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Biofísica de la nefrona y diálisis Alfonso. Romo Zúñiga U.A.B.C. Tijuana B.V.

FUNCIONES DEL RIÑÓN • Depuración del líquido extracelular • Ajuste del balance hidroelectrolítico • Ajuste del balance ácido base (en colaboración con el pulmón) • Regulación de la presión arterial • Liberación de hormonas (Renina ,Eritropoyetina , 1,25 dihidroxicolecalciferol (forma activa de la vitamina D) • Gluconeogénesis

Cuantas nefronas tienen un riñón promedio • Cada riñón contiene alrededor de dos millones de nefronas.

Vascularidad de la nefrona

Menciona las partes de la nefrona

Defina la función de la nefrona • La función central de la nefronas es regular la concentración de agua y sustancias soluble como el sodio por medio de la filtración de la sangre, reabsorción de lo que se necesite, y excretando el resto en forma de orina. Una nefrona elimina los desperdicios del cuerpo, regula el volumen y presión sanguínea, controla los niveles de electrolitos y metabolitos, y regula el pH sanguíneo. Sus funciones son vitales a la vida y son reguladas por el sistema endocrino por las hormonas como la hormona antidiurética, aldosterona y hormona paratiroidea.

Mecanismos biofísicos que usa la nefrona para mantener homeostasis orgánica

Filtración glomerular Reabsorción tubular Secreción tubular

Transporte A través de la membrana El transporte es en su mayoría una función proteínica. Los transportes son: Uniporte ( 1 molécula y un sentido) Simporte ( 2 moléculas y un sentido) Antiporte (2 moléculas y diferente sentido)

CARACTERÍSTICAS DE LA ORINA

Biofisica de epitelios

Generalidades de la fisiología renal

3 pasos para formar la orina: • La filtración glomerular • Reabsorción tubular • Secreción tubular

PASOS:

Filtración glomerular • El liquido filtrado en el espacio capsular es el filtrado glomerular • El plasma sanguíneo de las arterias aferentes se transforman en filtrado glomerular.

Filtración glomerular • Fracción de filtro (16%-20%) normal • Promedio del volumen diario: • 150 L mujer • 180 L hombre • Por reabsorción vuelve y queda 1 a 2 L en la orina.

Membrana de filtracion • Es el conjunto entre las células endoteliales y los podocitos que rodean al capilar. • Permite la filtración de agua pero no solutos de la sangre , células sanguíneas ni plaquetas. • Atraviesan 3 barreras: • Células endotelial glomerular • Lamina basal • Podocito(hendidura de filtración)

Células endoteliales glomerulares • Bastantes permeables porque tienen grandes poros de 70 – 100 nm • Impide la filtración de células sanguíneas y plaquetas. • Existen las células mesangiales ayudan a regular la filtración.

Lamina basal • Capa de material acelular • Contiene : fibras pequeñas de colágeno, proteoglicano y matriz de glucoproteina. • Impide la filtración de proteínas plasmáticas grandes.

Podocitos • Extiende miles de PEDICELOS entre los pedicelos están las HENDIDURAS de filtración, entre cada hendidura hay una MEMBRANA DE FILTRACION. • Permite el paso de moléculas de menor diámetro 6-7 nm • Menos del 1% de albúmina pasa a través de la membrana

Podocito • Las sustancias que pasan son : • • • • • • •

Agua Glucosa Vitaminas Aminoácidos Urea Iones Prot.plasmáticas

Principios de filtración: Es el uso de la presión para forzar a los líquidos y solutos a través de la membrana. 1. Los glomerulos tienen gran superficie de filtración porque son largos y extensos. 2. La membrana de filtración es delgada y porosa. 3. La presión glomerular es alta. •

Presiones: • (PHSG): 55 mmHg, es la presión en los capilares glomerulares. • (PHC): 15mmHg , presión ejercida contra la membrana de filtración por el liquido que ya esta en el espacio. • (PCS):30mmHg, dada por la presencia de albúmina, fibrinogenos y globulina en el plasma. • (PNF)= PHSC-PHC-PCS=10mmhg

FILTRACION GLOMERULAR • Cantidad de filtrado que se forma en ambos riñones por minuto. • 125 ml/min hombres • 105 ml/min mujeres Aumento de FG: pasan las sustancias muy rápido y no se reabsorben y se eliminan por la orina. Disminución de FG: casi todo el filtrado se reabsorbe.

3 MECANISMOS DE CONTROL DEL FG • AUTOREGULACION RENAL • REGULACION NEURAL • REGULACION HORMONAL

AUTOREGULACION RENAL • Es la capacidad de los riñones de mantener la FG constantes a pesar de los cambios de presión arterial diaria. • 2 mecanismos: • Miogenico • Retroalimentación tubuloglomerular

Miogenico • Cuando la PA sube la FG • En respuesta las fibras musculares lisas se contraen disminuyendo la luz y reduce el flujo sanguíneo renal y la FG se normaliza.

