Formación de la orina por los Riñones: Parte I. filtración

glomerular, flujo sanguíneo renal y su regulación.

Salvador Filippo chimento vilaróResidente de anestesiología y reanimación 1 año.

Universidad metropolitana 2015.

FUNCIONES DEL RIÑÓN EN LA HOMEOSTASIS

-Filtran plasma

-Regulan osmolaridad

Excreción de productos

de desecho, sustancias químicas

Regulación equilibrio Hídrico y

electrolítico

Regulación de presión

arterial

Regulación equilibrio

ácido-básico

Regulación de

producción de

eritrocitos

Regulación de

producción de calcitriol

Síntesis de glucosa

En ayuno prolongado sintetizan glucosa de

aminoácidos y otros

precursores. (gluconeogé

nesis).

Anatomía Fisiológica de los Riñones.

• En pared posterior del abdomen.

• Peso: 150 gramos• Tamaño: puño cerrado• En cara medial está el

hilio que es por donde van a pasar la arterias, venas renales, linfáticas, inervación y uréteres.

Anatomía Fisiológica de los Riñones.

Irrigación Renal

Hilio Renal entra la

A.Renal y se ramifica.

Riego sanguíneo 22% G.C. o 1.100

Ml/min.

Las Arteriolas aferentes,

acaban capilares

Glomerulares y se filtran

líquidos y solutos.

Circulación Renal consta de 2 lechos Capilares

( Glomerulares y peri

tubulares.

Presión hidrostática

baja capilares

peritubulares 13mmhg

Reabsorción rápida.

Presión hidrostática

alta capilares Glomerulares

60 mmhg Filtración

rápida.

Nefrona: Unidad Funcional del Riñón.

• Cada riñón 1.000.000 nefronas.• Cada nefrona

1) Conglomerado de capilares, GLOMÉRULO.

2) Un túbulo largo en el que el liquido filtrado se convierte en orina.

• Glomérulo revestido por cel. epiteliales y cubierto por la Capsula de BOWMAN.

• La macula densa es importante para controlar la FUNCION de la Nefrona.

Diferencias Regionales en la Estructura de la Nefrona.

NEFRONAS CORTICALES

NEFRONAS YUXTAMEDULARES

Glomérulos en corteza externa

Glomérulos profundos, cerca de la médula.

Asas de Henle cortas, penetran levemente la médula

Asas de Henle grandes van hasta la médula y llegan hasta las papilas renales.

Sistema tubular rodeado por red de capilares peritubulares.

Arteriolas eferentes van desde los glomérulos a médula externa y se dividen en capilares peritubulares que van hasta las asas de Henle, red forma la orina concentrada.

Micción• Proceso mediante el cual la Vejiga se vacía cunado esta llena.

1. Vejiga se llena hasta que la tensión de sus paredes aumenta por encima de un umbral.

2. Reflejo nervioso (reflejo medular autónomo), Reflejo miccional.

Inervación de la Vejiga• Principal, a través de los

nervios pélvicos S2 y S3, discurren en:

• Fibras nerviosas sensitivas.- detectan grado de distención de pared de vejiga.

• Fibras nerviosas motoras.- son fibras parasimpáticas que inervan al m. detrusor.

• Nervio pudendo: fibras motoras esqueléticas.

TRANSPORTE DE ORINA DESDE EL RIÑÓN HASTA LOS URÉTERES Y VEJIGA

SENSACIÓN DE DOLOR EN URÉTERES Y REFLEJO URETERORRENAL

• Composición de orina igual en cálices, en uréteres y en vejiga.

• La orina que va desde conductos a cálices los estira esto inicia contracciones peristálticas y lleva la orina hasta la vejiga.

• Cuando un uréter se bloquea hay dolor intenso que provoca un reflejo simpático renal y contrae las arteriolas renales provocando disminución en la orina ( Reflejo ureterorrenal).

• Este es importante porque evita flujo excesivo de líquido a la pelvis de un riñón o uréter obstruido.

Llenado de la vejiga urinaria.

