Las funciones tubulares son de las cosas más complejas que hay.

Transportes más importantes que se deben revisar obligatoriamente: el del Na+ y agua.

El objetivo de la función renal si se lo ponemos seria: (equilibrio osmótico)???

El riñón controla volumen y composición de líquidos corporales, dentro de la composición esta el equilibrio osmótico.

Dentro de los componentes osmóticos mas importantes esta el Na+, que aporta la mitad o mas de la osmolaridad que tenemos. El Na+ tiene muchos transportadores que hace intercambio con muchas sustancias. (Hay tabla en Ganong de los tipos de transportadores)

El Na + se transporta en :

Su gran mayoría en el túbulo contorneado proximal, se transporta de la luz tubular hacia el liquido tisular (el espacio intersticial).

De las funciones más importantes no por su cantidad sino por el efecto osmótico que va a producir es el transporte de Na+ en la parte ascendente del asa de Henle.

Se reabsorbe poco en el túbulo contorneado distal. Aquí se presenta un control interesante con la aldosterona.

La gran mayoría de lo que queda del recorrido (proximal-asa henle…) se reabsorbe o absorbe en el túbulo colector.

Mecanismos de transporte que usa el Na +

Intercambiadores de Na + - H + : Es importante. Cada vez que se absorve Na+ se secretan hidrogeniones, se eliminan H hacia la luz tubular. Parece ser el transportador que predomina en el túbulo contorneado proximal.

Transportador Na + - bicarbonato.

Intercambio Na + - P

Intercambio Na + - aminoácidos

En el asa de henle : Cootransporte de Na + - K y el llamado de dos cloros. Transportan en la misma dirección.

Hay otros pero los anteriores son los más importantes, en especial el primero que es en el túbulo contorneado proximal y el último en la porción ascendente del asa de henle.

En el asa de henle en la porción descendente prácticamente no hay reabsorción de Na+, eso es importante para la discusión de contracorriente.

Absorción del agua:

En su gran mayoría (60-70%) acompañando el Na+

en la mayoría de lugares excepto en algunos sitios en donde es importante la diferencia con el Na+.

Tomaremos el valor de 65% para la absorción en el túbulo contorneado proximal.

Se sigue reabsorbiendo en la porción descendente del asa de henle.

El agua no se reabsorbe en la porción ascendente del asa de henle, esta es impermeable al agua.

En los sitios del asa de henle, ascendente y descendente el proceso es inverso: en la porción descendente se absorbe agua pero no se absorbe sodio, y en la porción ascendente se absorbe sodio pero no se absorbe agua.

la descendente es permeable al agua, pero no absorbe Na+ la ascendente absorbe Na+ pero es impermeable al agua.

La capacidad que tiene el riñón para concentrar o diluir la orina depende básicamente de estos dos componentes, hay uno adicional que es el de la urea.

La urea se filtra, se reabsorbe en buena medida en el túbulo contorneado proximal, se secreta de nuevo en el asa de henle en la parte de abajo y después se vuelve a eliminar, los túbulos colectores vuelven y filtran.

La urea sale por aquí, vuelva por acá y entra por aquí.

Na+, agua y urea, Estos son los 3 componentes más importantes que definen la capacidad del riñón para concentrar o diluir la orina, la importancia de esto es

que dependiendo de esta capacidad se es capaz de eliminar el exceso de agua o de retener el agua faltante. Entonces:

si se tiene un exceso de agua como se hizo en el laboratorio (tomaron mucho agua), el riñón debe ser capaz de diluir la orina y eliminar una mayor proporción de agua que de solutos, de manera que la osmolaridad final con la que se elimina es muy baja, muchas veces menor que la del plasma (algunos dicen que puede llegar a 30 miliosmoles).

Si la persona esta deshidratada, no ha comido o se acaba de jugar un partido. se necesita retener agua, el riñón debe tener la capacidad de concentrar la orina , absorber agua, y eliminar solutos en grandes cantidades (1200 miliosmoles o 1000 miliosmoles)

Entonces El rango de osmolaridad de la orina es variable, es muy grande, dependiendo de las necesidades de regulación del volumen y de composición sanguínea de soluto.

Na+, agua y urea son las 3 cosas claves porque son las que apuntan a los mecanismos de contracorriente, que al parecer son los responsables de la capacidad del riñón de concentración o de dilución de la orina.

