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1. Revisión Fisiología médica. Guyton 14 ed

2. Absorción y excreción de calcio y fosfato 2 La mayor parte del calcio ingerido se elimina normalmente con las heces L os riñones tienen capacidad para excretar grandes cantidades mediante una reducción de su resorción tubular

3. Respuestas compensadoras a la reducción de la concentración plasmática del calcio ionizado mediadas por la hormona paratiroides (PTH) y la vitamina D. 3

4. Control de la excreción renal del calcio 4 El calcio se filtra y se reabsorbe, pero no se secreta La mayor parte de la reabsorción de calcio en el túbulo proximal tiene lugar a través de la ruta paracelular 20% de la reabsorción tubular proximal se produce a través de la ruta transcelular en dos pasos Difusión a LIC desde luz tubular por gradiente electroquímico Transporte activo a de LIC a LEC por bomba Ca ATP asa y cotransportador Ca-3Na. En el asa de Henle, la reabsorción de calcio está limitada a la rama ascendente gruesa

5. Factores que alteran la excreción renal de calcio Disminuye la excreción ↑ Hormona paratiroidea (PTH) ↓ Volumen de líquido extracelular ↓ Presión arterial ↑ Fosfato plasmático Alcalosis metabólica Vitamina D3 Alcalosis Aumenta la excreción ↓ Hormona paratiroidea ↑ Volumen de líquido extracelular ↑ Presión arterial ↓ Fosfato plasmático Acidosis metabólica 5

6. Regulación de la excreción renal de fosfato La excreción renal de fosfato está controlada por un mecanismo de exceso de flujo Los túbulos tienen un transporte máximo normal para reabsorber fosfato de 0,1 mmol/min. Cuando hay menos de esa cantidad en el filtrado glomerular, casi todo el fosfato filtrado se reabsorbe. Cuando se supera esa misma cantidad, el exceso se secreta El fosfato comienza normalmente a precipitarse en la orina cuando su concentración en el líquido extracelular aumenta por encima de un umbral de alrededor de 0,8 mM/l El túbulo proximal reabsorbe normalmente el 75-80% del fosfato filtrado 6

7. Regulación de la excreción renal de magnesio Más de la mitad del magnesio del organismo se almacena en los huesos. El resto reside sobre todo dentro de las células, y menos de un 1% se localiza en el líquido extracelular. La concentración plasmática total de magnesio es de unos 1,8 mEq/l Más de la mitad está unida a las proteínas plasmáticas. Así, la concentración ionizada libre de magnesio es solo de unos 0,8 mEq/l La ingestión diaria normal de magnesio es de unos 250-300 mg/día, pero solo la mitad se absorbe en el aparato digestivo . 7

8. Regulación de la excreción renal de magnesio La regulación de la excreción se realiza cambiando la reabsorción tubular Reabsorción de magnesio filtrado: TC proximal 25% Asa de Henle 65% TC distal y colector 5% Los siguientes trastornos aumentan la excreción de magnesio: Aumento de la concentración de magnesio en el líquido extracelular Expansión del volumen extracelular Aumento de la concentración de calcio en el líquido extracelular. 8

9. La PTH regula indirectamente la actividad de osteoclastos La PTH se une a sus receptores en osteoblastos y forma el activador de receptor para el ligando B del factor nuclear κ ( RANKL) y libera el factor estimulador de colonias de macrófagos (M-CSF) El RANKL se une a RANK y el M-CSF se une a sus receptores en preosteoclastos y los diferencia en osteoclastos maduros La PTH reduce producción de osteoprotegerina (OPG), que inhibe la diferenciación de preosteoclastos en osteoclastos maduros mediante la unión a RANKL y evita que interaccione con su receptor en preosteoclastos . 9

10. Defensa contra cambios en la [H + ]       Sistemas de amortiguamiento acido-básico de los líquidos corporales; efecto inmediato y evita  [H + ]. El centro respiratorio regula la eliminación del CO 2 del LEC. Los riñones: excreta orina acida/alcalina. Lento y potente   No eliminan ni añaden H + , se limitan a atraparlos hasta que se restablezca el equilibrio Sustancia capaz de unirse de manera reversible a un H + 7 7.4

