RENAL 4 - Manejo de agua y urea
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¿Cómo se maneja la urea a nivel renal?
Se filtra, reabsorbe y secreta Aproximadamente el 50% de los solutos excretados es urea La excreción es aproximadamente 40% de la urea filtrada
¿Qué ocurre con la urea en el túbulo proximal?
En las regiones iniciales, la concentración de urea en la luz es igual a la del plasma La reabsorción de agua incrementa la concentración de urea en la luz Se genera un gradiente transepitelial que impulsa la reabsorción de urea por difusión transcelular o paracelular
¿Qué transportadores median el movimiento de urea en los segmentos distales de la nefrona?
Transportadores de urea (UT) En la rama descendente fina del asa de Henle: UT-A2 En el conducto colector medular interno: UT-A1 (apical) y UT-A3 (basolateral)
¿Cómo regula la vasopresina (AVP) o hormona antidiurética (ADH) los transportadores de urea?
Estimula UT-A1 y UT-A3 a través del AMPc en el conducto colector medular interno
¿Cuál es el porcentaje de reabsorción de urea en los diferentes segmentos de la nefrona?
Túbulo contorneado proximal: 50% Túbulo contorneado papilar: 70%
¿En qué segmentos de la nefrona ocurre secreción de urea?
Rama descendente delgada del asa de Henle Rama ascendente delgada del asa de Henle Rama ascendente gruesa del asa de Henle
¿Cómo se da la reabsorción de urea en los diferentes segmentos tubulares?
Túbulo contorneado proximal: Vía paracelular y transcelular (UT) Resto del túbulo: Vía transcelular tanto para reabsorción como secreción
¿A través de qué transportador se da el 80% de la reabsorción de urea regulada por ADH?
Transportador UT3 en la membrana apical del túbulo
¿Cómo afectan los cambios en el flujo urinario a la excreción de urea?
La excreción de urea aumenta al elevarse el flujo urinario Con flujos bajos, los riñones excretan sólo 15% de la urea filtrada Con flujos altos, pueden excretar hasta 70% de la urea filtrada
¿Qué ocurre con el BUN en la insuficiencia renal progresiva?
El declive de la tasa de filtración glomerular da lugar a flujo de orina bajo Esto causa retención de urea, aumentando el BUN
¿Qué pasa con la excreción de urea y el cociente BUN/creatinina en hipovolemia?
La excreción de urea disminuye desproporcionadamente respecto al descenso de la VFG El BUN se eleva, sirviendo como confirmación analítica de la hipovolemia El cociente BUN/creatinina aumenta más allá del valor normal de 10
¿Cómo se maneja el agua a nivel renal?
El agua se filtra y reabsorbe en la nefrona (similar al sodio) La mayor parte de la reabsorción ocurre en el túbulo contorneado proximal
¿Cuáles son las vías de reabsorción de agua en el túbulo renal?
Vía paracelular Vía transcelular, gracias a la presencia de acuaporinas
¿Qué son las acuaporinas y dónde se localizan?
Proteínas de membrana que transportan agua a través de los compartimentos celulares Se ubican en todo el túbulo: TCP: acuaporinas I y II AAD: acuaporina I TC: acuaporinas III y IV (no regulables), acuaporina II (regulable por ADH)
¿A qué factores se asocia la reabsorción de agua en el túbulo renal?
Gradiente químico Variación de presión hidrostática Variación de presión oncótica
Explica el balance glomérulo-tubular y su efecto en la reabsorción de agua.
Vasoconstricción de arteriola eferente aumenta presión hidrostática glomerular y VFG Mayor filtración aumenta Ph tubular En capilar peritubular: Disminuye Ph Aumenta presión oncótica relativa Fuerzas de Starling resultantes producen reabsorción de agua
¿En qué segmento de la nefrona ocurren la dilución y concentración de orina?
En las nefronas yuxtamedulares (de asa larga)
¿Qué se necesita para diluir o concentrar la orina?
Presencia (concentración) o ausencia (dilución) de ADH Vasa recta Gradiente corticomedular Mecanismos de transporte específicos (cotransporte Na/K/2Cl)
Define gradiente corticomedular y cómo varía según los niveles de ADH.
Gradiente de solutos que aumenta desde la corteza hasta la médula renal Con alta ADH: Corteza 300 mOsm/L Médula externa 600 mOsm/L Médula interna 1200 mOsm/L Sin ADH: Corteza 300 mOsm/L Médula externa 400 mOsm/L Médula interna 800 mOsm/L
¿Qué se necesita para generar el gradiente corticomedular de 300 a 1200 mOsm/L?
Forma de horquilla de los túbulos Permeabilidad selectiva tubular Mecanismos de transporte especializados (cotransporte Na/K/2Cl) Urea ADH no es indispensable
¿Qué se requiere para mantener el gradiente corticomedular?
Vasa recta (con forma de horquilla similar al asa de Henle)
Describe los mecanismos renales para la formación de orina diluida.