MECANISMO DE CONTRACORRIENTE.

Es el resultado de tener flujos líquidos en diferentes direcciones o en direcciones contrarias y en sistemas paralelos.

Entonces se tiene esta condición: se tiene un flujo de agua que desciende por el asa de henle y vuelve y asciende por la misma, y al mismo tiempo se tienen los vasos rectos que son paralelos a estos túbulos, que también tienen un flujo sanguíneo. El control del flujo sanguíneo en los vasos rectos es de las cosas menos conocidas son mas conocidos los flujos a través de estos.

Entonces si se reabsorbe Na+ en el túbulo contorneado proximal por un acarreador que lo intercambia por H+ ¿Qué le pasaría a la osmolaridad de la orina que acaba de entrar al túbulo contorneado proximal? Rta: como se retira Na+ se disminuye la osmolaridad, es decir la concentración de agua incrementa, y entonces por gradiente osmótico el agua tiende a salir después del Na+.

El agua se mueve de una forma pasiva a través del fenómeno osmótico del túbulo contorneado proximal al espacio intersticial siguiendo su gradiente de concentración que fue originado por el transporte de Na+.

Por eso se dice que en el túbulo contorneado proximal el proceso de reabsorción es isoosmolar, xq se mantiene aproximadamente la misma osmolaridad plasmática, al ser reabsorbida casi la misma proporción de soluto que de agua a través

de un fenómeno pasivo (difusión; entre los espacios de las células o por medio de acuaporinas).

Si se toma una muestra de orina en la porción recta del asa de henle La osmolaridad puede ser de 1200 miliosmoles mientras que en el túbulo proximal puede ser de 300. En la porción medular del asa de henle la osmolaridad es muy alta.

La pregunta es: ¿xq se tiene una osmolaridad alta si se ha reabsorbido en la misma proporción Na+ y agua en el túbulo contorneado proximal? Revisemos la porción ascendente del asa de henle.

El Dr. Conde le atribuye el papel protagonista de los fenómenos de contracorriente a la porción ascendente del asa de henle, xq es un tenaz para extraer Na+, extrae Na + incluso contra gradiente (transporte activo).

Porción ascendente del asa de henle extrae todo el Na+ que puede hacia el espacio intersticial; entonces si esta sacando Na+ y no es permeable al agua, no ocurre lo mismo que en el túbulo contorneado proximal (el agua sale después del Na+). En la porción ascendente del asa de henle se saca Na+ y a pesar de que hay un gradiente osmótico el agua no sale. Esto quiere decir que la osmolaridad del espacio intersticial es muy alta en las otras porciones del asa de henle y es esta osmolaridad alta la que hace que en ultimas, si se sigue extrayendo agua de la parte descendente del asa porque la osmolaridad aquí en la mitad (espacio intersticial) es muy alta, la osmolaridad de la orina pasa de ser de 300 a 400-600 etc. hasta llegar a 1200 a medida que desciende.

Porque como ese tubo descendiente sí es permeable al agua y en realidad se sacó mucho Na+ de aquí para aka???? Y la osmolaridad aquí subió no solo por la extracción de Na+ de la porción descendente sino también de la ascendente, El fenómeno osmótico ocurre a lo largo de toda la porción descendente del sistema tubular. Esto hace que se concentre la orina en la porción medular.

Por supuesto debería seguir entrando liquido y debería seguir ocurriendo esto.

Ese Na+ y ese exceso solutos en el espacio intersticial deben ser capturados por el sistema circulatorio que esta en paralelo y que también tiene un gradiente de osmolaridad (Conde conoce poco acerca del mecanismo de transporte a nivel de estos vasos rectos) el hecho es que se remueve permanentemente el soluto del espacio intersticial dado por la circulación en paralelo que se tiene al sistema tubular.

Si se esta extrayendo el Na+ en la porción ascendente y no el agua, viene con muchos miliosmoles pero se empieza a sacar y la osmolaridad vuelve y baja.

Entonces: se tenia Osmolaridad parecida a la del plasma en la porción contorneada del túbulo proximal, se hace que se concentre la orina en la porción medular del sistema tubular, y como se sigue extrayendo solutos a medida que va pasando la orina, esta va recuperando valores de osmolaridad cercanos a los plasmáticos; o dependiendo de las necesidades,

mecanismos de regulación inclusive a diluir mucho mas la orina.

