Este documento describe la fisiología renal, incluyendo la anatomía de los riñones, nefronas y sistema excretor. Explica cómo se forma la orina a través de la filtración glomerular, reabsorción y secreción tubular. La filtración ocurre en los glomérulos donde el plasma se filtra a través de la membrana glomerular. Luego, en los túbulos, se reabsorben sustancias como sodio, glucosa y agua mientras otras como desechos se secretan, resultando en la orina final. La reabsorción
Parte 2 formacion de la orina en los riñones y filtracion glomerular y riego sanguineo upao trujillo
1. Universidad Privada Antenor Orrego
FACULTAD DE MEDICINA HUMANA
FISIOLOGÍA RENALFISIOLOGÍA RENAL
Formación de la orina en los riñones: I. Filtración
glomerular y riego sanguíneo
Dr. Edgar Fermín Yan QuirozDr. Edgar Fermín Yan Quiroz
Trujillo 2007Trujillo 2007
2. Dr. Edgar Yan Quiroz
• Regulación de Homeostasis: Volume LEC,
osmolaridad, balance iónico & pH.
• Excreción: Desechos metabólicos & moléculas
extrañas
• Producción y regulación de hormonas & enzimas
Rol fisiológico de los riñones
3. Dr. Edgar Yan Quiroz
Sistema excretor: Anatomía
• Riñones
• Corteza
• Médula
• Pelvis
• Nefronas
• Uréteres
• Vejiga
• Uretra
4. Dr. Edgar Yan Quiroz
Corteza
Médula
Hilio
Seno renal
Parénquima
Corteza
Médula
Cápsula
renal
Cáliz
menor
Columna
renal
Pirámide
renal
Papila
renal
Pelvis
renal
Uréter
Sistema excretor: Anatomía renal
5. Dr. Edgar Yan Quiroz
Cápsula renal
Nefrona
Túbulo colector
Cáliz menor
Papila renal
Médula
renal
Corteza
renal
Sistema excretor: Anatomía renal (lóbulo)
6. Dr. Edgar Yan Quiroz
La nefrona: Unidad funcional renal
• Aproximadamente 2 millones
• Función depende del tipo de epitelio en cada segmento
7. Dr. Edgar Yan Quiroz
(b) Micrografía mostrando un pie de un podocito
alrededor de un capilar glomerular
(a) Micrografía mostrando el pie de un podocito
alrededor de un capilar glomerular
Glomérulo & Cápsula de Bowman: Filtración de la sangre
• Filtración de la sangre a través de la membrana
glomerular (endotelio, membrana basal y
pericito)
• Permeabilidad es mucho mayor que en capilares
normales
8. Dr. Edgar Yan Quiroz
Formación de la orina como resultado de la filtración glomerular,
la reabsorción tubular y la secreción tubular
Cantidad
filtrada
Cantidad
reabsorbida
Cantidad
secretada
Cantidad
de soluto excretada
Arteriola
eferente
Arteriola
aferente
A la vena renalCapilares
peritubulares
Cápsula de Bowman
Glomérulo
Túbulo
A la vejiga y al
medio externo
9. Dr. Edgar Yan Quiroz
Funciones de la Nefrona: Visión panorámica
• Filtración, reabsorción, secreción y excreción
10. Dr. Edgar Yan Quiroz
Funciones de la Nefrona: Apreciación general
Arteriola
eferente
Glomérulo
Arteriola
aferente
Cápsula de
Bowman
Túbulo
proximal
Túbulo
colector
Asa
de
Henle
Capilares
peritubulares
Túbulo
distal
A la vejiga y
al medio externo
A la vena
renal
Filtración: De la sangre al lumen
Reabsorción: Del lumen a la sangre
Secreción: De la sangre al lumen
Excreción: Del lumen al medio externo