TCP: líquido tubular isosmótico al plasma (~300 mOsm/L) Asa descendente: inicio de cambios en osmolaridad, agua sale por ósmosis, concentración tubular aumenta Asa ascendente gruesa: reabsorción activa de Na, K, Cl; impermeable al agua; líquido se diluye hasta ~100 mOsm/L TD y TC (sin ADH): mayor reabsorción de NaCl, impermeables al agua; osmolaridad puede bajar hasta 50 mOsm/L
¿Cuáles son los requisitos para formar una orina concentrada?
Niveles altos de ADH que aumentan la permeabilidad al agua de los túbulos distales y colectores Alta osmolaridad del intersticio medular que provee el gradiente osmótico para la reabsorción de agua
Describe paso a paso los mecanismos de la nefrona para concentrar la orina.
TCP: líquido tubular isosmótico (~300 mOsm/L) Asa descendente: alta permeabilidad al agua, osmolaridad tubular se iguala a la medular Asa ascendente delgada: reabsorción pasiva de NaCl, impermeable al agua, aumenta concentración intersticial Asa ascendente gruesa: transporte activo de Na y cotransporte de K, Cl; impermeable al agua; mayor aumento de osmolaridad medular TD inicial: diluye más el líquido por transporte activo de NaCl; impermeable al agua TC (+ADH): muy permeable al agua, reabsorc…
¿Dónde se forma la orina libre de solutos y con qué osmolaridad llega el líquido al túbulo contorneado distal?
La orina libre de solutos se forma en la rama ascendente gruesa del asa de Henle El líquido llega hiposmótico respecto al plasma al túbulo contorneado distal
Compara la composición del líquido tubular en el asa de Henle y el intersticio medular papilar.
Líquido tubular en el asa: 1200 mOsm/L total 1000 mOsm/L de NaCl 200 mOsm/L de urea Intersticio medular papilar: 1200 mOsm/L total 600 mOsm/L de NaCl 600 mOsm/L de urea
Describe el mecanismo de contracorriente y su función en generar el gradiente corticomedular.
Función: El mecanismo de contracorriente es esencial para generar y mantener el gradiente osmótico corticomedular, que a su vez permite al riñón producir una orina concentrada y conservar agua en el organismo. Paso 1: Transporte activo en la rama ascendente gruesa del asa de Henle El cotransporte Na/K/2Cl extrae estos iones del líquido tubular hacia el intersticio Esto aumenta la osmolaridad del intersticio medular Este es el paso clave que genera inicialmente el gradiente osmótico Paso 2: Conc…
Describe paso a paso la generación del intersticio hiperosmolar medular por el mecanismo de contracorriente.
Asa de Henle se llena con líquido isosmótico (300 mOsm/L) del TCP Cotransporte Na/K/2Cl en asa gruesa reduce concentración tubular y aumenta la intersticial en 200 mOsm/L Líquido en asa descendente se equilibra osmóticamente con el intersticio (400 mOsm/L) Nuevo líquido del TCP circula al asa ascendente Cotransporte iónico adicional establece gradiente de 200 mOsm/L, elevando osmolaridad intersticial a 500 mOsm/L Asa descendente se equilibra con el intersticio hiperosmolar Ciclos repetidos aume…
¿Cuántos ciclos del mecanismo de contracorriente se necesitan para generar los 1200 mOsm/L en el intersticio medular profundo?
Aproximadamente 39 ciclos en las nefronas de asa larga (yuxtamedulares)
Explica el papel de la urea en generar y mantener el gradiente corticomedular.
Difunde pasivamente al intersticio medular profundo desde los conductos colectores Aporta ~40% (500 mOsm/L) de la osmolaridad intersticial cuando se concentra al máximo la orina Recircula desde el intersticio al asa delgada, regresando al TC, lo que multiplica su efecto
Describe las características especiales del flujo sanguíneo medular y su contribución al gradiente corticomedular.
Bajo flujo (1-2% del FSR total) que minimiza la pérdida de solutos del intersticio Vasos rectos actúan como intercambiadores en contracorriente: Sangre descendente se concentra por entrada de solutos y salida de agua Sangre ascendente se diluye en dirección opuesta Escasa dilución neta del intersticio gracias a la disposición en U
¿Cómo afecta un aumento del flujo sanguíneo medular a la capacidad de concentración urinaria?
Puede disminuir la concentración máxima al "lavar" solutos del intersticio medular y reducir el gradiente
¿Cuál es la diferencia clave entre los vasos rectos y capilares convencionales en la preservación del gradiente medular?
Los vasos rectos tienen forma de U, permitiendo un intercambio en contracorriente En capilares rectos, la sangre saliente tendría alta osmolaridad, eliminando el gradiente intersticial
¿Dónde se sintetiza la vasopresina o ADH y cómo se almacena y libera?
