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FISIOLOGÍA DEL SISTEMA RENAL URINARIOFUNCIONES GENERALES DEL SISTEMA RENAL URINARIO Regulación del balance hidroelectrolítico. Síntesis y excreción de hormonas, fármacos y otras sustancias.  Excreción de desechos del metabolismo.  Regulación de la presión arterial.  Regulación de la hematopoyes...

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FISIOLOGÍA DEL SISTEMA RENAL URINARIO FUNCIONES GENERALES DEL SISTEMA RENAL URINARIO       

Regulación del balance hidroelectrolítico. Síntesis y excreción de hormonas, fármacos y otras sustancias. Excreción de desechos del metabolismo. Regulación de la presión arterial. Regulación de la hematopoyesis. Regulación de la producción de vitamina D. Gluconeogénesis. ESTRUCTURA GENERAL DEL RIÑÓN

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Zona externa o corteza: glomérulos renales. Zona interna o médula: pirámides renales de Malpighi.  El vértice de cada pirámide se sitúa hacia la pelvis renal y constituye una papila. Juntas, la corteza y las pirámides renales de la médula constituyen el parénquima. Dentro del parénquima se encuentran las unidades funcionales del riñón (nefronas). Cada nefrona consta de dos partes: el corpúsculo renal y los túbulos renales. VÍA DEL DRENAJE URINARIO Túbulo colector

Conductos papilares

Cálices menores

Cálices mayores

Pelvis renal

Uréteres Vejiga urinaria

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LA NEFRONA

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Cada riñón humano contiene aproximadamente entre 1 y 1,3 millones de nefronas. Su función básica es la producción de orina, la cual se desarrolla a través de tres procesos:  Filtración glomerular  Reabsorción tubular.  Secreción tubular.

Cada nefrona tiene dos componentes: 

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El glomérulo renal, formado por un ovillo de capilares situado entre dos arteriolas (aferente y eferente). Los túbulos renales, formados por células epiteliales y se ubican tanto en la corteza como en la médula renal. En los glomérulos se produce el primer paso de la excreción renal que es la formación del ultrafiltrado proveniente del plasma. Este ultrafiltrado pasa por los diferentes túbulos renales y sufre dos tipos de modificaciones:  Reabsorción (remoción de una o más sustancias del filtrado).  Secreción (adición de una o más sustancias al filtrado). Al glomérulo renal más la cápsula de Bowman se los denomina corpúsculo renal. La capsula de Bowman o glomerular está constituida por las capas visceral y parietal. La capa visceral consiste en células epiteliales planas simples modificadas, llamadas podocitos. Estos podocitos forman proyecciones llamadas pedicelos, que rodean la capa simple de células endoteliales de los capilares glomerulares. La capa parietal o externa de la capsula glomerular consiste en epitelio pavimentoso (plano) simple.

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Entre las dos capas de la cápsula glomerular se encuentra el espacio capsular a donde pasa el líquido filtrado. Los túbulos renales están conformados por el túbulo contorneado proximal, el asa de Henle y el túbulo contorneado distal. Los túbulos contorneados distales de diversas nefronas se vacían en un solo túbulo o conducto colector. Los túbulos colectores luego se unen y convergen en los conductos papilares, los cuales drenan en los cálices menores. En una nefrona, el asa de Henle conecta los túbulos contorneados proximal y distal. La primera porción del asa de Henle penetra en la médula renal y recibe el nombre de rama descendente, la cual luego regresa a la corteza como rama ascendente. FILTRACIÓN GLOMERULAR