11. Sistema amortiguador del bicarbonato Solución acuosa con 2 componentes:               Epitelio alveolar: libera CO 2 Epitelio túbular renal forma HCO3 ioniza 2. Base débil: Sal de bicarbonato ioniza Ácido fuerte Base fuerte Ácido débil Base débil 1. Ácido débil: H 2 CO 3 Estimula la respiración FR   Excreción abundante

12. Sistema amortiguador de fosfato No es importante en líquido extracelular (Concentración es solo 8% del total del bicarbonato) Interviene activamente en la amortiguación del líquido en los túbulos renales (elevada concentración) y en los líquidos intracelulares. Elementos principales: H 2 PO 4 - (fosfato de dihidrógeno) HPO 4 -2 (fosfato de hidrógeno)     Ac Fuerte Ac débil Base fuerte Base débil Fosfato disódico Fosfato monosódico El resultado es que el ácido o base fuerte , es sustituido por un ácido o base débil , con lo que minimiza el efecto sobre el pH

13. Importante por elevadas [ ] en interior celular 60-70% de la amortiguación química depende de proteínas intracelulares Demora varias horas en alcanzar el equilibrio por la lentitud con que ingresan los H + y el HCO 3 - al intracelular Eritrocitos: equilibrio rápido pK de muchos de los sistemas proteínicos son cercanas al pH intracelular. HB ↔ H + HB + H + Proteínas son amortiguadores intracelulares importantes Eritrocito

14. 2da línea de defensa contra la  pH. Control ventilatorio del CO 2 del LEC.  Ventilación  pCO 2  [H + ]  Ventilación  pCO 2  [H + ] Metabolismo celular produce CO 2 , el cual se conduce a los alveolos y se elimina por los pulmones CO 2 disuelto en LEC: 1.2 mol/l = pCO 2 : 40 mm Hg Eficacia del 50-75% para el control de [H + ] (3- 12 minutos)   Hiperventilación FR Hipoventilación FR Ventilación alveolar y cambios en pH Regulación respiratoria (7.4) H 2 CO 3 H + pH Retroalimentación negativa pH: 7 Luego de la compensación llegará a 7.2 o 7.3, pero no a lo normal

15. Los iones H + se secretan mediante transporte activo secundario en los segmentos tubulares proximales Las células epiteliales del TCP , el segmento grueso ascendente del AH y la primera parte del TCD secretan H + hacia la luz tubular por contratransporte Na + - H + Este mecanismo no crea una [H + ] muy alta en la luz tubular, por lo tanto, no cambian mucho el pH de la orina; solo los túbulos colectores y conductos colectores contienen un líquido luminal muy ácido HCO 3 - filtrado no se reabsorbe directamente en los túbulos H + Na +

16. Los iones HCO 3 - filtrados son reabsorbidos gracias a la interacción con los iones H + en los túbulos El transporte del HCO 3 - a través de la membrana basolateral es facilitado por 2 mecanismos: Cotransporte de Na + - HCO 3 - Intercambio de Cl - - HCO 3 - en últimos segmentos del TCP , asa gruesa ascendente de Henle y en los TC y CC CO 2 Cada vez que las células de los túbulos renales forman un H + , forman también un HCO 3 - que es devuelto a la sangre HCO 3 - HCO 3 -

17. Secreción activa primaria de H + por c él ulas i ntercaladas tipo A de la porción final de TCD y conducto colector TC distal y colector secretan H + por transporte activo primario H + H + K + 1 2 Cl -