• Cuando no hay orina en la vejiga la presión intravesical es 0.• La presión aumenta apartir de 30.50ml.• Por encima de 300-400ml, provoca aumento rápido de la presión.

Reflejo miccional.

Ciclo del reflejo miccional:1- aumento rápido y progresivo de la presión.2- periodo de presión mantenida.3- un retorno de la presión al tono basal de la vejiga.

Anomalías de la micción.Vejiga Atónica Vejiga Automática Vejiga Neurógena

- Destrucción de las fibras nerviosas sensitivas.

- No contracciones reflejas miccionales.

- Vejiga siempre llena elimina orina solo a gotas.

- Lesión de la médula espinal por encima de la reg. Sacra.

- Pocos reflejos miccionales, no controlados por encéfalo.

- Vaciado de vejiga no anunciado.

- Lesión parcial de médula espinal o del tronco del encéfalo.

- Señales inhibidoras interrumpidas, impulsos- médula y mantienen excitados a centros sacros.

- Reflejos miccionales y micción frecuente.

Formación de Orina es el resultado del FILTRADO GLOMEROLAR, reabsorción y secreción tubular.

Muestra del manejo renal de 4 sustancias Hipotéticas.• A: Se filtra pero no se reabsorbe ni

secreta, (creatinina).• B: se filtra y se reabsorbe

parcialmente, la excreción es menor que la secreción, (iones de sodio y cloruro).

• C: se filtra pero no se excreta, toda se reabsorbe, (Aminoácidos y glucosa).

• D: se filtra pero no se reabsorbe, se secretan cantidades adicionales desde el capilar peritubular, (ácidos orgánicos y las Bases).

FILTRACIÓN, REABSORCIÓN Y SECRECIÓN DE DIFERENTES SUSTANCIAS

Urea, creatinina, ácido úrico y uratos se reabsorben mal por lo que hay gran cantidad en la orina.

Sustancias extrañas y fármacos se reabsorben mal y también se secretan de sangre a orina, por lo que su excreción en orina es alta.

Cl, Na, HCO3, tienen mucha reabsorción por lo que solo hay pocos iones en orina.

Sustancias nutritivas como aminoácidos y glucosa se reabsorben totalmente por lo que no hay nada en orina.

La filtración y la reabsorción son intensas comparadas con la excreción.

FILTRADO GLOMERULAR: El primer paso para la formación de la orina.• La formación de orina comienza con la filtración de grandes

cantidades de liquido 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 liquido 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 esta determinado por:

1.Equilibrio Hidrostático y coloidosmotico.

2.Coeficiente de filtración Glomerular ( Kf).

EL FILTRADO GLOMERULAR ES DE:

125ML/MINFRACCION DE FILTRACION= FG/Flujo plasmático Renal.

Membrana capilar Glomerular.• El endotelio vascular esta perforado por

cientos de agujeros (Fenestraciones), cel.endoteliales 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.

Barraras de filtración a LAS PROTEINAS PLASMATICAS.

Membrana capilar Glomerular.

La capacidad de filtrarse de los solutos se relaciona inversamente con su tamaño.

Membrana capilar Glomerular.

Las molecular grandes con cargas negativas se filtran con menor facilidad que las moléculas con el mismo tamaño molecular y cargas positivas.

Membrana capilar Glomerular.

Nefropatías por cambios mínimos.

• Se presenta cuando las cargas negativas de la membrana glomerular se pierden incluso sin cambios histológicos en el riñón.

• Como resultado de esta perdida de cargas ( - ) en la membrana basal.Aparecen trastornos ( proteinuria o albuminuria ).

Determinantes del Filtrado Glomerular.

1.-Sumas de las fuerzas hidrostáticas y coloidosmotica, que

da lugar a la presión de FILTRACION NETA.

2.-Coeficiente de filtración capilar glomerular Kf.

FG = Kf X presión de filtración neta.

1. Presión de filtración Neta ( 10mmHg).Es la suma de las fuerzas Hidrostática y coloidosmotica que favorecen o se oponen a la filtración.

