Cap 28 reabsorcion y secrecion tubular renal - Guyton y Hall

Capitulo 28 de fisiologia de Guyton y Hall, reabsorcón y secreción tubular renal.

1. Reabsorción y secreción tubular renal

2. El túbulo proximal El asa de Henle El túbulo distal El túbulo colector El conducto colector Recorrido del filtrado glomerular

3. La reabsorción tubular es cuantitativamente importante y altamente selectiva Los procesos de la filtración glomerular y de la reabsorción tubular son cuantitativamente muy intensos en comparación con la excreción urinaria. → un pequeño cambio en la filtración o en la reabsorción podría causar un cambio importante en la excreción. A diferencia de la filtración glomerular, la reabsorción tubular es muy selectiva.

4. La reabsorción tubular comprende mecanismos pasivos y activos M embrana del ep. tubular → liq. intersticial renal → membrana capilar peritubular → sangre. Transporte activo y pasivo. V ía transcelular y vía paracelular. Ultrafiltración → fuerzas hidrostáticas y coloidosmóticas . Fuerza de reabsorción neta.

5. Transporte activo Transporte activo primario → ATP. Transporte activo secundario → gradiente de iones. Agua → osmosis Los solutos pueden transportarse a través de las células epiteliales o entre las células Las células están unidas por uniones estrechas. Vía transcelular y vía paracelular. Na+, agua y iones K, Mg y Cl. Mueve un soluto en contra del gradiente electroquímico → energía del metabolismo. Transportadores activos primarios en el riñón son: ATPasa Na-K ATPasa H ATPasa H-K ATPasa Ca

6. Reabsorción de iones Na+ a través de la membrana tubular proximal La ATPasa mantiene la concentración intracelular de Na baja y K alta, generando una carga negativa neta de -70 mV . El gradiente de concentración favorece la difusión ya que la [] intracelular de Na → 12 mEq/l y la extracelular → 140 mEq/ l al igual que el potencial intracelular negativo que atrae los iones positivos. El borde en cepillo multiplica x20 la superficie.

7. Reabsorción activa secundaria a través de la membrana tubular Aquí, dos o más sustancias se unen a proteínas transportadoras para atravesar la membrana. La fuente de energía directa es la liberada por la difusión facilitada. Proteína + ion Na + glucosa ó aa para entrar a la célula . Una vez dentro, salen por difusión facilitada. SGLT2 → 90% de la glucosa → S1 SGLT1 → 10% → segmentos posteriores GLUT 2 → S1 GLUT1 → S3

8. Secreción activa secundaria hacia los túbulos Contratransporte → la energía liberada por el desplazamiento a favor de corriente de una de las sustancias permite el paso a contracorriente de otra sustancia en dirección opuesta. La proteína se une a la membrana luminal y esta se invagina formando una vesícula . Necesita energía Pinocitosis

9. Transporte máximo de sustancias que se reabsorben de forma activa T ransporte máximo Límite en la intensidad con la que pueden transportarse las sustancias que se reabsorben o excretan E jemplo: El sistema de transporte de la glucosa en el túbulo proximal T ransporte máximo de glucosa → 375 mg/min Carga filtrada de glucosa → 125 mg/min. El exceso de glucosa filtrada pasa a la orina cuando hay incrementos acentuados de la FG o de la concentración plasmática de glucosa que incrementen la carga filtrada de glucosa por encima de los 375 mg/min.

10. Transporte máximo de sustancias que se reabsorben de forma activa C uando la concentración plasmática de glucosa es de 100 mg/100 ml y la carga filtrada está en su valor normal, 125 mg/min, no hay pérdida de glucosa en la orina C uando la concentración plasmática de glucosa supera los 200 mg/100 ml, aumenta la carga filtrada a unos 250 mg/min, comienza a aparecer una pequeña cantidad de glucosa en la orina. Hay una diferencia entre el umbral para la glucosa y el transporte máximo

11. Transporte máximo de sustancias que se reabsorben de forma activa El transporte global máximo en los riñones se alcanza cuando todas las nefronas han alcanzado su capacidad máxima de reabsorber glucosa. Una persona sana casi nunca excreta glucosa en la orina, incluso tras una comida. Algunos de los máximos transportes importantes para las sustancias que se reabsorben activamente por los túbulos son los siguientes *Sustancias que se secretan

12. Sustancias que se transportan de forma activa pero no muestran transporte máximo Transporte de gradiente-tiempo La intensidad del transporte depende del gradiente electroquímico y del tiempo que la sustancia está en el túbulo, lo que a su vez depende del flujo tubular. Algunas sustancias que se reabsorben de forma pasiva no muestran un transporte máximo porque la intensidad de su transporte está determinada por otros factores. Las sustancias que son transportadas de forma pasiva no muestran un transporte máximo y tienen características de transporte gradiente-tiempo. Un ejemplo de transporte gradiente-tiempo es la reabsorción de sodio en el túbulo proximal . La principal razón de que el transporte de sodio en el túbulo proximal no muestre un transporte máximo es que otros factores limitan la reabsorción junto a la intensidad máxima de transporte activo.