18. El sistema amortiguador de fosfato transporta el exceso de H + en la orina y genera nuevo HCO 3 - Gran cantidad de fosfato en túbulos renales. La orina es ligeramente ácida, con un pH cercano a la pK del sistema amortiguador del fosfato La mayor parte del fosfato filtrado se reabsorbe y solo se dispone de alrededor de 30 – 40 mEq/d para amortiguar los H + El sistema amortiguador de fosfato está compuesto por HPO 4 2- ( Fosfato de hidrógeno ) y H 2 PO 4 - ( Fosfato de dihidrógeno ) Siempre que se secrete un H + en la luz tubular y se combine con un amortiguador distinto al HCO 3, - el efecto neto es la adición de un nuevo HCO 3 - a la sangre HCO 3 - NUEVO En caso de acidosis, actúa mejor el amoniaco

19. Sistema amortiguador de amoniaco en TCP Los iones amonio se sintetizan a partir de la glutamina, que procede sobre todo del metabolismo de los aminoácidos en el hígado La glutamina que llega a los riñones es transportada a las células epiteliales de los TCP, la rama ascendente gruesa del asa de Henle y los TCD 2HCO 3 - Nuevo NH 4 + Na + Por cada molécula de glutamina metabolizan en los TCP se secretan 2 iones de NH 4 + en la orina y se reabsorben 2 HCO 3 - hacia la sangre

20. Sistema amortiguador de amoniaco en colector En conducto colector la adición de NH4+ al líquido tubular se produce por un mecanismo distinto Los colectores son permeables al NH 3 , pero es mucho menos permeable al NH 4 + Por cada NH 4 + excretado, se genera nuevo HCO 3 - que se añade a la sangre HCO 3 - Nuevo H + NH 3

21. Regulación renal de la urea

22. Regulación renal de la urea Con flujos de orina normal se secreta 40% de la urea filtrada La rama ascendente delgada del asa de H enle y la rama descendente delgada de nefronas yuxtamedulares secretan urea. En nefronas superficiales la urea se secreta en su totalidad en la rama descendente delgada del asa de Henle

23. Regulación renal de la glucosa La reabsorción de glucosa es transcelular; la glucosa se mueve desde la luz a la célula del túbulo proximal mediante un cotransporte de Na/glucosa, y desde el citoplasma a la sangre mediante difusión facilitada Los cotransportadores de Na/glucosa (SGLT1, SGLT2) en la membrana apical acoplan los movimientos de la D-glucosa y del Na .

24. La excreción renal de glucosa solo ocurre cuando la concentración plasmática supera un umbral La relación entre la glucosa en plasma y la tasa de reabsorción de glucosa es la denominada curva de titulación de la glucosa

25. Regulación renal de los aminoácidos En presencia de dos aminoácidos relacionados puede producirse una inhibición competitiva Este efecto podría explicar por qué los túbulos no reabsorben completamente a algunos aminoácidos Una competición aparente entre solutos transportados ocurre si compiten por la misma fuente de energía. Como la captación apical de muchos solutos orgánicos e inorgánicos (p. ej., fosfato, sulfato) depende del gradiente de Na+ electroquímico, al incrementar la actividad de un transportador puede ralentizarse la de otros

26. Mayormente no se filtran las proteínas Se filtra 0,01% a 0,05% de la concentración plasmática de albúmina Con TFG de 180 l/día, la albúmina filtrada representa entre 0,7 y 3,6 g/día. La excreción de albúmina en orina normalmente solo es de unos 30 mg/día. Los túbulos reabsorben entre el 96 y el 99% de la albúmina filtrada Las células del túbulo proximal utilizan endocitosis mediada por receptores Manejo renal de las proteínas

27. Orina diluida: Mecanismos osmolaridad Plasmática ( 275 – 290 mOsm/L ) T. Proximal Reabsorción proporcional de agua y solutos, Isoosmótico respecto al plasma ( 300 mOsm/L ) Asa de Henle descendente Reabsorción de H 2 O por ósmosis , equilibrando con el intersticio medular muy hipertónico ( 2 a 4 veces del filtrado en su origen) Concentra el líquido tubular. Asa de Henle ascendente Reabsorbe ávidamente Na + , K + y Cl - ( segmento grueso ) Es impermeable al H 2 O. Diluye el líquido tubular hasta 100 mOsm/L . Túbulo distal y colectores Reabsorbe Na + y Cl - , es impermeable al H 2 O, en ausencia de ADH estas porciones tubulares diluyen más el líquido tubular hasta 50 mOsm/L. Reabsorción continúa de solutos en segmentos distales mientras no se reabsorbe H 2 O Túbulo dista (1ra porción) El líquido que deja el asa de Henle siempre estará diluido sin importar la concentración de ADH Territorio de la ADH: concentra o no concentra la orina