Cuando el agua llega al túbulo colector, que es rico en los canales de agua, que al parecer están metidos en una vesícula y dependiendo de la acción de hormonas se incorporan o no estos canales en la membrana.

La permeabilidad del túbulo colector para el agua varia dependiendo de la regulación hormonal (hormona antidiurética y aldosterona que regula la reabsorción de Na+ en el túbulo colector). La porción final en ultimas también es la que decide dependiendo de que tanta cantidad de agua se reabsorbió en el túbulo colector, si la orina sale con una osmolaridad cercana, mayor o menor a la plasmática.

Los libros suelen llamar el fenómeno de contracorriente que es el resultado de flujos en paralelo y en realidad es el resultado de cómo se maneja la permeabilidad del agua y de Na+.

La urea cuando se reabsorbe es capaz de modificar la osmolaridad del espacio intersticial y de esta forma contribuye al fenómeno de contracorriente, porque esta depende no solo de los flujos en paralelo sino también del delta de osmolaridad que hay entre el túbulo y el espacio intersticial. Entonces la urea parece ser de los solutos que contribuye a esta osmolaridad intersticial de manera importante.

Puntos clave:

1. no olvidar la diferencia de permeabilidad para Na+ y agua en las porciones ascendente y descendente del asa de henle, son contrarias para el Na+ y para el agua, y eso es lo que genera la concentración de soluto alta en el espacio intersticial.

¿Mecanismo de acción de los diuréticos de asa de henle?

En la porción ascendente del asa de henle se reabsorbe el Na+ y uno de los transportadores importantes es el de Na+-K+ y Cl. Algunos de los diuréticos lo que hacen es bloquear estos transportadores. Entonces si se bloquea el transporte de Na+ se bloquea la reabsorción de Na+

en la porción ascendente del asa de henle, eso quiere decir que la osmolaridad del espacio intersticial no va a subir tanto como se quería, xq la osmolaridad del espacio intersticial alta que es lo que “chupa” el agua de la porción descendente se debe básicamente a este protagonista (el transportador) por eso se decía que el túbulo ascendente o el sistema tubular ascendente es de los puntos claves. Entonces si se bloquea ese acarreador no se saca Na+ al espacio intersticial, por consiguiente el agua que se chupa en la porción descendente es poca, entonces se pasa derecho el agua y la persona orina mucho.

Entonces el mecanismo de acción de los diuréticos de asa consiste en bloquear los transportadores de Na+

que reabsorben el Na+ hacia el espacio intersticial.

Transportador H+ - bicarbonato.

Se puede acidificar la orina por varios mecanismos pero el principal es este de H+ - bicarbonato.

Dentro de las células del sistema tubular, se tienen las reacciones de CO2 + H2O con la anhidrasa carbónica y esto da como producto el bicarbonato + H, dentro de las células, y cada vez que se intercambia (meta) un Na+ se elimina un H hacia la luz del túbulo. Entonces los mecanismos de regulación de concentración de H en plasma tienen que ver:

1. con la secreción de H Dada por: Na+-H, Bombas de protones en los túbulos ascendentes (transportadores exclusivos para la eliminación de H) y también de Potasio-Hidrogeniones. Tiene por lo menos estos 3 tipos de bombas que secretan H.

Uno de los mecanismos de modular la cantidad de H que hay circulante es mediante los mecanismos de secreción de H hacia la luz tubular.

Pero si se secretan esos H en el túbulo contorneado proximal, se acidifica la orina y la capacidad de secreción de mas H de los otros transportadores dependen del Ph que hay en la luz del túbulo. Si el Ph es muy bajo no se excretan más H. Entonces el Ph acido en el túbulo proximal evita que las bombas de protones que están en los siguientes lugares funcionen xq la orina ya viene acida. Entonces participa un segundo mecanismo que contribuye a la liberación de los H, ahí están los fosfatos.

Se tienen:

HPO4: Fosfatos

HSO4: Sulfatos

NH3: Sistema de amoniaco. El amoniaco que es el resultado del metabolismo hepático, que se filtra con tranquilidad en el riñón.