13. L a ósmosis del agua ocurre cuando los solutos se transportan fuera del túbulo por transporte activo creando una diferencia de concentración. El movimiento del agua a través del epitelio tubular puede tener lugar sólo si la membrana es permeable al agua. L a reabsorción de agua, solutos orgánicos e iones está acoplada a la reabsorción de sodio y este influye en la reabsorción de los mismos Túbulo proximal tiene alta permeabilidad al agua y baja permeabilidad a iones como sodio, cloro, potasio, calcio y magnesio. Forma ascendente del asa de Henle -> Baja permeabilidad al agua. La reabsorción pasiva del agua mediante ósmosis está acoplada sobre todo a la reabsorción de sodio

14. Reabsorción de cloro, urea y otros solutos por difusión pasiva E l transporte de iones Na+ fuera de la luz deja el interior de la luz negativo respecto al líquido intersticial. Esto hace que los iones cloro difundan pasivamente. C uando el agua se reabsorbe del túbulo por ósmosis se produce un gradiente de concentración de cloro, causando una reabsorción adicional de iones cloro La concentración de urea en la luz tubular aumenta con la reabsorción del agua creando un gradiente de concentración que favorece la reabsorción de urea. La reabsorción pasiva está facilitada por transportadores específicos de la urea porque esta no es tan permeable como el agua.

15. Los túbulos proximales tienen una elevada capacidad de reabsorción activa y pasiva y esto se debe se debe a sus características celulares especiales. Reabsorción y secreción a lo largo de diferentes partes de la nefrona La gráfica resume los cambios en la concentración de varios solutos a lo largo del túbulo proximal

16. Transporte de solutos y agua en el asa de Henle La parte descendente del segmento fino es muy permeable al agua y moderadamente a la mayoría de los solutos, incluidos la urea y el sodio. El segmento grueso del asa de Henle tiene una elevada actividad metabólica y es capaz de una reabsorción activa del sodio, el cloro y el potasio como calcio, bicarbonato y magnesio. El segmento grueso del asa ascendente de Henle es casi impermeable al agua, la mayor parte del agua que llega a este segmento permanece en el túbulo, a pesar de la reabsorción de grandes cantidades de soluto

17. Túbulo Distal Está entre la asa de Henle y el sistema colector renal. La porción inicial del túbulo distal conforma la mácula densa (complejo yuxtaglomerular). Casi totalmente impermeable al agua y a la urea. 5% de la carga filtrada de NaCl se reabsorbe en la primera parte del túbulo distal. Cotransportador sodio-cloro = Entrada NaCl de la luz tubular a interior célular. Bomba ATPasa sodio-potasio = Transporta Na a intersticio a través de la membrana basolateral. Canales de Cl = Difunde Cl a intersticio. Diuréticos tiazídicos = inhiben cotransportador sodio-cloro. 1 . De acción corta : Clorotiazida, Hidroclorotiazida 2. De acción intermedia: Bendroflumetiazida, Indapamida 3. De acción prolongada: Clortalidona. Potencia diurética: excreción de un 5-10% del sodio filtrado. Mecanismo de acción: Inhiben cotransportador NaCl Consecuencias electrolíticas: excreción de Na , Cl y K más elevada .

18. Porción final del túbulo distal y los túbulos colectores corticales → 2 tipos especiales de células Células principales → Reabsorben Na y secretan K Células intercaladas tipo A → Reabsorben K y HCO3 y secretan H Reabsorción de agua controlada por la concentración de hormona antidiurética en este segmento. Túbulo Distal: porción final y túbulo colector cortical 1- E spironolactona y Eplerenona antagonista de los receptores de mineralocorticoides, compite con la aldosterona. 2- La amilorida y el triamtereno , bloquean los canales de Na+ que inhiben directamente la entrada de este en el canal luminar, reduciendo la cantidad transportada a través de las membranas basolaterales por medio de la bomba ATPasa Na-K. Las células principales son los primeros lugares de acción de los diuréticos ahorradores de K Los bloqueantes de los canales de sodio y los antagonistas de la aldosterona reducen la excreción urinaria de potasio y actúan como diuréticos ahorradores de potasio.