11. Dr. Edgar Yan Quiroz
Formación de la orina como resultado de la filtración glomerular,
la reabsorción tubular y la secreción tubular
Arteriola
eferente
Glomérulo
Arteriola
aferente
Capilar
peritubular
Cápsula
de Bowman
Túbulo
12. Dr. Edgar Yan Quiroz
Formación de la orina como resultado de la filtración glomerular,
la reabsorción tubular y la secreción tubular
Sustancia A Sustancia CSustancia B Sustancia D
Ejemplo: Creatinina Ejemplo: Algunos electrólitos
como Na+
, Cl-
y HCO3
-
Ejemplo: Aminoácidos
Glucosa
13. Dr. Edgar Yan Quiroz
Determinantes de la Tasa de Filtración Glomerular
Presión
hidrostática
glomerular
(60 mm Hg)
Presión
coloidosmótica
glomerular
(32 mm Hg)
Presión en
la cápsula
de Bowman
(18 mm Hg)
Arteriola
eferente
Glomérulo
Arteriola
eferente
14. Dr. Edgar Yan Quiroz
Tasa de Filtración Glomerular (TFG)
• Capilar
• Presión hidrostática
• Presión coloidosmótica
• Cápsula de Bowman
• Presión en cápsula de
Bowman
• Presión de filtración Neta
15. Dr. Edgar Yan Quiroz
Volumen de plasma que
entra a la arteriola
aferente = 100%
1
2
20% del
volumen de
plasma se filtra
5 < 1% del volumen
de plasma es
excretado al medio
externo
80 %
3
> 19 % del volumen de
plasma filtrado es
reabsorbido
4
> 99% del volumen de
plasma que entro a los
riñones retorna a la
circulación sistémica
Tasa de Filtración Glomerular (TFG)
• TFG ≈ 125mL/min = 180L/día (sólo
cerca del 1% es excretado)
Arteriola
aferente
Arteriola
eferente
Glómerulo
Cápsula de
Bowman
Capilar peritubular
Túbulo
16. Dr. Edgar Yan Quiroz
• Autoregulación
• Respuesta Miogénica
• Regulación x retroalimentación Tubuloglomerular
• Mácula densa
• Células Yuxtaglomerulares
• SNA-Simpático
• Vasoconstricción arteriolar
• Hormonas/paracrinas
• Angiotensina II
• Prostaglandinas
Regulación de la TFG
17. Dr. Edgar Yan Quiroz
Figure 19-9: The juxtaglomerular apparatus
Regulación de la TFG: Aparato Yuxtaglomerular
20. Dr. Edgar Yan Quiroz
Reabsorción: Transporte Activo 10
• Transporte Pasivo
• Transporte Activo
• Na+
al Líquido Extracelular
• K+
into cell
• ATP-asa
• Utiliza energía
• Na+
ECF→ peritubular capillaries
• Reabsorción → Sangre
21. Dr. Edgar Yan Quiroz
[Na+
]
Célula tubular
proximal
Líquido
intersticial
Capilar
peritubular
Cápsula
de Bowman
[Na+
]
Arteriola eferenteArteriola aferente
[Na+
]
[Na+
]
[Na+
]
Reabsorción de Na+
: Transporte Activo Primario
Luz tubular
22. Dr. Edgar Yan Quiroz
Reabsorción de Na+
en el túbulo proximal
↓ [Na+
]
Luz
tubular
Célula tubular
proximal
Líquido
intersticial
↑ [Na+
] ↑ [Na+
]= [Na+
]= [Na+
] = [Na+
]↓ [Na+
]↑ [Na+
] ↑ [Na+
]
K+
Na+
reabsorbido
K+Luz tubular → Célula
(Difusión simple)
Célula → LEC
(Transporte activo)
Canales de membrana
Transportador activo
Reabsorción de Na+
: Transporte Activo Primario
↑ [Na+
]
↑ [Na+
]
El filtrado es similar al del líquido
intersticial
Transporte activo primario
Transporte pasivo (difusión simple)
23. Dr. Edgar Yan Quiroz
Glucosa y Na+
reabsorbido
↓ [Na+
]
↑ [Glu]
Glu
Na+
Glu
Na+
↓ [Glu]
↑ [Na+
]
K+
K+
Luz