Si los anteriores elementos están en la luz tubular y se secreta hidrogeniones, estos buffer tienen la capacidad de atrapar estos H. entonces si se atrapan estos H se amortigua el Ph y ahora a la orina le “caben” mas H libres por tanto ahora las otras bombas de Protones o los intercambiadores de potasio-hidrogeniones pueden seguir funcionando y se pueden eliminar mas H adicionales a los ya liberados en el túbulo contorneado proximal.

Se tiene por lo menos un mecanismo de regulación de Ph, dada por la secreción de los H. Se tienen también otros mecanismos para la regulación de H mediante los Buffer que se mantienen en la orina y hay otra opción que es el intercambio de bicarbonato por Na+. Entonces en aquellos acarreadores en que cada vez que se intercambia un Na+-se retiene o se captura un ion bicarbonato, adicional a que se es capaz de producir bicarbonato dentro de la célula tubular. Es decir relacionado con el bicarbonato se puede retener

y producir nuevo bicarbonato a través de la reacción de CO2 Y H2O.

Si se pide enumerar los mecanismos que ud identifica que a nivel renal contribuyen a mantener el Ph sanguíneo: rta hay por lo menos unos 4; 2 de ellos asociados con el bicarbonato:

retener el Na+ intercambiándolo con bicarbonato secretado.

Producir bicarbonato cuando se tiene CO2 Y H2O con anhidrasa carbónica dentro de las células tubulares, ese bicarbonato se puede absorber hacia el espacio intersticial.

Mecanismos para la regulación de H

1. transportadores de Hidrogeniones : que Se intercambia con Na+, K o que van solos.

2. sistemas Buffer : de fosfato, sulfato y amoniaco que son capaces de capturar y amortiguar los H que se han secretado hacia la luz tubular.

3. HCO 3: 2 mecanismos: eliminarlo o retenerlo.

Algunos de los mecanismos de regulación tienen que ver con el sistema yuxtaglomerular.

Vander plantea:

Hay 3 niveles, en función del tiempo, de control de la presión arterial:

1. NIVEL I: de rta rápida (1-2 seg) a través del sistema nervioso autónomo.

Es decir tiene los baroreceptores carotideos, aórticos, pulmonares, auriculares etc.… y dependiendo de la presion arterial los baroreceptores deben informar sobre la presion arterial a sus centros en el tallo cerebral y a otros centros y producir la rta compensatoria. Entonces si se tiene un incremento de la presión arterial se va a dar un aumento del tono parasimpático y una baja del tono simpático. Al mismo tiempo esa rta cuando se tiene una bajada de la presion arterial o si se tiene una vasoconstricción de la arteriola aferente se produce una disminución de la tasa de filtración. Ese cambio de presion en ambos casos anteriores permite que las células especializadas de la arteriola eferente que hacen parte del sistema yuxtaglomerular secreten la renina.

Este mecanismo se plantea como autónomo del riñón, no del sistema nervioso autónomo. Xq las células son capaces de disparar sin inervación, son como unos baroreceptores, los libros dicen que no son estrictamente baroreceptores del sistema nervioso porque no tienen la conexión para enviar información al SNC, Ellas solas son receptores de la presion y liberan renina si la presion cae.

Al mismo tiempo cuando la presión cae la rta inmediata del simpático es producir vasoconstricción periférica y una de estas vasoconstricciones es la de la arteriola aferente y esto amplifica la señal para las células productoras de renina.

El sistema simpático también es capaz de inervar directamente estas celulas. Estas células también son sensibles a otras sustancias

Las células productoras de Renina no emiten inervación eferente, es decir no mandan información al SNC, pero si reciben información de este.

Una hemorragia baja la presion sistémica.

Cuando se activan esas células y liberan la renina actúa sobre El angiotensinogeno (se produce en su gran mayoría en el hígado), para producir angiotensina I, la cual por acción de la ECA (enzima convertidora de angiotensina) produce angiotensina II, que es un potente vasoconstrictor, efecto final incremento de la presion arterial.

Un descenso de la presión arterial que lo capta el riñón, este responde de una manera algo rápida pero no mucho (mecanismo intermedio después de unos min).

ECA PUNTO VULNERABLE PARA TRATAR LA HIPERTENSION ARTERIAL. EN LOS PACIENTES.

Los mecanismos rápidos siempre son neurales y los mecanismos más lentos son humorales, en casi cualquier sistema.