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El líquido que entra en el espacio capsular se llama filtrado glomerular. En promedio, el volumen diario de filtrado glomerular en los adultos es de 150 L en las mujeres y 180 L en los hombres. Más del 99% del filtrado glomerular retorna al torrente sanguíneo por reabsorción tubular, de manera que solo 1-2 L se excretan con la orina. Las células endoteliales en los capilares glomerulares y los podocitos forman la membrana de filtración. Esta membrana permite la filtración de agua y solutos pequeños, pero impide la filtración de la mayor parte de las proteínas del plasma, las células sanguíneas y las plaquetas. Las células endoteliales glomerulares son permeables debido a las fenestraciones o poros que poseen, los cuales miden entre 70 y 100 nm de diámetro. Estos poros permiten a todos los solutos del plasma salir de los capilares glomerulares, pero impide la filtración de las células sanguíneas y las plaquetas. Entre los capilares glomerulares se localizan células contráctiles conocidas como células mesangiales, que ayudan a regular la filtración glomerular. La lámina basal se localiza entre el endotelio y los podocitos, consiste en pequeñas fibras de colágeno proteoglicanos y glucoproteínas, que impide la filtración de proteínas plasmáticas más grandes. Las hendiduras de filtración son los espacios que hay entre los pedicelos. Cada hendidura está formada por una membrana delgada, la cual tan solo permite el paso de moléculas de un diámetro

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menor de 6-7 nm, como agua glucosa, vitaminas, aminoácidos, proteínas muy pequeñas, amoniaco urea e iones. Menos del 1% de la albúmina, atraviesa esta membrana, ya que tiene un diámetro de 7,1 nm.

PRESIONES QUE RIGEN LA FILTRACIÓN GLOMERULAR PRESIÓN NETA DE FILTRACIÓN La filtración glomerular depende de tres presiones principales una que promueve la filtración y dos que se oponen a ésta: 1. Presión hidrostática de la sangre glomerular (PH-SG) Promueve la filtración, es decir obliga al agua y solutos del plasma sanguíneo a pasar a través de la membrana de filtración. La presión hidrostática de la sangre glomerular es la presión de los capilares glomerulares, la cual es aproximadamente 55 mmHg. 2. Presión cápsular hidrostática (PCH): se opone a la filtración. Es la presión hidrostática que ejerce el líquido ya presente en el espacio capsular y el túbulo renal en contra de la membrana de filtración. La PCH es de unos 15 mmHg. 3. Presión osmótica coloidal de la sangre (POCS): se debe a proteínas del plasma sanguíneo, como albúmina, globulinas y fibrinógeno, y también se opone a la filtración. La POCS promedio en los capilares glomerulares es cercana a 30 mmHg. La presión neta de filtración (PNF): es la presión total que promueve la filtración y se determina de la siguiente manera: PNF = PHSG – PCH – POCS Al sustituir por los valores dados, se puede calcular la PNF normal: PNF = 55 mmHg - 15 mmHg – 30 mmHg Por tanto, una presión de sólo 10 mmHg hace que una cantidad normal de plasma (menos las proteínas) se filtre desde el glomérulo al interior del espacio capsular. La cantidad de filtrado que se forma en un minuto en todos los corpúsculos renales de ambos riñones se denomina filtración glomerular (FG).

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REGULACIÓN DE LA FILTRACIÓN GLOMERULAR Dependen de la complejidad del problema

TIPO DE REGULACIÓN

ESTÍMULO PRINCIPAL

Autorregulación renal Aumento de la distensión (mecanismo miogénico) de las fibras musculares Breve duracion lisas de las paredes de la arteriola aferente por el aumento de la presión arterial. Autorregulación renal (retroalimentación tubuloglomerular) Cuando mec miogenico no es suficiente

Regulación neural Hemorragia aguda

Regulación hormonal (angiotensina ll)

Regulación hormonal (péptido natriurético auricular)

Llegada rápida de Na+ y Cl a la mácula densa* por la presión arterial sistémica alta. No alanzan a reabsorberce

El aumento en el nivel de actividad de los nervios simpáticos renales libera noradrenalina. La disminución del volumen sanguíneo o la presión arterial estimula la producción de angiotensina ll. La distensión de la aurícula estimula la secreción de PNA.

MECANISMO Y SITIO DE ACCIÓN Las fibras musculares lisas estiradas se contraen y disminuyen de tal modo la luz de las arteriolas aferentes. La disminución de la liberación de óxido nítrico por el aparato yuxtaglomerular (AYG) provoca constricción de las arteriolas aferentes. Constricción de las arteriolas aferentes por la activación de los receptores alfa 1 y el aumento de la liberación de renina. Constricción de las arteriolas aferente y eferente.