28. Orina concentrada: requisitos Concentración elevada de ADH : permeabilidad tubular (distal y colector) al H 2 O. Elevada osmolaridad en el intersticio medular renal: gradiente osmótico necesario para reabsorber H 2 O. Mecanismos contracorriente: participan. El 25% de las nefronas son yuxtamedulares , sus asas de Henle y capilares peritubulares ( vasos rectos ) se introducen en la médula hacia las papilas. Conductos colectores . 300 mOsm/L 1200 mOsm/L Contribuyen concentración medular de solutos. Transporte activo de Na + y cotransporte de K + , Cl - y otros en asa de Henle ascendente . Transporte activo de iones en conductos colectores . Difusión facilitada de la urea al intersticio. Difusión de H 2 O en pequeñas cantidades hacia el intersticio.

29. Orina concentrada: Asa de Henle Descendente Permeable al agua , permite el desplazamiento de agua por osmosis con ello igualar la osmolaridad tubular e intersticial rápidamente. Ascendente Impermeable al agua , impide el desplazamiento de agua por osmosis, concentrando solutos en el intersticio medular. Transporte activo de Na + y cotransporte de K + , Cl - y otros en asa de Henle ascendente gruesa hacia el intersticio. Transporte pasivo de Na + y Cl - en la porción ascendente delgada .

30. Orina concentrada: Asa de Henle La porción ascendente gruesa reduce en 100 mOsm/L el líquido tubular y los transfiere al intersticio medular, generando un gradiente de 200 mOsm/L , esta gradiente es la máxima posible debido una retrodifusión paracelular cuando se alcanza este valor. Muy permeable al H 2 O equilibra osmolaridad El líquido hiperosmótico fluye a la rama ascendente El líquido hiperosmótico fluirá a la rama ascendente donde reabsorberá solutos hasta mantener una gradiente de 200 mOsm/L, atrapando gradualmente solutos en la médula y multiplicando la gradiente de concentración hasta elevar finalmente la osmolaridad a 1200 – 1400 mOsm/L Mecanismo multiplicador por contracorriente

31. Orina concentrada: T. distal y C. colectores Sin ADH Con ADH Territorio de la ADH Impermeable al agua Se continúa reabsorbiendo solutos sin H 2 O diluyendo aún más el líquido tubular. Muy permeable al H 2 O Reabsorbe grandes cantidades de H 2 O al intersticio luego de allí barrida por los capilares peritubulares (vasos rectos) en dirección a la corteza (conserva la elevada osmolaridad medular). La permeabilidad es tan alta que equilibra el líquido tubular colecto con el del intersticio formando orina muy concentrada . Primera porción del T. distal Impermeable al H 2 O y tiene transporte activo de Na + , diluye aún más el líquido tubular, independiente de la concentración de ADH .

32. Orina concentrada: Urea T. Proximal Reabsorbe 40-50% de urea filtrada, pero incrementa su concentración al no ser tan difusible como el H 2 O. miliosmoles A. Henle delgada Concentra aún más la urea al reabsorber H 2 O y adicionar urea por secreción pasiva medite el transportador UT-A2 R. ascendente gruesa, T. distal, Colector cortical Relativamente impermeables a la urea (muy poca reabsorción de urea) En presencia de ADH concentra aún más la urea La elevada concentración favorecerá su difusión hacia el intersticio medular en el siguiente segmento tubular. T. Colector medular Difusión de urea hacia el intersticio medular mediante transportadores específicos . Una parte de la urea difunde de regreso al asa de Henle y recircula hasta llegar nuevamente al T. colector medular. Aumenta la urea , propicia la hiperosmolaridad medular El exceso de agua aumenta la velocidad del flujo tubular disminuyendo la concentración y la difusión de urea suele excretarse 20-­50% de la carga de urea filtrada