tubular Célula tubular
proximal
Líquido
intersticial
↑ [Na+
]
↓ [Glu]
↑ [Na+
]
↓ [Glu]
↑ [Na+
]
↓ [Glu]
↑ [Na+
]
↓ [Glu]
El filtrado es similar al del líquido
intersticial
Transportador activo secundario
Transportador de difusión facilitada
Transportador activo
CLAVE
Reabsorción de Glucosa en el túbulo proximal
Luz tubular → Célula
(Transporte activo
secundario)
Célula → LEC
(Difusión simple)
Reabsorción: Transporte Activo Secundario
• Na+
unido a 2do
transportador (Simporter)
• Glucosa
• Aminoácidos
• Otros iones
• Vitaminas
24. Arteriola eferente
Capilar
peritubular
Cápsula
de Bowman
Arteriola aferente
NaCl NaCl
Na +
Soluto
Na +
H2O sigue
al soluto
A la circulación
venosa sistémica
Transporte pasivo de úrea
• Na+
es reabsorbido
• Soluto es reabsorbido
• H2O sigue al soluto
• ↑ [Úrea] en la luz tubular
• [Úrea] luz tubular es mayor que
LEC
• Difusión pasiva al LEC
H2O
Úrea Úrea
Menos soluto:
osmolaridad ↓
Volumen
disminuye pero
la cantidad de
Úrea no
cambia:
[Úrea] ↑
NaCl
Soluto
H2O
Úrea
Reabsorción:
Transporte Pasivo
Reabsorción:
Transporte Pasivo
Soluto
Soluto:
• Glucosa
• Aminoácidos
• Otros iones
• Vitaminas
25. Dr. Edgar Yan Quiroz
Filtración
Túbulo Proximal: Reabsorción de Bicarbonato
Luz tubular
Célula tubular proximal
Líquido
intersticial
Na+
H-
H-
Na+HCO3
-
H-
H2CO3
-
CO2H2O +
CO2
H2O
+
HCO3
- Na+
HCO3
-
H-
HCO3
-
+
HCO3
-
Na+ Na+
HCO3
-
Reabsorbido
Capilar
peritubular
Glutamina
AC
α KG HCO3
-
Na+
HCO3
-NH4
Na+Na+
NH4
H2CO3
-
Cápsula de
Bowman
26. ATP
Reabsorción por las Células del Túbulo Contorneado Proximal
Célula tubular
Líquido
intersticial
Filtrado en la
luz tubular Capilar
peritubular
Núcleo
Glucosa
Aminoácidos
Algunos iones
Vitaminas
Na+
H2O
Cl-
(y otros aniones),
K+
Urea, Grasa,
sustancias solubles
3Na+
Cl-
2K+
3Na+
2K+
K+
Transporte activo primario
Transporte activo secundario
Transporte pasivo (difusión)
Proteína transportadora
LEYENDA
27. Dr. Edgar Yan Quiroz
Porción Descendente Delgada y Porción Gruesa Ascendente del
Asa de Henle
Na+
2Cl-
K+
Na+
H+
ATP
Na+
K+
K+
K+
Luz Tubular
Cl-
Ca2+
Mg2+
28. Dr. Edgar Yan Quiroz
Primera Porción del Túbulo Distal
Última Porción del Túbulo Distal – Túbulo Colector
Células principales
Células
intercaladas
ATPNa+
Cl-
Na+
Cl-
Luz
Tubular
Célula PRINCIPAL de
Na+
K+
Na+
K+
Cl-
Última porción del Túbulo Distal
Túbulo Colector Cortical
ATPNa+
Cl-
Célula de la porción
inicial del Túbulo Distal
K+
Ca2+
Mg2+
Na+
Cl-
K+
Na+
Cl-
Na+
K+
ATP
Na+
K+
K+
Na+
Na+
H+
H+
Luz
Tubular
Célula INTERCALADA de
Última porción del Túbulo Distal
Túbulo Colector Cortical
K+
30. Dr. Edgar Yan Quiroz
Cambios de osmolaridad en diferentes segmentos de
los tubos renales: Cantidad de Na+
Corteza
Médula
Túbulo proximal
Túbulo distal
Túbulo colector
Asa de
Henle
Fluido isosmótico
Fluido
hiperosmótico
Fluido hiposmótico
Na+
Se
reabsorbe
H2O y Na+
en la misma
proporción
K+
El H2O se
reabsorbe MÁS
por acción de la
ADH
PD PA
31. Dr. Edgar Yan Quiroz
Cambios de osmolaridad en diferentes segmentos de
los tubos renales: Concentración de Na+