EFECTO SOBRE LA FG Disminución Ajuste de la cantidad de filtrado para evitar lesiones de los capilares glomerulares en caso contrario se da al reves

Disminución Dar tiempo para reabsorcion de electrolitos

Disminución

Disminución

Relajación de las células Aumento mesangiales en los glomérulos aumenta la superficie capilar disponible para la filtración. * Se conoce a las células cilíndricas que se localizan en la última porción de la rama ascendente del asa de Henle, que junto a las células yuxtaglomerulares que se localizan en las paredes de las arteriolas aferentes, constituyen el AYG.

REABSORCIÓN Y SECRECIÓN TUBULAR 

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En el TCP se reabsorbe la mayor parte de solutos y de agua. Primera parte de region tubular.  100% glucosa, aminoácidos.  80-90% bicarbonato. (regulacion acido basica)(normalmente se intercambia con H)(pH 5-6)  65-70% agua, sodio, potasio.  50% cloro.  % variable de calcio, magnesio, ión fosfato monohidrógeno.

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Sistema de transporte:  Cotransportadores de Na+/glucosa  Intercambiadores Na+/H+  Cotransportadores de Na+/AA La velocidad a la cual el líquido filtrado ingresa al TCP es de 80 ml/min. (al principio) En el TCP se produce amoniaco (producto de degradacion de proteinas que se une a H) a partir de la desaminación de la glutamina (aa), cuya reacción genera NH3+ y HCO3-. Este amoniaco se une a los H+ en la luz tubular para ser excretado como ión amonio (NH4+). El BiCarbonato se reabsorbe, amoniaco actua como buffer al unirse a los H En el asa de Henle se absorben (por menor cantidad de liquido):  20 a 30% de Na+, K+ y Ca+  10 a 20% de HCO3 35% de Cl 15% de agua El líquido ingresa al asa de Henle a una velocidad de 40 a 45 ml/min. La reabsorción de agua se lleva a cabo en la rama descendente (el 15%)(osmosis). La rama ascendente es poco permeable al agua (practicamente nula la reabsorcion). En el TCD, el líquido entra a una velocidad de 25ml/min. La reabsorción de Na+ y Cl- continúa por medio de cotransportadores. Es el sitio donde actúa la hormona paratiroidea, estimulando la reabsorción de Ca+. Los solutos se reabsorben acompañados de muy poco agua. Células poco permeables. En la porción final del TCD, el 90 a 95% de los solutos y el agua filtrados han retornado a la sangre. En la parte final del TCD y en el conducto colector hay dos tipos de células:  Células principales.  Células intercaladas/intercalares. Las células principales a través de la bomba de sodio y de canales específicos en sus membranas, reabsorben Na+ y secretan K+. Sobre ellas actúan la aldosterona (suprarrenal) aumentando la reabsorción de Na+, agua y secretando K+ e H+. Existen dos tipos de células intercalares: α y β. Las α poseen bombas de protones que secretan H+ al líquido tubular en contra de un gradiente de concentración. (sin importar la concentracion de H en la luz) Las β reabsorben Cl- intercambiándolo con HCO3La reabsorción de agua a nivel del conducto colector depende de la concentración de HAD. (reabsorcion facultativa porque depende de la accion hormonal que vuelven permeables estas zonas) A este nivel la mayor parte del HCO3- ha sido reabsorbida. Los iones de H+ se combinan con dos tipos de amortiguadores: o Ión fosfato monohidrógeno. o Amoniaco.

