FISIOLOGÍA RENAL (Concentración de la orina, Equilibrio Acido-Básico)

1. FISIOLOGÍA RENAL(Concentración de la orina, Equilibrio Acido-Básico) ycx Dpto. de Ciencias Biológicas y Fisiológicas Laboratorio de Transporte de Oxígeno

3. MULTIPLICADOR DE CONTRACORRIENTE Asa de Henle 1 2 3 4 300 300 400 200 300 200 350 150 300 300 400 200 400 200 400 200 300 300 400 200 400 400 500 300 5 6 7 300 200 350 150 300 100 350 300 425 225 600 400 400 500 550 350 1000 800

4. MULTIPLICADOR DE CONTRACORRIENTE • Las bombas en la porción ascendente gruesa mueven Na+ y Cl- activamente hacia el intersticio, aumentan su osmolaridad hasta 400 mOsm/Kg y esto se equilibra con el líquido isotónico en la rama ascendente. • No obstante, continua fluyendo líquido isotónico hacia el interior de esta última y el líquido hipotónico sale de la rama ascendente gruesa. • La operación continua de las bombas hace que el líquido que abandona la rama sea aún más hipotónico, mientras que se acumula hipertonicidad en el ápice del asa

6. LA ÚREA • Se concentra en la parte superior del tubo colector (médula externa), impermeable a la urea. • Se reabsorbe en la parte inferior del tubo colector (médula interna). (Estos cambios son controlados por ADH) • Se recicla en la médula interna donde se añade al gradiente osmótico.

7. ESQUEMA DE CONCENTRACIONES

16. ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH • Para hallar pH: 1.- K H2CO3 = [H+] . [HCO3-] H2CO3 CO2 [H2CO3] 2.- K H2CO3 = [H+] . [HCO3-] [CO2] pH = - log H+ 3.- log K = log [H+] + log [HCO3-] - log K = - log [H+] + log [HCO3-] [CO2] [CO2] 4.- pH = 6. 1 + log 24 nmol/L pH = 7. 4 0.03 x 40 mmHg

17. ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH • Para hallar PCO2: 1.- pH = pK + log [HCO3-] [H2CO3] 2.- [H+] = K´ . [H2CO3]  K´ . PCO2 [HCO3-] [HCO3-] 3.- K´ para CO2 = 8 x 10-7 mmol/L HCO3- 4.- K´ = 800 nmol/L x 0.03 mmol/L . mmHg = 24

18. ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH 5.- [H+] = 24 x 40 = 40 nmol/L 24 6.- [HCO3-] = 24 x PCO2 = 24 x 40 = 24 mmol/L [H+] 40 7.- PCO2 = [H+] . [HCO3-] = 40 x 24 = 40 mmHg 24 24

19. Amortiguación • Principios de amortiguación • Amortiguador es una mezcla de un ácido débil con su base conjugada (o viceversa). • Una solución amortiguada resiste cambios de pH. • Los líquidos del cuerpo contienen gran variedad de amortiguadores que representan una primera defensa importante contra los cambios de pH.

20. Amortiguación • Ecuación de Henderson-Hasselbalch • Se emplea para calcular el pH de una solución amortiguada. • pH = pK + log [A-] / [HA] • Donde: • [A-] = forma base del amortiguador (meq/L) • [HA] = forma ácida del amortiguador (meq/L)

22. Amortiguadores del LEC • Amortiguador HCO3/CO2 • Se utiliza como la primera línea de defensa cuando el cuerpo pierde o gana H+. • Características: • a) la concentración de la forma HCO3 es alta (24 meq/L). • b) el pK es 6.1, bastante próximo al pH del LEC. • c) el CO2 es volátil y se puede espirar por los pulmones.

24. Amortiguadores del LIC • Los fosfatos orgánicos del LIC incluyen ATP, ADP, AMP, glucosa-1-fosfato y 2,3-difosfoglicerato (pK = 6.0 a 7.5). • Las proteínas intracelulares sirven como amortiguadores por su abundante contenido de grupos –COOH/COO- o –NH3/NH2. • El amortiguador intracelular más significativo es la hemglobina (pK de la oxihemoglobina = 6.7 y de la desoxihemoglobina 7.9).

25. REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO BÁSICO SI NO HAY COMPENSACIÓN • Se añaden 12 mM/L de H+ al LEC. PCO2 = 40 mmHg. HCO3- = 24 mM/L. H2CO3 = 1.2 mM/L. • 12mM H+ + 12mM HCO3- 12mM H2CO3 • 24mM HCO3- - 12mM = 12mM HCO3- • 1. 2mM H2CO3 + 12 mM = 13. 2 mM H2CO3 • pH = 6.1 + log 12 mM HCO3- pH = 6.06 MORTAL!!! 13. 2 mM H2CO3

26. REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO BÁSICO CON COMPENSACIÓN RESPIRATORIA HIPERVENTILACIÓN • PCO2 baja de 40 mmHg a 24 mmHg. • H2CO3 CO2 y CO2 = PCO2 x  CO2 = 24 x 0.03 • pH = 6.1 + log 12mM HCO3- pH = 7.32 OK!!! 0.72

28. CAMBIOS ACIDO-BASICOS ACIDOSIS RESPIRAT. ACIDOSIS METABÓLICA - pH < 7.4 - pH < 7.4 -  PCO2 arterial -  [HCO3-] -  [H2CO3] -  H+ -  HCO3- + H+ y  pH - A- H+ + C+HCO3- -  secreción H+ A-C+ +H2CO3 = CO2+H2O -  reabsorción de HCO3- -  [H2CO3] -  [HCO3-] -  [CO2] -  pH -  pH (Bronquios, asma, (Enfermedades renales, neumonía) diarrea)

29. CAMBIOS ACIDOS-BASICOS ALCALOSIS RESPIRAT ALCALOSIS METABÓLICA - pH > 7.4 - pH > 7.4 -  PCO2 H2CO3-  [HCO3-](por  de H+ ) -  HCO3- + H+ y  pH -  la ventilación -  la secreción de H+ -  H2CO3 -  reabsorción de HCO3- -  [CO2] -  excreción de HCO3- -  pH -  [HCO3-] -  pH (Vómitos, pérdida de HCl, (Hiperventilación, altura,  TFG) histeria)

31. BRECHA ANIÓNICA • BA = [Na+] - ([Cl-] + [HCO3-]) • Valores normales: 8 - 16 meq / L • La [Na+] > ([Cl-] + [HCO3-]), la diferencia es la BA (proteínas plasmáticas, fosfatos, sulfatos) • Cuando el HCO3- disminuye, puede ser reemplazado por otros aniones para mantener la electronegatividad y BA . • La BA también aumenta por el aumento del catabolismo de grasas.

32. REABSORCIÓN DE HCO3- LUMEN células del TCP SANGRE Na+ Na+ HCO3-H+H+ 2K+ Na+ H+HCO3-HCO3- 85% H2CO3 H2CO3 C.A. C.A. Cl- H2O CO2 CO2 H2O H2O

33. REABSORCIÓN DE HCO3- LÚMEN célula del TC SANGRE (Tipo A) HCO3-H+H+HCO3-HCO3- 15% Cl- H2CO3 H2CO3 C.A. Cl- H2OCO2CO2 H2O H2O

34. MECANISMOS DE ELIMINACIÓN DE H+ • 1) Como protones libres: A la máxima concentración urinaria sólo se eliminan 0.1 meq H+ /día. • 2) Unidos al tampón fosfato: - HPO4-2 /H2PO4- - A pH = 7.4, 10 - 30 meq H+ / día - 7.4 = 6.8 + log [Na2HPO4] / [NaH2PO4] (se excreta en la orina) • 3) Unidos al tampón NH3/NH4+ - 20 - 50 meq / día El NH3 se sintetiza a partir de la desaminación de la glutamina. NH3 +H+ ==> NH4+ (se elimina como sal)

35. TAMPÓN FOSFATO LUMEN células del TCP SANGRE Na+Na+ HPO4-2H+ 2K+ H+HCO3- H2PO4-Na+ H2CO3 C.A. CO2 H2O

36. TAMPÓN FOSFATO LUMEN células del TC SANGRE HPO4-2H+ H+HCO3- Cl- H2CO3 H2PO4-2 C.A. CO2 + H2O

37. TAMPÓN NH3 LUMEN células de TCP SANGRE Na+Na+ NH4+K+ H+ Gln NH3 Na+ KG HCO3- Glucosa CO2 + H2O

38. TAMPÓN NH3 LUMEN células del TC SANGRE NH3NH3NH3 HCO3- H+H+ H2CO3Cl- C.A. NH4+ CO2 + H2O