y eferente) Arteriola eferente Capilares peritubulares Aparato yuxtaglomerular Arteriola aferente Glomérulo (capilares) (h) C perit Gl (g) Partes de una nefrona. En esta imagen, la nefrona ha sido desenrollada, de manera que el flujo va de izquierda a derecha. Compare con las nefronas en (f). Cápsula de Bowman Túbulo proximal Túbulo distal Glomérulo Comienza la rama descendente del asa Termina la rama ascendente del asa Túbulo colector Rama descendente Rama ascendente Asa de Henle Hacia la vejiga 4ULPGC Profesor: Henoc del Rosario García Anatomía funcional del riñón

Tipos de Nefronas y Flujo Sanguíneo Renal

• Nefronas: - Corticales (85%): asa + corta - Yuxtamedulares (mayores)
• Flujo sanguíneo renal - Arteria renal, arterias + pequeñas - Arteriola aferente - Sistema porta (glomérulo, arteriola eferente, capilares peritubulares) - Vénulas, venas pequeñas y vena renal (e) Algunas nefronas penetran en la profundidad de la médula. (f) Una nefrona tiene dos arteriolas y dos conjuntos de capilares que forman un sistema porta. Arteriola eferente Capilares peritubulares Arteriolas Aparato yuxtaglomerular La corteza contiene todas las cápsulas de Bowman, los túbulos proximales y los túbulos distales. Nefronas Arteriola aferente Glomerulo (capilares) (h) Nefrona yuxtamedular con los vasos rectos Capilares peritubulares Glomerulo La médula contiene las asas de Henle y los túbulos colectores. Vasos rectos Túbulo colector Asa de Henle Editorial Médica Panamericana @ 2019. Todos los derechos reservados 5ULPGC Profesor: Henoc del Rosario García Anatomía funcional del riñón

Sistema Porta y Filtración Renal

• Sistema porta > filtración (luz nefrona) y reabsorción (desde luz tubular hacia capilares peritubulares)
• Friedrich Gustav Jakob Henle (Alemania, 1809-1885) médico, patólogo, anatomista y zoólogo alemán
• Reposo: 25% GC (1200 mL de sangre/minuto)
• 650 mL de plasma/minuto
• Se filtra el 20% -> 125-130 mL/min. - > TFG
• 24 horas -> 180 L - 99% -> reabsorbido - 1% (1,5 L) > excretado (orina) 6ULPGC Profesor: Henoc del Rosario García

Funciones renales básicas

Funciones renales

Principal -> eliminar productos de desecho (urea, creatina, ácido úrico, etc.) Además -> papel control presión arterial, V y osmolaridad líquidos corporales y control equilibrio ácido- base. Otras > regulaciones metabólicas y endocrinas: síntesis y secreción de eritropoyetina y renina (controla la producción de aldosterona), síntesis de calcitriol, procesos de gluconeogénesis ... F = Filtración: movimiento desde la sangre hacia la luz S = Secreción: desde la sangre hacia la luz R = Reabsorción: desde la luz hacia la sangre E = Excreción: desde la luz hacia fuera del cuerpo Esta nefrona modelo se ha desenrollado de modo que el líquido fluye de Izquierda a derecha. Elementos tubulares Cápsula de Bowman Túbulo proximal Asa de Henle Túbulo distal Túbulo colector S R R S Glomérulo Final del asa de Henle Arteriola aferente 18 L/día % del volumen R Filtrado 100 mOsM S R a 180 L/día 100% del volumen 300 mOsM Capilares peritubulares Inicio del asa de Henle Hacia la Y vena renal 54 L/día 30% del volumen 300 mOsM Final del túbulo colector Vasos rectos 1,5 L/día % del volumen 50-1200 mOsM E Hacia la vejiga y el medio externo Editorial Médica Panamericana @ 2019. Todos los derechos reservados 7 Arteriola eferenteULPGC Profesor: Henoc del Rosario García

Procesos Renales: Filtración, Reabsorción, Secreción y Excreción

• Filtración: sangre > luz - Corpúsculos - 20% plasma que pasa por el riñón - Bajo PM: iones, nutrientes, sustancias de desecho
• Reabsorción: luz > sangre - 99% (H2O, GLU, aa., minerales)
• Secreción: sangre > luz - se agrega al V filtrado - proceso más selectivo (transportadores epitelio tubular)
• Excreción: luz -> fuera del cuerpo F = Filtración: movimiento desde la sangre hacia la luz R = Reabsorción: desde la luz hacia la sangre E = Excreción: desde la luz hacia fuera del cuerpo Esta nefrona modelo se ha desenrollado de modo que el líquido fluye de izquierda a derecha. Elementos tubulares Cápsula de Bowman Túbulo proximal Asa de Henle Túbulo distal Túbulo colector Arteriola eferente Glomerulo Final del asa de Henle Arteriola aferente 18 L/día % del volumen R Filtrado 100 mOsM S 180 L/día 100% del volumen 300 mOsM R Capilares peritubulares R Inicio del asa de Henle Hacia la vena renal 54 L/día 30% del volumen 300 mOsM Final del túbulo colector Vasos rectos 1,5 L/día % del volumen 50-1200 mOsM E Hacia la vejiga y el medio externo Editorial Médica Panamericana @ 2019. Todos los derechos reservados 8 S R S A S = Secreción: desde la sangre hacia la luzULPGC Profesor: Henoc del Rosario García