19. 1 - Células intercaladas tipo A: transportador hidrógeno-ATPasa e hidrógeno-potasio ATPasa expulsan H. Anhidrasa carbónica actúa sobre agua y CO2 para formar gas carbónico , que se disocia en H y HCO3. Son importantes en excretar H y reabsorber HC03. Túbulo Distal: porción final y túbulo colector cortical 1- Células intercaladas regulan equilibrio ácido-base. 2- Componen el 30-40% de células presentes en los túbulos y los conductos. 2 - Células intercaladas tipo B: secretan HCO3 en luz tubular mientras reabsorben iones H en alcalosis. Hidrógeno-ATPasa bombea H. Bicarbonato eliminando cuando hay exceso en plasma por alcalosis. 1. Urea atraviesa el túbulo colector para su excreción en la orina, (cierta reabsorción en conductos colectores medulares) 2. Porción final del túbulo distal y el colector cortical reabsorben Na y secretan K desde la sangre capilar, controlado por la aldosterona. 3. Regula equilibrio ácido -base. 4. La permeabilidad al agua de porción final del túbulo distal y del conducto colector cortical está controlada por la concentración de ADH.

20. Conducto colector medular → Células epiteliales de los conductos colectores tienen una forma casi cúbica con superficies lisas y pocas mitocondrias. → Participa en equilibrio ácido-base. 1. La permeabilidad al H2O está controlada por la concentración de ADH. 2 . Hay transportadores de urea que facilitan difusión de esta a través de las membrana luminal y basolateral. 3. Secreción H contra un gran gradiente de concentración, como ocurre en el túbulo colector cortical. Inferiores: sustancias que el organismo necesita conservar y casi ninguna se pierde en la orina. Superiores: sustancias no son generalmente necesarias para el organismo, y los riñones se han adaptado para ligera o nula reabsorción. Concentraciones de solutos 1. Inulina → polisacárido usado para medir la FG . 2. No se reabsorbe ni se secreta en los t. renales. 3. Cambios en [inulina] en diferentes puntos del túbulo renal reflejan cambios en la cantidad de agua presente en el líquido tubular. 4. Concentración de inulina en el líquido tubular es tres veces mayor que en FG. Significa que solo ⅓ parte del agua que se ha filtrado permanece en el túbulo renal y ⅔ partes del agua filtrada se han reabsorbido por el túbulo proximal. Más del 99% se ha reabsorbido.

21. Regulación reabsorción tubular Control nervioso, hormonal y local, regulan la reabsorción tubular. Reabsorción de algunos solutos es regulada independientemente. 1. Mecanismo básico de control → C apacidad intrínseca de los túbulos de aumentar su reabsorción por una mayor carga tubular. 2. M ecanismos equilibrio glomerulotubular pueden ser independiente de hormonas y puede demostrarse en riñones completamente aislados. 3. El equilibrio glomerulotubular ayuda a evitar sobrecargas en segmentos del túbulo distal cuando la FG aumenta espontáneamente. 4. También se produce en el asa de Henle. 5. Segunda línea de defensa para amortiguar los efectos de los cambios espontáneos en la FG Equilibrio glomerulotubular Por ejemplo, si la FG aumenta de 125 a 150 ml/min , el grado de reabsorción tubular absoluta aumenta también de unos 81 (65% de la FG) a unos 97,5 ml/min (65% de la FG).

22. Las fuerzas físicas en el líquido capilar peritubular y el líquido intersticial influyen en la reabsorción tubular Las fuerzas hidrostática y caleidoscópica gobiernan el grado de reabsorción a través de los capilares peritubulares Valores normales de las fuerzas físicas La reabsorción capilar peritubular normal es de unos 124 ml/min y está dada por la La reabsorción se calcula como: Reabsorción = Kf x Fuerza de reabsorción neta Regulación La regulación de estas fuerzas está dada por dos factores importantes: La presión arterial y resistencia de arterias aferentes y eferentes La presión coloidosmótica del plasma en estos capilares