2. Coeficiente de filtración capilar Glomerular. (Kf)• Es una medida del producto de la conductividad hidráulica y el área

superficial de los capilares.• No puede medirse directamente pero se calcula así :

• FG de los riñones es de 125ml/min y la Presión de filtración neta es de 10mmHg. Kf = 12.5 ml/min/mmHg.

Factores que favorecen el aumento o la disminución de la FILTRACION GLOMERULAR.

del coeficiente de filtración capilar

glomerular FG.

Presión hidrostática en la

capsula de Bowman FG.

Presión coloidosmotica

capilar glomerular FG.

Presión Hidrostática capilar

glomerular FG. Principal

forma de

Regulación

fisiológica.

PRESION HIDROSTATICA CAPILAR GLOMERULAR ( 60mmHg).ESTA DETERMINADA POR 3 VARIABLES.Es la principal forma de regulación fisiológica.

1. PRESION ARTERIAL.2. RESISTENCIA ARTERIOLAR AFERENTE.3. RESISTENCIA ARTERIOLAR EFERENTE.

1. PRESION ARTERIAL.

El aumento de la presión arterial tiende aumentar la presión hidrostática capilar glomerular y por lo tanto aumentar la FG.

Sin embargo este efecto esta amortiguado por mecanismos autorreguladores que mantienen una presión glomerular constante mientras fluctúa la Presión arterial.

PRESION HIDROSTATICA CAPILAR GLOMERULAR ( 60mmHg).

2. RESISTENCIA ARTERIOLAR AFERENTE.

El aumento de la resistencia arteriolar AFERENTES reduce la presión hidrostática glomerular y disminuye el FG.

Por el contrario, la dilatación de las arteriolas aferentes aumenta la presión hidrostática glomerular y el FG.

PRESION HIDROSTATICA CAPILAR GLOMERULAR ( 60mmHg).

3. RESISTENCIA ARTERIOLAR EFERENTE.

La constricción de las arteriolas eferentes aumenta la resistencia al flujo de salida de los capilares glomerulares sin reducir el flujo sangre renal, aumenta el FG ligeramente.

Si la constricción de las arteriolas eferentes es INTENSA > de 3 veces la resistencia arteriolar eferente, el aumento de la presión COLOIDOSMOTICA supera la presión HIDROSTATICA, disminuyendo la FG.

De este modo la constricción arteriolar eferente tiene un efecto BIFASICO sobre la FG.

PRESION HIDROSTATICA CAPILAR GLOMERULAR ( 60mmHg).

3. RESISTENCIA ARTERIOLAR EFERENTE.

En resumen el efecto de la constricción eferente depende de la gravedad de la constricción .

• La constricción eferente es ligera aumenta la FG.• La constricción eferente INTENSA ( 3 veces mayor a la resistencia )

tiende a reducir la FG.

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.

Equilibrar concentraciones tanto de líquidos como de solutos.

Flujo sanguíneo renal y Consumo de O2.

FLUJO SANGUÍNEO RENAL Y CONSUMO

DE OXÍGENO

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 sanguíneoCorteza 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.P

resión hidrostática glomerular.

Presión coloidosmotica capilar glomerular.

Sistema

nervi

os

o si

mpátic

o, c

ontr

oles

de retr

oali

me

ntaci

ón i

ntrí

nsec

os a l

os ri

ñones..

Hormonas y autocoides (sustancias vasoactivas que liberan los riñones)

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).

EN PERSONAS SANAS EN REPOSO, EL TONO SIMPATICO TIENE POCA INFLUENCIA EN EL FLUJO SANGUINEO RENAL.

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 liberadas por la suprarrenal.• Estas 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 ( disminuyendo la perdida de

sangre.

Control hormonal y por autocoides de la circulación Renal.

LA ANGIOTENSINA II CONTRAE LAS ARTERIOLAS EFERENTES

• Vasoconstrictor renal, ( AUTOCOIDE) (hormona circulante).

• Se forma más angiotensina en situaciones de baja presión arterial o volemia.

• Cuando hay mayor concentración de angiotensina II reducen 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 y por autocoides de la circulación Renal.