Sustancias en el Riñón

• Sustancias en el riñón: 1. Filtración y excreción sin sufrir procesos de secreción o reabsorción. Ejemplo: inulina (carbohidrato no digerible). 2. Filtración y reabsorción parcial. Se excreta una parte. Ejemplo: urea. 3. Filtración y reabsorción total. Ejemplo: GLU. 4. Filtración y secreción sin reabsorción. Ejemplo: creatinina F = Filtración: movimiento desde la sangre hacia la luz S = Secreción: desde la sangre hacia la luz R = Reabsorción: desde la luz hacia la sangre E = Excreción: desde la luz hacia fuera del cuerpo Esta nefrona modelo se ha desenrollado de modo que el líquido fluye de izquierda a derecha. Elementos tubulares Cápsula de Bowman Túbulo proximal Asa de Henle Túbulo distal Túbulo colector Arteriola eferente Glomerulo Final del asa de Henle Arteriola aferente Filtrado 100 mOsM S 180 L/día 100% del volumen 300 mOsM R Capilares peritubulares R Inicio del asa de Henle Hacia la vena renal 54 L/día 30% del volumen 300 mOsM Final del túbulo colector Vasos rectos 1,5 L/día % del volumen 50-1200 mOsM E Hacia la vejiga y el medio externo Editorial Médica Panamericana @ 2019. Todos los derechos reservados 9 A S R S 18 L/día % del volumen RULPGC Profesor: Henoc del Rosario García

Filtración glomerular

Membrana de Filtración Glomerular

• Capilar glomerular > luz cápsula Bowman
• Membrana de filtración: - Pared capilar (endotelio + membrana basal) - Epitelio interior cápsula Solo el 20% del plasma que pasa a través del glomérulo es filtrado. Menos del 1% del líquido filtrado finalmente se excreta. Arteriola eferente Capilares peritubulares 4 > 99% del plasma que ingresa en el riñón retorna hacia la circulación sistémica. 80% 2 20% del volumen se filtra 3 > 19% del líquido es reabsorbido. 5 < 1% del volumen es excretado hacia el medio externo. Arteriola aferente Volumen de plasma que ingresa en la arteriola aferente = 100%. Cápsula de Bowman Glomérulo Resto de la nefrona ? PREGUNTA DE LA FIGURA Si se filtran 120 mL de plasma cada minuto y la fracción de filtración es del 20%, ¿cuál es el flujo plasmático renal diario? Editorial Médica Panamericana @ 2019. Todos los derechos reservados 10ULPGC Profesor: Henoc del Rosario García

Epitelio Interior de la Cápsula de Bowman

Podocito Luz de la cápsula de Bowman Capilar glomerular Pedicelos (a) El epitelio que rodea a los capilares glomerulares está modificado en forma de podocitos. Rama ascendente gruesa del asa de Henle Arteriola eferente Cápsula de Bowman capsula de Bowman Epitelio capsular Célula mesangial Pedicelos Podocito Túbulo proxima Poros en el endotelio Diafragma de filtración Luz del capilar Material filtrado Glucocalix Membrana basal glomerular Luz de la cápsula de Bowman Editorial Medica Panamericana @ 2019. Todos los derechos reservados 11

• Epitelio interior cápsula - Podocitos > Pedicelos (digitaciones citoplasmáticas) > Hendiduras Hidrosolubles de bajo PM (agua, urea, GLU, aminoácidos, etc.), pero no células sanguíneas y la mayor parte de proteínas plasmáticas; tampoco sustancias liposolubles (unión a ... ) Capilar glomerular mostrado a través de la hendidura de filtración Arteriola aferente Luz de la Endotelio del capilar H - Hendidura de filtraciónULPGC Profesor: Henoc del Rosario García

Tasa de Filtración Glomerular (TFG)

• TFG -> V líquido filtrado en glomérulos/unidad de tiempo (mL/min.)
• Depende de Presión de filtración neta - Presión hidrostática glomerular (PG / PH) - Presión hidrostática cápsula (PB / Plíquido) - Presión osmótica de las proteínas plasmáticas (PP ( TT) (a) El epitelio que rodea a los capilares glomerulares está modificado en forma de podocitos. Arteriola eferente Cápsula de Bowman capsula de Bowman Epitelio capsular Podocito Túbulo proximal Arteriola aferente Capilar glomerular mostrado a través de la hendidura de filtración (a) Cálculo de la presión de filtración glomerular PH π - Plíquido = presión de filtración neta 55 - 30 - 15 = 10 mm Hg Arteriola eferente Cápsula de Bowman Glomérulo Arteriola aferente 15 mm Hg Plíquido 30 mm Hg T Presión de filtración neta = 10 mm Hg PH 55 mm Hg 1 CLAVE PH = Presión hidrostática (presión sanguínea) = Gradiente de presión coloidosmótica debido a las proteínas en el plasma pero no en la cápsula de Bowman Plíquido = presión del líquido creada por el líquido en la cápsula de Bowman 12 Rama ascendente gruesa del asa de Henle Luz de la Pi