LA FUNCIÓN RENAL 1.FILTRACIÓN GLOMERULAR. Miryam Romero, MSc., PhD.

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1 LA FUNCIÓN RENAL 1.FILTRACIÓN GLOMERULAR Miryam Romero, MSc., PhD. Profesora de Fisiología Departamento de Ciencias Fisiológicas UNIVERSIDAD DEL VALLE 1

2 LA FUNCIÓN RENAL Las acciones coordinadas de los diferentes segmentos del riñón determinan la cantidad de una sustancia que aparece en la orina. Estas acciones representan tres procesos generales: 1. Filtración glomerular. 2. Reabsorción de la sustancia desde el fluido tubular a sangre. 3. Secreción (en algunos casos) de la sustancia desde la sangre hacia el fluido tubular. 2

3 FILTRACIÓN GLOMERULAR Es el primer paso en la formación de orina por parte de los riñones. En este capítulo se tratarán los siguientes tópicos: 1. Composición del ultrafiltrado de plasma y determinantes de esa composición: barrera de filtración (endotelio capilar, membrana basal, ranuras de los podocitos). Pasan sustancias discriminadas por tamaño y carga. 3

4 2. Dinámica de la filtración: Fuerzas de Starling (presiones hidrostáticas y oncóticas) promueven el movimiento de fluido desde el capilar glomerular hacia el espacio de la cápsula de Bowman. 4

5 3. El flujo sanguíneo renal (RBF) y su relación con la tasa de filtración glomerular (GFR): Autoregulación de la GFR y del RBF por ajuste de la resistencia vascular (en arteriola aferente) en respuesta a cambios en la presión arterial: Mecanismo miogénico: responde a cambio de la presión arterial. Retroalimentación túbulo glomérulo: responde a cambios en la concentración de NaCl a nivel de aparato yuxtaglomerular, en células de la mácula densa. 5

6 4. Regulación del flujo renal y de la tasa de filtración glomerular: Otros factores y hormonas como Nervios simpáticos, angiotensina II, prostaglandinas, NO, endotelina, bradikinina y adenosina. 5. Depuración renal: medición de la tasa de Filtración glomerular (GFR) y del Flujo plasmático renal (RPF). 6

7 1. Composición del ultrafiltrado y los determinantes de su composición: La filtrabilidad depende de la carga eléctrica y del tamaño de la partícula filtrada; el filtrado no contiene proteínas cuyo coeficiente de reflexión básicamente es 1. 7

8 La filtrabilidad depende de la carga de la barrera glomerular 8

9 2. Dinámica de la filtración: Fuerzas de Starling que afectan la ultrafiltración 9

10 Fuerzas de Starling y presión neta de filtración a lo largo del capilar glomerular 10

11 La tasa de filtración glomerular es proporcional a la suma de las fuerzas de Starling que existen a través de los capilares [(P C -P B )] [( C - B multiplicado por el coeficiente de ultrafiltración Kf: FG= Kf [(P C -P B )] [( C - B )] Kf: es el producto de la permeabilidad intrínseca del capilar glomerular y el área de la superficie glomerular disponible para filtración. Kf en capilares glomerulares es 100 más alta que la de los capilares sistémicos. Es una razón importante que explica que la tasa de filtración glomerular sea considerablemente mayor que la filtración en capilares sistémicos. También la presión hidrostática en el capilar glomerular es aprox. 2 veces la de los capilares sistémicos. 11

12 Perfil de presiones a lo largo de los vasos renales 12

13 La tasa de Filtración glomerular FG puede alterarse por cambios en el Kf o en cualquiera de las fuerzas de Starling. En sujetos normales y bajo condiciones fisiológicas, la FG se regula primordialmente por alteraciones en la P G, proceso que es mediado principalmente por cambios en la resistencia arteriolar glomerular. P G se afecta de tres maneras: 1. Cambios en la resistencia arteriolar aferente: una caída en resistencia aumenta P G y un aumento en la resistencia disminuye la P G y la FG. 2. Cambios en la resistencia arteriolar eferente: Una caída en la resistencia reduce P G y la FG mientras que un aumento, eleva P G y FG. 3. Cambios en la presión arteriolar renal: Un incremento en presión sanguínea aumenta transitoriamente P G, que a su vez aumenta FG y una disminución en la presión sanguínea, disminuye P G y FG. 13