Sintetizada por neuronas de los núcleos supraóptico y paraventricular del hipotálamo Transportada por axones hasta la neurohipófisis Almacenada en gránulos secretores de las terminaciones nerviosas Liberada a capilares sanguíneos del lóbulo posterior de la hipófisis y a circulación sistémica
¿Cuál es la función de la región anteroventral del tercer ventrículo (AV3V) en el control de la osmolaridad y secreción de ADH?
Carece de barrera hematoencefálica típica Permite paso de iones y solutos entre sangre y líquido intersticial Contiene osmorreceptores que responden rápidamente a cambios en la osmolaridad extracelular Ejerce control potente sobre secreción de ADH y sed
¿Cuáles son los principales estímulos para la secreción de ADH?
Aumento de la osmolaridad plasmática Disminución de la presión arterial (hipotensión) Hipovolemia
Compara la sensibilidad de la secreción de ADH a cambios en la osmolaridad versus cambios en el volumen sanguíneo.
La ADH es considerablemente más sensible a pequeños cambios porcentuales en la osmolaridad que a cambios similares en el volumen sanguíneo Un cambio de sólo 1% en la osmolaridad plasmática es suficiente para aumentar la ADH La ADH no cambia apreciablemente hasta que el volumen sanguíneo se reduce ~10%
¿Cómo interactúan los cambios de volumen sanguíneo y osmolaridad en el control de la secreción de ADH?
Ante una reducción intensa del volumen, los reflejos cardiovasculares estimulan la secreción de ADH La disminución del volumen potencia mucho la respuesta de la ADH al aumento de la osmolaridad
Describe el mecanismo de acción celular de la ADH en el túbulo colector.
Se une a receptores V2 en la membrana basolateral de células principales Activa proteína Gs que estimula adenilato ciclasa y genera AMPc AMPc activa proteína quinasa A que fosforila proteínas Causa inserción de AQP2 (canales de agua) y UT3 (transportadores de urea) en membrana apical
¿Cómo aumenta la ADH el gradiente osmótico transepitelial en la médula renal?
En médula externa: aumenta reabsorción de NaCl en asa gruesa vía cotransporte Na/K/2Cl y reciclaje de K En médula interna: aumenta permeabilidad a la urea en conducto colector medular interno vía UT3 La alta concentración intersticial de urea genera un gradiente osmótico que favorece la reabsorción de agua
Además de sus efectos renales, ¿qué otro efecto fisiológico tiene la ADH a dosis altas?
Es un potente vasoconstrictor (de ahí su nombre original "vasopresina")
¿Cómo se puede evaluar si la orina está concentrada o diluida?
Por el volumen urinario Orina concentrada = volumen bajo Orina diluida = volumen alto
Define el concepto de volumen urinario obligatorio.
El volumen mínimo de orina necesario para excretar la carga diaria de solutos Con una dieta normal, corresponde a ~600 mOsm/día En condiciones normales, equivale a ~1.5 L/día
¿Cómo se calcula el volumen urinario mínimo u obligatorio?
Volumen mínimo = Osmoles excretados por día / Osmolaridad urinaria máxima Ejemplo: 600 mOsm/día / 1200 mOsm/L = 0.5 L/día
¿Cómo se calcula el volumen urinario máximo?
Volumen máximo = Osmoles excretados por día / Osmolaridad urinaria mínima Ejemplo: 600 mOsm/día / 40 mOsm/L = 15 L/día
¿Cuáles son los límites fisiológicos de la osmolaridad urinaria?
Mínimo: 40 mOsm/L (1/7 de la osmolaridad plasmática) Máximo: 1200 mOsm/L (4 veces la osmolaridad plasmática) La insuficiencia renal disminuye ambos límites
¿Qué representa conceptualmente el aclaramiento osmolar (Cosm)?
El volumen virtual de plasma que queda libre de la totalidad de los solutos osmóticamente activos por minuto Depende de la dieta, no de la hidratación Si la orina es isosmótica, Cosm = flujo urinario
Define el concepto de aclaramiento de agua libre (CH2O).
La diferencia entre la excreción de agua (flujo urinario) y el aclaramiento osmolar CH2O = V - Cosm Representa la tasa de excreción de agua libre de solutos por los riñones
¿Qué indica un aclaramiento de agua libre (CH2O) positivo?
Flujo urinario > aclaramiento osmolar La orina está diluida (paciente en diuresis) Niveles de ADH basales o mínimos
¿Qué indica un aclaramiento de agua libre (CH2O) negativo?
Flujo urinario < aclaramiento osmolar La orina está concentrada (paciente en antidiuresis) Niveles de ADH máximos
¿Qué es el transporte colector de agua (TcH2O) y cómo se relaciona con el CH2O?
Es el inverso del aclaramiento de agua libre: TcH2O = Cosm - V Evita el uso de números negativos TcH2O positivo = orina concentrada, ADH máxima TcH2O negativo = orina diluida, ADH mínima