Corteza
Médula
Túbulo proximal
Túbulo distal
Túbulo colector
Asa de
Henle
Fluido isosmótico
Fluido
hiperosmótico
Fluido hiposmótico
Na+
Se
reabsorbe
H2O y Na+
en la misma
proporción
K+
El H2O se
reabsorbe MÁS
por acción de la
ADH
PD PA
Fluido>
hiposmótico
32. Dr. Edgar Yan Quiroz
Concentraciones medias de distintas sustancias en
los diferentes puntos del sistema tubular
Túbulo
proximal
Asa de
Henle
Túbulo
distal
Túbulo
colector
100.0
50.0
20.0
10.0
5.0
2.0
1.0
0.50
0.20
0.10
0.05
0.02
Na+
Concentración(relaciónconlaconcentraciónenelfiltrado)
33. Dr. Edgar Yan Quiroz
Regulación de la Osmolaridad Urinaria: Tubo colector
Figure 20-5: Water movement in the collecting duct in the presence and absence of vasopressin
35. Dr. Edgar Yan Quiroz
Concentraciones medias de distintas sustancias en
los diferentes puntos del sistema tubular
Túbulo
proximal
Asa de
Henle
Túbulo
distal
Túbulo
colector
100.0
50.0
20.0
10.0
5.0
2.0
1.0
0.50
0.20
0.10
0.05
0.02
Cl-
K+
y Na+
K+
Na+
CHONsGluc
aa
Creatinina
Concentración(relaciónconlaconcentraciónenelfiltrado)
36. Dr. Edgar Yan Quiroz
Reabsorción de distintas sustancias en los diferentes
puntos del sistema tubular
Túbulo
proximal
Asa de
Henle
Túbulo
distal
Túbulo
colector
100.0
50.0
20.0
10.0
5.0
2.0
1.0
0.50
CHONs
Gluc
aa
Creatinina
Cantidadporminuto(mg)
Inulina
Urea
37. Dr. Edgar Yan Quiroz
Reabsorción de distintas sustancias en los diferentes
puntos del sistema tubular
Túbulo
proximal
Asa de
Henle
Túbulo
distal
Túbulo
colector
100.0
50.0
20.0
10.0
5.0
2.0
1.0
0.50
0.20
0.10
0.05
0.02
Cl-
K+
Na+
Cantidadporminuto(mg)
38. Dr. Edgar Yan Quiroz
Reabsorción: Receptores tienen un límite
• Transporte máximo
• Saturacion (# de receptores)
• Competición
• Especificidad
• Umbral renal
• Ejemplo: glucosuria
39. Dr. Edgar Yan Quiroz
Aclaramiento plasmático
• Capacidad del riñon para depurar o eliminar una
sustancia del plasma sanguíneo
plasmáticaiónConcentrac
urinariaiónconcentracmlurinarioFlujo
mlplasmáticotoAclaramien
×
=
min)/(
min)/(
40. Dr. Edgar Yan Quiroz
Inulina
Aclaramiento plasmático de inulina
Glomérulo
Cápsula
de Bowman
1 ml de plasma
1 mg de Inulina
1 mg de Inulina/1 ml
de plasma
Orina
• Polisacárido, no se
reabsorbe ni se
secreta
41. Dr. Edgar Yan Quiroz
Inulina
Depuración plasmática de inulina
Glomérulo
Cápsula
de Bowman
1 ml de plasma
1 mg de Inulina
1 mg de Inulina/1 ml
de plasma
Orina
42. Dr. Edgar Yan Quiroz
Inulina
Depuración plasmática de inulina
Glomérulo
Cápsula
de Bowman
1 ml de plasma
1 mg de Inulina
1 mg de Inulina/1 ml
de plasma
Orina
43. Dr. Edgar Yan Quiroz
1 ml de plasma
1 mg de Inulina
1 mg de Inulina/1 ml
de plasma
Inulina
Depuración plasmática de inulina
Glomérulo
Cápsula
de Bowman
1 ml de plasma fue
depurado de 1mg de
inulina
Orina
44. Dr. Edgar Yan Quiroz
1 ml de plasma
1 mg de Inulina
1 mg de Inulina/1 ml
de plasma
Inulina
Depuración plasmática de inulina
Glomérulo
Cápsula
de Bowman
1 ml de plasma fue
depurado de 1mg de
inulina
Orina
[Uinu]=125mg/ml y
Qurin=1ml/min
min/125