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REGULACIÓN NERVIOSA Y HORMONAL DE LA REABSORCIÓN Y SECRECIÓN TUBULAR HORMONA HAD Angiotensina ll (disminuye filtracion glomerular por vasoconstriccion) (estm liberacion de aldosterona y ADH)

Aldosterona

PNA Estimulo simpático

ESTÍMULOS Hiperosmolaridad e hipovolemia Aumento renina, hipotensión, hipovolemia

SITIO DE ACCIÓN Conducto colector

Angiotensina ll, hiperpotasemia

TCD y conducto colector

TCP

ACCIÓN Reabsorción facultativa de agua Reabsorción de Na+, Cly agua (aumento) (estiml de contratransportadores elim H)

HTA, hipervolemia Conducto colector Hipotensión, TCP, TCD y conducto hipovolemia colector Dopamina Hipervolemia TCP Hipoaldosteronismo, enfrmd Addison, insuf renal

Reabsorción de Na, y agua, secreción de K+ e H+ Natriurésis y diurésis Reabsorción de Na+, Cly agua Natriurésis y diurésis

MECANISMO DE CONCENTRACIÓN Y DILUCION DE LA ORINA  

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La osmolaridad normal del plasma tiene un valor de 285 mOsm/Kg de agua. (glucosa y sodio tambien son principales en la osmolaridad) La elevada permeabilidad al agua de la mayoría de las membranas biológicas permite que los compartimentos intra y extracelular mantengan la isotonicidad necesaria para la homeostasis. El ingreso neto de agua proviene de tres fuentes: 1. Ingerida, regulada por el mecanismo de la sed a través de receptores hipotalámicos. (regulacion procesos bioquimicos, constante metabolismo) (activacion de osmorreceptores para activacion de sed) 2. Contenida en los alimentos, principalmente de frutas y verduras. 3. Generada en el metabolismo. Las pérdidas de agua se producen por: 1. Evaporización a través de las superficies húmedas de la piel (transpiración) y de las vías respiratorias. (exhalacion) 2. Vía intestinal. 0.1 L 3. Sistema renal (90%) La excreción urinaria es el mecanismo cuantitativamente más importante que contribuye a mantener el balance de agua del organismo. El control de las pérdidas de agua se lleva a cabo por la HAD. En ausencia de HAD, los riñones producen orina diluida; los túbulos renales reabsorben más solutos que agua. En presencia de HAD, los riñones producen orina concentrada; se reabsorben grandes cantidades de agua desde el líquido tubular hacia el líquido intersticial y aumenta la concentración de solutos en la orina.

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MANEJO RENAL DEL AGUA     

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El 70% del agua filtrada es reabsorbida en el túbulo proximal. Su reabsorción se realiza a favor del gradiente osmótico generado por la reabsorción activa de NaCl. Entre un 10 a 15% de agua se reabsorbe en el asa fina descendente de Henle. Este 80% es la principal contribución renal al mantenimiento del volumen del líquido extracelular. (resto se da por la ingesta directa e indirecta de agua) La elevada permeabilidad al agua de estos dos segmentos de la nefrona se debe a la presencia, tanto en la membrana apical (hacia luz) como basolateral, de canales o poros selectivos para el agua. Estos canales están constituidos por proteínas (acuaporinas) producidas en interior de cels. (ADH actua en ellas) SISTEMA CONTRACORRIENTE MULTIPLICADOR (flujo contracorriente)

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La elevada permeabilidad al agua del asa descendente y la impermeabilidad del asa ascendente originan este mecanismo, cuyo objeto es producir la dilución o la concentración de orina. El asa descendente es libremente permeable al agua y solutos. A partir de la horquilla, el asa es impermeable al agua (no afecta reabsorcion de solutos) y se reabsorben Na+, K+, Cl- y Mg+, quedando agua en la luz del túbulo. Los solutos reabsorbidos vuelven a la luz tubular, al asa descendente (desde el intersticio hiperosmolar) y se unen a los nuevos solutos que proceden del túbulo proximal, volviendo a entrar en el asa ascendente. Esto ocasiona la formación de una orina cada vez más diluida, quedando el intersticio cada vez más concentrado. Trabaja mucho mas en casos de necesidad de eliminacion de agua RECICLADO DE LA ÚREA

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En los túbulos colectores, la urea se va concentrando como consecuencia de la reabsorción de agua por parte de la HAD. A nivel de los conductos papilares, la urea es reabsorbida a favor de su gradiente de concentración. Su acumulación en el intersticio, origina que se secrete hacia el líquido tubular en las ramas descendente y ascendente de las asas de Henle. Este reciclaje de la urea, le permite contribuir a la osmolalidad del intersticio medular en una proporción semejante a la del NaCl, lo que promueve a su vez una mayor reabsorción de agua y la formación de una orina más concentrada.