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

• Reduce resistencia vascular renal (AUTOCOIDE).

• Liberado por el endotelio.

• Mantiene la vasodilatación de los riñones y permite excretar normalmente el sodio y el agua.

• En pacientes hipertensos o con ateroesclerosis, hay daño en el endotelio vascular y deterioro en la producción de oxido nítrico.

• Causando vasoconstricción renal y elevación de la presión arterial.

Control hormonal y por autocoides de la circulación Renal.

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.

• NO PARECEN TENER MUCHA IMPORTANCIA EN CONDICIONES NORMALES DEL FLUJO Y FG.

AUTORREGULACIÓN DEL FG Y DEL FLUJO SANGUÍNEO RENAL

• Se da por la regulación de la presión arterial.

• La principal función de la autorregulación en el riñón es mantener un FG constante que permita un control preciso de la excreción renal de agua y solutos.

• El flujo sanguíneo renal se autoregula en paralelo con el FG.

IMPORTANCIA DE LA AUTORREGULACIÓN DEL FG PARA EVITAR CAMBIOS EXTREMOS EN LA EXCRECIÓN

• Impide cambios renales si hay cambios en la presión arterial que afecten al FG.

• Existe el equilibrio glomerular que aumenta la reabsorción cuando el FG aumenta.

• El FG=180l/día, reabsorción= 178,5 l/día lo que deja 1,5 l/día de líquido que se excreta en la orina.

PARTICIPACIÓN DE LA RETROALIMENTACIÓN TUBULOGLOMERULAR EN LA AUTORREGULACIÓN DEL FG.

• Riñones tienen un sistema de regulación que se acopla a concentraciones de NaCl en la mácula densa.

• Ayuda a que llegue constantemente NaCl al túbulo distal.

Mecanismos de retroalimentación tubuloglomerular:

1. Retroalimentación arteriolar aferente

2. Retroalimentación arteriolar eferente.

MÁCULA DENSA

• Grupo especializado de células epiteliales en túbulos distales.

• Están en contacto con arteriolas aferentes y eferentes.

• Contienen Aparato de Golgi que secretan sustancias directamente a las arteriolas.

REDUCCIÓN DE CLORURO DE SODIO EN MÁCULA DENSA

Reducción de FG disminuye velocidad de flujo que llega al Asa de Henle.

Aumenta reabsorción de Na y Cl y disminuye NaCl en mácula densa

Eleva la presión hidrostática glomerular y ayuda a normalizar el FG

Aumenta la liberación de renina en las células yuxtaglomerulares de arteriolas aferentes y eferentes que son los principales reservorios de renina.

AUTORREGULACIÓN MIÓGENA DEL FLUJO SANGUÍNEO RENAL Y FG

• Mecanismo miógeno.- capacidad del vaso sanguíneo de resistirse al estiramiento durante el aumento de la presión arterial.

• Se estira la pared vascular lo que deja que se mueva el Calcio desde el líquido extracelular a células y provoca una contracción que impide la distención de la pared y aumento excesivo de flujo sanguíneo renal y del FG cuando la presión arterial aumenta.

Factores que aumentan el flujo sanguíneo renal y FG

• INGESTIÓN ELEVADA DE PROTEÍNAS.- comida rica en proteínas aumenta liberación de aminoácidos a sangre que se reabsorben en el túbulo proximal.

• La reabsorción de los aminoácidos incentivan la del Na y reduce su llegada a la mácula densa, lo que hace que disminuya la resistencia de las arteriolas aferentes.

• Eleva el flujo sanguíneo renal y el FG.

• El FG mantiene el Na normal e incrementa la excreción de desechos metabólicos proteícos (úrea).

BIBLIOGRAFIA

• TRATADO DE FISIOLOGIA MEDICA GAYTON Y HALL, PAG 303-321.• Beeuwkes R III: The vascular organization of the kidney, Annu Rev

Physiol 42:531.• Bell PD, Lapointe JY, Peti-Peterdi J: Macula densa cell signaling, Annu

Rev Physiol 65:481, 2003.

GRACIAS.