Mecanismos humorales: son de rta un poco más tardía y como son sustancias que están circulando sus rtas duran mas xq el efecto persiste hasta que no se metaboliza esa sustancia.

Entonces si el asunto fue una baja de la presion arterial y este sistema renal lo detecto la rta es producir renina y se desencadena lo anteriormente descrito, terminando como elevación de la presion arterial para compensar la baja.

Sistema renina-angiotensina-aldosterona.

Un descenso en PA que desencadeno todo lo anterior es capaz de hacer que las suprarrenales liberen aldosterona, esta tiene su efecto principal sobre los túbulos colectores haciendo que se reabsorba Na+ y se retenga agua, por consiguiente si se retiene agua la PA sube.

Entonces tras un descenso en la PA se tiene una rta renal compensatoria que puede ser independiente a la rta nerviosa produciendo el sistema renina- angiotensina, en el cual la angiotensina II ya es capaz de subir la PA, puesto que es un potente vasoconstrictor y también estimula la producción de aldosterona.

Ojo: Vander dice algo que al Dr. conde no le parece convincente porque no la ha visto sustentado como trabajo ni con experimentación: habla de los mecanismos a largo plazo de control de la PA y está hablando del control de la volemia; entonces si de forma persistente ud está reteniendo un exceso de liquido la volemia cambia y si esta incrementa la PA sube.

Vander plantea: un incremento prolongado progresivo del volumen circulante modifica el punto de referencia

de PA del sistema nervioso, seria como una adaptación de los barorreceptores que están en el seno carotideo, aórtico etc... Es decir el incremento de la volemia en el principio produce una rta de esos baroreceptores informando que la PA esta alta y produce vasodilatación, pero si el incremento de volumen persiste por mucho tiempo, vander dice que se tapa ese punto de referencia hacia el cual debe regularse la PA y se modifica. Parecido al caso fiebre, en donde una cosa es hipertermia y otra la fiebre, en los dos casos la T° es alta.

Hipertermia: la T° subió pero sus puntos de referencia hipotalámicos se activan por ese incremento de la T° y hacen que se pierda calor y se corrija el exceso de la T°.

Fiebre: subió la T° xq su punto de referencia esta alto en el hipotálamo, es decir ahora el hipotálamo funciona de tal manera que regula todo el sistema corporal para llevar la T° al nuevo punto de referencia que seria 39-40°C. Por eso cuando se baña a la persona, por medios físicos se le baja la T° pero si el hipotálamo todavía tiene el punto de referencia en 39 o 40°C, este vuelve a implementar los mecanismos corrigiendo la T° hacia su valor de control que todavía se encuentra en 40°C, por eso es que después de haber bañado al niño, este a los 15 min otra vez tiene T° alta (fiebre).

Vander propone que el incremento de volumen persistente modifica el punto de referencia de los sensores, esto hace que la persona sufra una hipertensión por cuenta de haber incrementado el volumen de una forma estable.

El otro mecanismo encargado del control se tiene en el sistema yuxtaglomerular.

Regulación túbulo-glomerular.

Contribuye al mantenimiento de la PA.

Cuando se reabsorbe sodio y este ingresa a las células de la macula densa, se da un incremento de la osmolaridad intracelular, y esta lleva a la liberación de sustancias neurotransmisoras, inclusive prostaglandinas que bloquean la liberación de renina.

La vasopresina (ADH) es el resultado en últimas de la activación hipotalámica y su efecto directo es aumentar la permeabilidad para el agua en el túbulo colector. Entonces si se tiene un incremento de osmolaridad plasmática uno de los mecanismos de rta inmediata es la sed, El incremento osmolar activa los osmoreceptores hipotalámicos y una de las rtas inmediatas es ingiera agua. La estimulación de la producción de la hormona antidiurética tiene dos efectos:

Primero aumentar la permeabilidad del túbulo colector para la reabsorción de agua, con eso se retiene volumen y se controla un poco el volumen circulante junto con la PA, Además actúa en el riñón a través de los receptores V1 para producir vasoconstricción.

Aldosterona. Promueve la retención de sodio

Es importante saber los sitios de absorción de sodio y agua para entender el mecanismo de contracorriente.

Puede preguntar donde el sistema tubular no es permeable para el agua y donde se reabsorbe el sodio.