Filtración Glomerular RIÑON 2

1. Filtración Glomerular RIÑON 2 • Para usar esta clase • Los iconos a la derecha parte inferior son para usar MENU y moverse con las flechas. Los números indican la extensión del tema • En el MENU está el detalle de los temas y al apretar el botón puede dirigirse al de su preferencia • Presione el ratón sobre el botón CLIC para continuar la lectura. • El icono de la calculadora señala la necesidad de entrenarse en cálculos concretos • Coloque sonido en su equipo para destacar la relación entre figura y texto. • Para salir de la clase marque en su tecladoESC

2. clic • Objetivos • Se presenta una visión integral de las funciones renales. • Se describen los procesos renales básicos como • Filtración glomerular • Reabsorción • Secreción tubular. . Se ha definido la Tasa de filtración glomerular . El proceso de filtración glomerular se ha desarrollado en términos de la presión neta de filtración (PNF) y del coeficiente de filtración. Se destacan las diferentes fuerzas que contribuyen a la PNF y diferentes factores que la pueden modificar en condiciones fisiológicas y en algunos estados patológicos.

3. FUNCION RENAL FILTRACION GLOMERULAR (FG) TASA DE FG (TFG) PRESION NETA DE FILTRACION (PNF) CAMBIOS QUE AFECTAN LA TFG Menú general

4. FUNCION RENAL FILTRACIÓN REABSORCION SECRECIÓN PROCESAMIENTO DE SUSTACIAS Menú general

5. PROCESOS DE FORMACIÓN DE LA ORINA La función renal es fundamental para el mantenimiento del medio interno, porque regula el volumen y la composición del líquido extracelular, para ello los riñones llevan a cabo una serie de procesos con un alto grado de regulación, a saber: FILTRACION REABSORCION SECRECION MENU 1 de 1 2 de 5

6. Capilares glomerulares clic proteínas Sustancias de Bajo peso molecular Espacio de Bowman FILTRACION Es el primer paso en la formación de la orina, ocurre a nivel glomerular. El plasma y las sustancias disueltas de bajo peso molecular ( > 7.000 g/mol ) pasan a través de la barrera de filtración y caen en el espacio de Bowman, siguiendo un gradiente de presión. No filtran las sustancias de peso molecular alto, como es el caso de las proteínas - MENU 1 de 2

7. Algunos componentes del plasma con pesos moleculares menores de 7000 g/mol, que circulan asociados a proteínas plasmáticas, no filtran libremente, como por ejemplo los iones de calcio . Calcio libre Calcio unido a proteínas capilares clic clic clic Hay diferentes técnicas de estudio de la FILTRACIÓN GLOMERULAR Mediante la técnica de micropunción se ha demostrado que: La concentraciónen el filtrado, de las sustancias que filtran libremente ( sin ninguna restricción), como es el caso de sodio, cloruro, bicarbonato, glucosa y otros es igual a la del plasma. . Dibujo simplificado de una nefrona: . . . En el caso del calcio, sólo la fracción libre puede filtrar. Por esta razón la concentración de calcio en el filtrado es menor que la del plasma. . MENU 2 de 2

8. REABSORCIÓN: El agua y gran cantidad de las sustancias filtradas (sodio, cloruro, bicarbonato, potasio, glucosa, aminoácidos) ( ) son reabsorbidos mediante mecanismos pasivos o activos a medida que el filtrado fluye por los túbulos renales, y entran de nuevo a la circulación. clic clic SECRECIÓN: En el recorrido del filtrado por los túbulos renales se le incorporan, mediante procesos activos o pasivos, sustancias producidas en las células de los túbulos renales, o procedentes de la sangre que circula por los capilares peritubulares. Caso de la urea, amoníaco, hidrogeniones, potasio ( ) . . . . MENU 1 de 1

9. clic PROCESAMIENTO DE SUSTANCIAS POR LOS RIÑONES No todas las sustancias encontradas en el plasma son procesadas de igual manera por los riñones. En los dibujos se aprecian diferentes procesamientos . Sustancia A: solo sufre filtración, por lo tanto toda la cantidad filtrada (mg/min, meq/min, mmol/min) es igual a la cantidad excretada. orina Sustancia B: sufre filtración y reabsorción total: en consecuencia nada de esta sustancia aparece en la orina. MENU 1 de 7