/1
min/1/125
][
][
mlC
mlmg
mlmlmg
C
P
QU
C
inulina
inulina
inu
Uinu
inulina
=
×
=
×
=
45. Dr. Edgar Yan Quiroz
Arteriola
aferente
Arteriola
eferente
Glómerulo
Capilares
peritubulares
Filtración
(100 mL/min)
46. Dr. Edgar Yan Quiroz
HORMONA SITIO DE ACCIÓN EFECTOS
Aldosterona
Túbulo distal
Túbulo colector
↑ reabsorción NaCl,
↑ reabsorción de H2O
↑ secreción de K+
Angiotensina II
Túbulo proximal
Porción gruesa ascendente del asa de Henle
Túbulo distal
Túbulo colector
↑ NaCl
↑ reabsorción de H2O
↑ secreción de H+
Hormona Antidiurética
Última porción del Túbulo distal
Túbulo y conducto colector
↑ Reabsorción de H2O
Péptido Natriurético atrial
Túbulo distal
Túbulo y conducto colector
↓ reabsorción de NaCl
Hormona Paratiroidea
Túbulo proximal
Porción gruesa ascendente del asa de Henle
Túbulo distal
↓ reabsorción de PO4
-
↑ reabsorción de Ca2+
Hormonas que regulan la Reabsorción Tubular
47. Renina
Angiotensinógeno
Angiotensina I
ECA
Angiotensina II
↓ Flujo
sanguíneo
renal
+
Zona Glomerular
Aldosterona
T. colector
↑ Reabsorción de Na+
Cl-
↑ Reabsorción de H2O
↑ Secreción de K+
El Sistema Nervioso Simpático:
• Aumenta la liberación de Renina y
• La formación de Angiotensina II
El Sistema Nervioso Simpático:
• Produce Vasoconstricción de las
arteriolas con lo que disminuye la
excreción de Na+
(↓TFG)
• Aumenta la Reabsorción de Na+
en el
túbulo proximal y en la Porción
Gruesa del Asa de Henle
48. Dr. Edgar Yan Quiroz
ATPNa+
Cl-
Na+
Cl-
Luz Tubular
Célula PRINCIPAL de
Na+
K+
K+
• Reabsorción de Na+
Cl-
• Secreción de K+
Acción de la Aldosterona
Intersticio
Renal
Aldosterona
Na+
K+
Cl-
Enfermedad de Addison:
Retención excesiva de K+
plasmático
Intensa pérdida de Na+
Si falta ALDOSTERONA
El exceso de ALDOSTERONA Síndrome de Conn
(Tumor de
Suprarrenales)
Agotamiento de K+
plasmático
Retención de Na+
Última porción del Túbulo Distal
Túbulo Colector Cortical
49. Dr. Edgar Yan Quiroz
Célula INTERCALADA del
Túbulo Distal
ATP
Na+
K+
Na+
K+
Na+
Na+
H+
H+
Angiotensina
II
Acciones de la Angiotensina II
Indirectamente: Estimula la secreción de Aldosterona que, a su vez aumenta la reabsorción de Na+
Directamente: Reabsorción de Na+
Cl-
Secreción de H+
Luz Tubular
50. Dr. Edgar Yan Quiroz
Acciónes de la Angiotensina II
↓ Presión Hidrostática en los Capilares Peritubulares
Capilar
peritubular
1
2
↑ Reabsorción Tubular Final, especialmente en los Túbulos Proximales
↑ Fracción de Filtración
↑ Concentración de Proteínas y Eleva la Presión Coloidosmótica en los
Capilares Peritubulares
51. Dr. Edgar Yan Quiroz
Mecanismo de Retroalimentación de la Mácula Densa para la autorregulación de la
presión hidrostática glomerular y la tasa de filtración de glomerular
Epitelio
glomerular
Membrana Basal
Túbulo Distal
Fibras
musculares lisas
Membrana
Elástica Interna
Arteriola
Eferente
Arteriola
Aferente
Células
yuxtaglomerulares
↓ Presión arterial
↓ Presión hidrostática
glomerular
↓ TFG
↑ Renina
↑ Angiotensina II
↑ Resistencia
Arteriolar Eferente
↓ Resistencia
Arteriolar Aferente