14 Condiciones Patológicas y drogas que pueden afectar la Tasa de Filtración Glomerular 14

15 3. El flujo sanguíneo renal (RBF) y su relación con la tasa de filtración glomerular (GFR). En sujetos normales, el flujo sanguíneo a los riñones (~ 1.25 L/min) es igual al 25% del gasto cardíaco a pesar de que aquellos órganos representan sólo el 0.5% del peso del cuerpo. Varias funciones importantes del flujo sanguíneo renal: 1. Determina indirectamente la tasa de FG. 2. Modifica la tasa de reabsorción de soluto y agua en túbulo proximal. 3. Participa en la concentración y dilución de la orina. 4. Entrega oxígeno, nutrientes y hormonas a las células del nefrón y retorna a la circulación general el CO 2 y el fluido y los solutos reabsorbidos. 5. Entrega sustratos para que sean excretados en la orina. 15

16 Dependencia de la Tasa de filtración glomerular (GFR) del flujo plasmático (RPF) 16

17 La tasa de filtración glomerular en función del flujo plasmático 17

18 El flujo sanguíneo a través de un órgano puede ser representado por la siguiente ecuación: Q = P/R En la que : Q = flujo sanguíneo P = presión arterial media menos presión venosa para ese órgano R = resistencia del flujo a través del órgano Para el caso del flujo sanguíneo renal (RBF) será: RBF = presión aórtica presión venosa renal resistencia vascular renal Principales vasos de resistencia en riñón son: Arteriola aferente, Arteriola eferente Arteria interlobular 18

19 Efectos de las resistencias arteriolares aferentes y eferentes sobre flujo plasmático renal y la tasa de FG Cambios recíprocos de resistencia en las arteriolas aferentes y eferentes 19

20 El papel de las resistencias arteriolares aferente y eferente sobre la presión y los flujos: efectos más reales sobre RPF y GFR en la medida en que se cambia la resistencia de una de las arteriolas 20

21 Autorregulación del flujo sanguíneo renal y de la tasa de filtración glomerular Este fenómeno consiste en el ajuste muy preciso de la resistencia de manera que flujo sanguíneo y filtración glomerular permanecen constantes en un rango de presiones arteriales entre 90 y 180 mmhg. 21

22 Dos mecanismos responsables de la Autorregulación del flujo sanguíneo renal y de la tasa de filtración glomerular y ambos regulan el tono de la arteriola aferente: 1. Responde a cambios en la presión arterial. Es un mecanismo sensible a presión llamado Mecanismo miogénico, y está relacionado con la propiedad intrínseca del músculo liso vascular: la tendencia a contraerse cuando se estira. (RBF es constante si el cociente P/R se mantiene constante). 2. Responde a cambios en la concentración de NaCl del fluído tubular. Se conoce como Retroalimentación túbuloglomerular. Este mecanismo involucra un círculo de retroalimentación en el cual la [NaCl] tubular ( otros factores también: composición citosólica de células de mácula densa, cambios en fluido intersticial que rodean esas células o cambios en metabolismo) es percibida por el Aparato 22 Yuxtaglomerular que afecta resistencia arteriolar aferente.

23 Retroalimentación túbulo-glomerular El mecanismo efector posiblemente es Adenosina que es vasoconstrictor de arteriola aferente. Pueden contribuir también como vasoconstrictores el ATP y metabolitos del ácido araquidónico. También óxido nítrico como vasodilatador producido por mácula densa y endotelio puede jugar papel pero no es esencial para autorregulación. 23

24 Retroalimentación túbulo-glomerular (continuación) Tres puntos concernientes a autorregulación: 1.La autorregulación está ausente a presiones menores de 90 mmhg. 2.Autorregulación no es perfecta: RBF y FG cambian ligeramente en la medida en que la presión arterial aumenta. 3.A pesar de la autorregulación, FG y RBF pueden cambiar en condiciones apropiadas por ciertas hormonas 24