33. Homeostasis del K: distribución transcelular 3 Na + 2 K + Célula Membrana celular Favorecen la entrada de K + en la célula • Hiperpotasemia • Alcalosis metabólica • Insulina • Estimulación β2 (adrenalina) • Aldosterona ( Sd Conn ) 150 mEq/l K intracelular Favorecen la salida de K + en la célula • Hipopotasemia • Acidosis, lisis celular, ejercicio extenuante . • Hiperosmolaridad • Bloqueo β2 (propanolol) • Hipoaldosteronismo ( Enf . Addison) Na + / K + -ATPasa

34. Visión general de la excreción renal de K + Filtración de K: 756 mEq/d Reabsoción tubular de K + 3. Secreción tubular de K + Art. Aferente Art. Eferente 8 mEq/d: heces y sudor. Ingesta: 100 mEq/d Células Principales: porción final de túbulos distales y túbulos colectores corticales. Absorción de K + Secreción de K + Ingestión de K + Excreción renal de K + Ingestión de K + Excreción renal de K + 1 2 2 2 3

35. Células principales de la porción final del túbulo distal y colector cortical secretan K + 2 pasos: Captación de K + desde el intersticio (ATPasa Na + - K + ) y difusión pasiva desde cél . a luz tubular. La Membrana luminal es muy permeable al K + , para lo cual existen 2 tipos de canales: ROMK: canales de  K +  de la porción medular externa renal. BK: los canales de potasio "grandes", de conductancia alta. Su abundancia se incrementa durante la ingestión elevada de K +

36. Las células intercaladas pueden reabsorber o secretar potasio Células intercaladas tipo A. Cuando hay pérdida de K + : detiene la secreción y pasa a reabsorción. Células intercaladas tipo B. Cuando hay exceso de K + . Función opuesta a celulas Tipo A. ATPasa Hidrógeno-potasio Hipokalemia Hipomagnesemia

37. Factores principales que regulan secreción de K + Aumento de la concentración de K + en el líquido extracelular La secreción de K + en la porción final de los TCD y en los TC está estimulada directamente por el aumento de la concentración de potasio en el líquido extracelular, lo que aumenta la excreción de potasio.  Efecto potenciado con valores de K + mayor a 4.1 mEq /l.

38. Aldosterona estimula secreción de K + . Mediante 2 mecanismos : Bomba de Na + -K + ATPasa : transporta Na + fuera de la célula (hacia líquido intersticial renal) y K + al interior de la célula. Aumenta el número de canales de K + al interior celular. Factores principales que regulan secreción de K +

39. Aldosterona estimula secreción de K + . Ingestión alta de K + , eleva la excreción de K + .... Se bloquea el sistema de la Aldosterona???? Factores principales que regulan secreción de K +

40. El aumento del flujo tubular distal estimula la secreción de K + Un aumento en el flujo tubular distal, como ocurre con la expansión de volumen, una ingestión elevada de sodio o el tratamiento con algunos diuréticos, estimula la secreción de potasio. Por el contrario, una reducción del flujo tubular distal, como ocurre en la pérdida de sodio, reduce la secreción de potasio. Factores principales que regulan secreción de K +

41. Factores principales que regulan secreción de K + El aumento del flujo tubular distal estimula la secreción de K + ​ Los dos efectos de la ingestión elevada de Na + , la menor secreción de aldosterona y el flujo tubular alto, se equilibran entre sí, de manera que la excreción de K +  cambia poco Ingestión pobre de Na +  se producen pocos cambios en la excreción de K +  por los efectos equilibradores de la secreción mayor de aldosterona y del menor flujo tubular sobre la excreción del K + .