↑ Reabsorción
proximal de
NaCl
NaCl
↓ NaCl
52. Dr. Edgar Yan Quiroz
ADH
Hipófisis
Adenohipófisis
Regulación de la Osmolaridad
Neurohipófisis
Osmorreceptores
Barroreceptores
Receptores cardiopulmonares
N. supraóptico N. paraventricular
Osmolaridad
Volumen sanguíneo
Presión arterial
↓ Volumen urinario
↑ Reabsorción
53. Dr. Edgar Yan Quiroz
Mecanismo de Acción de la Vasopresina Formación
de los Poros de Agua:
• Vasopressina
• 20
mensajero
• Acuaporinas
• Nuevos poros
55. Dr. Edgar Yan Quiroz
Formación de poros para agua:
Mecanismo de acción de la vasopresina (ADH)
Vasopresina
Luz del túbulo
colector Célula del túbulo colector
(Células intercaladas)
Líquido
intersticial
medular
Vasa
recta
Receptor V2 de
Vasopresina
AMPc
Señal del 2do
mensajero
Vesículas de
almacenamiento
Poros de agua
Acuaporina - 2
H2O
56. Dr. Edgar Yan Quiroz
Formation of Water Pores:
Mechanism of Vasopressin Action
Figure 20-6: The mechanism of action of vasopressin
59. ↓ Ca2+
plasmático
Glándula paratiroides
↑ Secreción de PTH
HUESO
↑ Resorción
Intestino
↑ Absorción de Ca2+
↑ Paratohormona plasmática
↑ Calcio plasmático↓ Fosfato plasmático
↑ Liberación de
calcio al plasma
↑ Excreción
urinaria de
fosfato
RIÑON
↑ Reabsorción
de calcio
↑ Formación de
1,25(OH)2D3
↓ Reabsorción
de fosfato
↑ 1,25(OH)2D3
plasmático
↓ Excreción
urinaria de Ca
60. ↓ Ca2+
plasmático
HUESO
Promueve la acción
de la PTH
↑ Calcio plasmático↑ Fosfato plasmático
↓ Excreción
urinaria de
fosfato
RIÑON
↑ Reabsorción
de calcio
↑ Formación de
1,25(OH)2D3
↑ Reabsorción
de fosfato
↑ 1,25(OH)2D3
plasmático
↓ Excreción
urinaria de Ca
↑ PTH
plasmática
↑ Actividad
1α-hidroxilasa
renal
INTESTINO
↑ Absorción de
calcio
↑ Absorción de
fosfato
61. ↑ Ca2+
plasmático
Células parafoliculares
↑ Secreción de calcitonina
HUESO
↓ Resorción
↑ Calcitonina plasmática
↓ Calcio plasmático↓ Fosfato plasmático
↓ Liberación de
calcio al plasma↑ Excreción
urinaria de
fosfato
RIÑON
↓ Reabsorción
de calcio
↓ Reabsorción
de fosfato
↑ Excreción urinaria
de calcio
62. Músculo liso del
sistema renal vascular
Células yuxtaglomerulares
del aparato yuxtaglomerular
del riñon
Células de la mácula densa
del aparato yuxtaglomerular
del riñon
Corteza adrenal Arteriolas
sistémicas
Mecanismo Intrínseco Mecanismo Extrínseco
Vasodilatación de las
arteriolas aferentes
Induce la liberación de
sustancias vasoactivas
Mecanismo tubuloglomerular
de autorregulación
Mecanismo hormonal
(renina – angiotensina)
Control
neural
Mecanismo miógeno
Vasodilatación de las
arteriolas aferentes
Aldosterona
Túbulos renales
↑ Reabsorción de Na+
y H2O
↑ Volumen sanguíneo
y la PAS
Angiotensinógeno Angiotensina II
Vasoconstricción;
↑ resistencia periférica
↑ Presión arterial
sistémica
Renina
Barorreceptores en
vasos sanguíneos
de la circulación
sistémica
Sistema
nervioso
simpático
↓ Presión hidrostática glomerular
↓ Filtración glomerular
↓ Reabsorción de Na+
Cl-
↓ Na+
Cl-
que llega a
Presión arterial en los vasos sanguíneos renales
Incremento de la Tasa de Filtración Glomerular