23. Presion hidrostatica y presion coloidosmotica Los dos principales determinantes de la reabsorción capilar peritubular que dependen directamente de los cambios hemodinámicos renales son las presiones hidrostática y coloidosmótica de los capilares peritubulares. Presión hidrostática peritubular depende de: La presión capilar coloidosmótica peritubular depende de: La presión arterial resistencia de arteriolas aferentes y eferentes La presión coloidosmótica plasmática sistémica La fracción de filtración , que es la relación FG/Flujo plasmático renal. cuanto mayor sea la fracción de filtración , mayor es la fracción del plasma filtrada a través de los capilares

24. Presión arterial y efectos de esta sobre la diuresis I ncrementos pequeños en presión arterial Provocar de la excreción urinaria de Na+ y agua. fenómenos: natriuresis y diuresis Aumento de la presión arterial-> ligero incremento del flujo sanguíneo renal y del FG Aumento de la presión arterial-> Aumento de presión hidrostática capilar peritubular -> disminuye la reabsorción capilar peritubular -> aumenta la retrodifusión de sodio en la luz tubular->disminuye la reabsorción neta de sodio y agua aumentando la diuresis Aumento de la presión arterial -> Disminuye la formación de angiotensina = Disminuye la reabsorción de sodio en los túbulos renales mecanismos por los cuales el aumento de la presión arterial aumenta la excreción urinaria

25. Angiotensina y Aldosterona II Aldosterona Angiotensina II Secretada por la corteza adrenal, actúa en los receptores de mineralocorticoides de las células principales para: Aumenta la reabsorción de sodio desde el túbulo y la secreción de potasio en el túbulo por medio de la bomba ATP En su ausencia se produce perdida de sodio y acumulacion de potasio exceso de secreción genera retención de sodio y depleción de potasio Hormona más potente para retención de sodio en el organismo, aumenta la reabsorción de sodio y agua por medio de tres efectos: Estimula la secreción de aldosterona Contracción de arteriolas eferentes, reduciendo la presión hidrostática y reducir el flujo sanguíneo renal estimular la reabsorción de sodio en la mayoría de segmentos tubulares

26. ANP : la reabsorción de Na+ y agua Células específicas de las aurículas cardíacas Estiramiento por expansión del plasma Péptido natriurético auricular (ANP) Concentraciones elevadas INHIBE -Reabsorción de Na+ - Reabsorción de agua Túbulos renales Conductos colectores INHIBE secreción de renina formación Angiotensina II Reduce reabsorción tubular renal Menor reabsorción del Na+ y agua = Aumento de excreción urinaria = Control en volumen sanguíneo

27. H ormona paratiroidea reabsorción de Ca++ Acciones Aumentar reabsorción tubular de Ca++. (túbulos distales y quizás en asa de Henle) Inhibición de reabsorción de fosfato (túbulo proximal) Estimulación de magnesio (asa de Henle) PTH: Hormona reguladora del calcio más importantes del cuerpo.

28. Sistema nervioso simpático La estimulación del SNS: aumenta la liberación de renina y la formación de angiotensina II, aumenta reabsorción tubular y reduce excreción renal de Na+ La activación del SNS = reduce la excreción de agua y de sodio al contraer las arteriolas renales, lo que reduce la FG. Niveles bajos de activación simpática reduce : excreción de Na+ y agua por aumento de la reabsorción de Na+ en túbulo proximal, la rama ascendente gruesa del asa de Henle y quizás en partes más distales del túbulo renal. r eceptores α-adrenérgicos células epiteliales tubulares renales

29. Uso de los métodos de aclaramiento para cuantificar la función renal Def. Aclaramiento renal de una sustancia es el volumen de plasma que queda completamente desprovisto de la sustancia por unidad de tiempo. Forma útil de cuantificar la función excretora de los riñones. El aclaramiento renal puede usarse para cuantificar el flujo de sangre que pasa por los riñones, así como las tasas de filtración glomerular, reabsorción tubular y secreción tubular.

30. Inulina para calcular FG Determinar FG: inulina, yotalamato radiactivo y creatinina. ACLARAMIENTO DE Creatinina y la concentración plasmática de creatinina para calcular FG N o es un marcador perfecto de la FG porque una pequeña cantidad se secreta en los túbulos, lo que hace que la cantidad de creatinina excretada supere ligeramente a la cantidad filtrada. PAH para estimar el flujo plasmático renal PAH, se aclara en un 90% del plasma. PAH puede usarse como una aproximación del FPR. Si se conocen la filtración glomerular y la excreción renal de una sustancia, podemos calcular si hay una reabsorción neta o una secreción neta de esa sustancia por los túbulos renales.

31. REFERENCIAS Jhon E. Hall. Tratado de Fisiología médica. 13 Ed. España. Elsevier. 2016.