Retroalimentación tubuloglomerular • El aumento de la PA el tubulo contorneado distal y el asa de hele tienen menos tiempo para reabsorber NA ,CL y agua , las células de la macula densa detecta la poca llegada de los solutos y provoca la inhibición del oxido nítrico(NO) que es un vasodilatador y produce la constricción de las arterias.

REGULACION NEURAL DE LA FILTRACION GLOMERULAR • •

Vasos sanguíneos (SNA) estos liberan NORADRENALINA produce vasoconstricción por los receptores alpha 1 . Cuando hay una estimulación simpática intensa como en el ejercicio o hemorragia produce la constricción de las arterias aferentes y esto provoca: 1. Disminuye la excreción de orina para conservar el volumen sanguíneo 2. Permite mayor flujo a otros organismos.

REGULACION HORMONAL • 2 HORMONAS: • ANGIOSTENSINA 2 que esta produce una vasoconstricción. • PEPTIDP NATRIURETICO AURICULAR • Produce una dilatación aumentando la superficie de filtración.

Reabsorción y secreción tubular • REABSORCION: es el retorno de la mayor agua filtrada y de muchos solutos al torrente sanguíneo. • El 99% de agua filtrada se reabsorbe.

Solutos reabsorbidos • Glucosa • Aminoacidos • Urea • Sodio (Na) • Potasio(K) • Calcio(Ca) • Cloruro (Cl) • Bicarbonato(HCO3) • Fosfato(HPO3)

Secreción • Es la transferencia de sustancias desde • 2 objetivos: la sangre y las celulas tubulares hacia • La secreción de H ayuda a el liquido tubular. controlar el pH sanguíneo • Sustancias secretadas: • La secreción de otras sustancias • Hidrogeno(H) para eliminarlas del organismo. • • • •

Potasio(K) Amonio(NH4) Creatinina Fármacos

Vías de reabsorción : • Por medio de proteínas transportadoras presentes en la membrana apical y basolateral . • Uniones estrechas impide la mezcla de estos compartimientos. • Reabsorción para celular : el liquido se filtra en medio de las células mediante un proceso pasivo(osmosis). • Reabsorción transcelular: una sust. Pasa desde la luz tubular a través del citosol hacia el liquido intersticial(m.basolateral)

Mecanismos de transporte: • Bomba de (Na+/K+ ATPasa) se localizan en las membranas basolaterales y eyectan Na+ • Transporte activo primario: la energia ATP se utiliza para bombear (bomba de Na y K) • Transporte activo secundario: acopla en moviminto de un ion que va a favor a uno que va encontra de su gradiente.

• Cotransportadores o intercambiadores:proteinas de membrana que transportan dos o mas sustancias en la misma direccion a travez de la membrana. • Contratransportadores, antitransportadores o intercambiadores: transportan en direccion apoesta atravez de una membrana.

Mecanismo de transporte • La reabsorcion de soluto se rige a la reabsorcion de agua, el 90% de la reabsorcion de agua se da junto a Na+,cloruro(Cl-) y glucosa, se da en T.C. Distal y porc. Desc. Del asa de Henle que son permeables al agua.(reabsorcion de agua obligatoria) • 10% de agua final 10-20 L diarios es FACULATIVA , es regulada por la hormona antidiuretica y se cumple en los T. Colectores.

Reabsorcion y secrecion en el T.C. Proximal • REABSORCION (HACIA LA SANGRE) • • • • • • • •

Agua 55% (osmosis) Na+ 65% (Bomba,cotransportadores e intercambiadores) K+ 65% (difusión) Glucosa 100% (cotransportadores y difusión facilitada) Aminoacidos 100% (cotransportadores y difusión facilitada) Urea 50% (difusión) Ca,Mg variable (difusión) HCO3

• SECRECION (HACIA LA ORINA) • • • •

H+ variable (antitransportadores) NH4 variable (intercambiadores) Urea (difusión) Creatinina

Nota: el liquido tubular es isotonico 300 mOsm/L

Reabsorcion y secrecion en el Asa de Henle • REABSORCION (HACIA LA SANGRE) • • • • • •

Agua 15% (osmosis en la rama desendente) Na+ 20-30% (cotransportadores Na+ -K –2Cl en la rama ascendente) K+ 20-30% (cotransportadores Na+ -K –2Cl en la rama ascendente) Cl- 35% (cotransportadores Na+ -K –2Cl en la rama ascendente) HCO3 10-20 % (difusion facilitada ) Ca, Mg variable (difusion)

• SECRECION (HACIA LA ORINA) • Urea variable

Nota : el liquido tubular es hipotonico 100-150 mOsm/L

Reabsorcion y secrecion del T.C. Distal • REABSORCION (HACIA LA SANGRE) • Agua 10-15% (osmosis) • Na+ 5% (cotransportadores Na+-Cl-) • Cl- 5% (cotrasportadores Na+-Cl-) • Ca + variable (hormona paratiroidea)

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