25 4. Regulación del flujo renal y de la tasa de filtración glomerular: Otros factores y hormonas como Nervios simpáticos, angiotensina II, prostaglandinas, NO (óxido nítrico), endotelina, bradikinina y quizás adenosina regulan el flujo sanguíneo renal y la tasa de FG además del mecanismo de autorregulación. Nervios simpáticos: inervan arteriolas aferente y eferente. El tono simpático es muy bajo cuando el volumen efectivo circulante es normal. Norepinefrina liberada por el simpático y la epinefrina circulante secretada por adrenales, son vasoconstrictore, sobre todo en arteriola aferente. Por eso reducen RBF y FG. Una reducción en el volumen efectivo circulante o un fuerte estímulo emocional como miedo y dolor, activan nervios simpáticos y reducen RBF y FG. 25

26 Angiotensina II: Producida sistémicamente. En el riñón produce constricción de arteriolas aferente y eferente y por consiguiente, disminuye RBF y FG. Un ejemplo de su efecto ocurre en hemorragia. 26

27 Prostaglandinas: No regulan RBF o FG en individuos normales en reposo. En situaciones patológicas, PGI2, PGE2, se producen localmente en los riñones y aumentan RBF sin cambio en FG. Las prostaglandinas contrarrestan el efecto vasoconstrictor de nervios simpáticos y de Angiotensina II. Esto es importante porque previene una severa y dañina vasoconstricción e isquemia renal. La síntesis de porstaglandinas se estimula por disminución de volumen efectivo circulante (ECV) y estrés (cirugía, anestesia), angiotensina II y nervios simpáticos. Oxido Nítrico (NO): Un factor relajante derivado del endotelio, juega importante papel vasodilatador en condiciones basales y contrarresta vasoconstricción producida por angiotensina II y catecolaminas. 27

28 Ejemplos de interacciones de células endoteliales con músculo liso vascular y células del mesangio. 28

29 Principales hormonas y otros factores que ejercen una influencia sobre la tasa de filtración glomerular GFR y el flujo sanguíneo renal RBF 29

30 Relación entre los cambios selectivos en la resistencia ya sea de la arteriola aferente ó de la eferente sobre el flujo sanguíneo renal (RBF) y la tasa de FG (GFR). 30

31 FRACCIÓN DE FILTRACIÓN FF = GFR = 0,2 RPF RPF = (1-Hct).RBF = (1-0.4)1000 ml/min RPF = 600 ml/min GFR = 125 ml/min 31

32 Los capilares peritubulares proporcionan nutrientes para los túbulos y recogen el fluido que los túbulos reabsorben Los capilares peritubulares parten desde las arteriolas eferentes de los glomérulos superficiales y de los yuxtamedulares. Los capilares de los glomérulos superficiales forman una red densa en la corteza, en tanto que los provenientes de los glomérulos yuxtamedulares siguen los túbulos hacia la médula y se conocen con el nombre de Vasos rectos. Los capilares peritubulares tienen dos funciones principales: 1. Aportan oxígeno y nutrientes a las células epiteliales. 2. Son responsables de capturar el fluido del espacio intersticial que ha sido reabsorbido por los túbulos de los nefrones. 32

33 Las fuerzas de Starling que gobiernan la filtración en otros lechos capilares se aplican también a los capilares peritubulares, sólo que en este caso dichas fuerzas favorecen la absorción. La filtración glomerular previa a los capilares peritubulares eleva la presión oncótica de la sangre que entra a la red peritubular a 35 mmhg aproximadamente, y hay una caída de la presión hidrostática a 20 mm Hg por acción de la arteriola eferente hacia los capilares peritubulares. 33

34 Fuerzas a lo largo de capilares glomerulares y peritubulares 34

35 La presión de filtración a lo largo del capilar glomerular 35

36 La presión neta de absorción a lo largo del capilar peritubular 36

37 Efecto de la expansión de volumen sobre la captura de líquido por capilares peritubulares 37

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