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TRANSPORTE, ALMACENAMIENTO Y ELIMINACIÓN DE LA ORINA 

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Cada uno de los dos uréteres conducen la orina desde la pelvis de un riñón a la vejiga urinaria.  Contracciones peristálticas (1 a 5/min). (cantidad de orina)  Presión hidrostática.  Gravedad. Hay una válvula fisiológica en la entrada de cada uréter en la vejiga urinaria. (pared lateral de la vejiga) A medida que la vejiga se llena de orina, la presión en su interior comprime los orificios oblicuos de los uréteres e impide el reflujo.

Cistitis: se irrita pared vesical, puediendo desarrollar incotinencia orinaria o reflujo Acumulacion de orina puede generar medio de cultivo, proliferacion de bacterias Poliurea: muchas veces al baño en cantidades normales o elevadas La capacidad de la vejiga urinaria es en promedio de 700 a 800 ml.

REFLEJO MICCIONAL     

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La micción se produce por una combinación de contracciones musculares voluntarias e involuntarias. Cuando la capacidad urinaria excede los 200 a 400 ml, la presión en el interior de la vejiga estimula receptores de estiramiento en su pared. Estos receptores transmiten impulsos nerviosos (fibras parasimpaticas) que se propagan al centro de la micción (S2-S3). Se propagan impulsos parasimpáticos desde el centro de la micción a la pared vesical y al esfínter vesical interno. (umbral se ve afectado por inflamacion) Los impulsos nerviosos provocan la contracción del músculo detrusor, la relajación del esfínter uretral interno y la inhibición de neuronas que van al músculo esquelético en el esfínter uretral externo.

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FISIOLOGÍA RESPIRATORIA GENERALIDADES 

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La función del aparato respiratorio es mantener una presión alveolar alta de oxígeno y de CO2 relativamente baja para permitir la máxima carga de la hemoglobina con oxígeno y una adecuada remoción de CO2. (intercambio gaseoso; gases van de areas de mayor a menor presion)(en capilar hay presiones bajas de oxigeno y altas de CO2; alveolo al reves) Los pasos que permiten que el oxígeno llegue a la célula y que el dióxido de carbono se remueva de ella son:  Ventilación: intercambio de aire entre la atmósfera y el pulmón.  Difusión e intercambio gaseoso (hematosis) a nivel de la membrana alveolo capilar.  Transporte de oxígeno y de dióxido de carbono. (torrente sanguineo)  Intercambio gaseoso celular. (todo nivel)  Control central de la ventilación. El aparato respiratorio está compuesto por: las vías aéreas altas (cavidad nasal/bocalaringe) y bajas (traquea-bronquios), la caja torácica y sus músculos, el tejido pulmonar y sus vasos, y la pleura. La vía aérea puede dividirse en una porción alta (boca, cavidad nasal, faringe y laringe) y una baja (tráquea y bronquios). Las funciones principales de la vía aérea alta son filtrar el aire inspirado, calentarlo, humidificarlo (barrera mucociliar) y conducirlo hasta los acinos para el intercambio gaseoso.

VENTILACIÓN PULMONAR El proceso de intercambio gaseoso en el organismo, llamado respiración, tiene tres procesos básicos: 

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Ventilación pulmonar es la inspiración y la espiración de aire entre la atmósfera y los alveolos pulmonares. (respiracion propiamente dicha, importante las presiones parciales de O2 y CO2 entre atmosfera y pulmones) Respiración externa (pulmonar) es el intercambio de gases entre los alveolos pulmonares y la sangre (que viene del hemicardio derecho, sangre desoxigenada) en los capilares pulmonares a través de la membrana respiratoria. Respiración interna (tisular) es el intercamb...