10. clic PROCESAMIENTO DE SUSTANCIAS POR LOS RIÑONES No todas las sustancias encontradas en el plasma son procesadas de igual manera por los riñones. En los dibujos se aprecian diferentes procesamientos : . CANTIDAD FILTRADA Sustancia A: solo sufre filtración, por lo tanto toda la cantidad filtrada (mg/min, meq/min, mmol/min) es igual a la cantidad excretada. La inulina, un polímero de la fructosa, se comporta de esta manera CANTIDAD EXCRETADA . orina cantidad filtrada = cantidad excretada MENU 2 de 7

11. clic PROCESAMIENTO DE SUSTANCIAS POR LOS RIÑONES . Algunas sustancias sufren filtración y reabsorción total: en consecuencia nada de esas sustancias aparece en la orina., Tal es el caso de la glucosa y los distintos aminoácidos. En el dibujo se representa como la sustancia B CANTIDAD FILTRADA En este caso la cantidad filtrada de la sustancia B es igual a la cantidad reabsorbida y la concentración en la orina igual a cero. CANTIDAD REABSORBIDA Concentración de B en la orina = 0 MENU 3 de 7

12. clic PROCESAMIENTO DE SUSTANCIAS POR LOS RIÑONES . CANTIDAD FILTRADA Sustancia C: sufre filtración y es parcialmente reabsorbida. Así la cantidad excretada es menor que la cantidad filtrada. Este es el caso de la urea y del fosfato. CANTIDAD REABSORBIDA CANTIDAD EXCRETADA MENU 4 de 7

13. clic PROCESAMIENTO DE SUSTANCIAS POR LOS RIÑONES Sustancia D: sufre filtración y secreción por lo tanto la cantidad excretada es mayor que la cantidad filtrada. Es el caso de los ácidos orgánicos. filtración secreción Para algunos ácidos la secreción es tan alta que se produce la extracción total, como es el caso del ácido para-aminohipúrico. excreción MENU 5 de 7

14. clic orina PROCESAMIENTO DE SUSTANCIAS POR LOS RIÑONES En esta y la siguiente diapositiva se presentan los mismos procesos anteriores.. . Sustancia A: solo sufre filtración, por lo tanto toda la cantidad filtrada (mg/min, meq/min, mmol/min) es igual a la cantidad excretada. Sustancia B: sufre filtración y reabsorción total: en consecuencia nada de esta sustancia aparece en la orina. MENU 6 de 7

15. clic orina orina PROCESAMIENTO DE SUSTANCIAS POR LOS RIÑONES Sustancia C: sufre filtración y es parcialmente reabsorbida. así la cantidad excretada es menor que la cantidad filtrada. Sustancia D: sufre filtración y secreción por lo tanto la cantidad excretada es mayor que la cantidad filtrada MENU 7 de 7

16. FILTRACION GLOMERULAR A CONTINUACIÓN SE DESARROLLARÁ • DEFINICION DE TASA DE FILTRACIÓN GLOMERULAR (TFG) • FACTORES DE LOS QUE DEPENDE LA TFG • CAMBIOS QUE AFECTAN LA TFG • EN OTRAS CLASES SE DESARROLLARÁ • REGULACION DE LA TASA DE FILTRACIÓN GLOMERULAR • MEDICIÓN DE LA TFG: PRUEBAS DE DEPURACIÓN. DEPURACIÓN DE INULINA Y CREATININA • OTRAS APLICACIONES DE LAS PRUEBAS DE DEPURACIÓN: MEDICIÓN DEL FLUJO PLASMÁTICO RENAL. MENU 1 de 2

17. clic LA TASA DE FILTRACION GLOMERULAR DEPENDE DE: • la permeabilidad hidráulica de la barrera de filtración (P), • del área de filtración (A) • de la presión neta de filtración (PNF) TFG = P. A. PNF La permeabilidad hidráulica es muy alta, aproximadamente 50 veces mayor que la encontrada en los capilares del músculo esquelético. TASA DE FILTRACIÓN GLOMERULAR (TFG) Es el volumen de plasma que se filtra en los riñones por unidad de tiempo, también se le denomina: velocidad de filtración glomerular o índice de filtración glomerular . Debido a que es difícil estimar el área del lecho capilar, se trabaja con el coeficiente de filtración (Kf), es más fácil de cuantificar, y en la fórmula sustituye al producto del área por la permeabilidad de la barrera de filtración. Así, la Tasa de Filtración Glomerular (TFG) depende de: TFG= Kf . PNF Ver la clase Proteínas y Volumen MENU 2 de 2

18. Dirección de las fuerzas en el capilar glomerular clic clic PCBCG PCG CB FACTORES DE LOS QUE DEPENDE LA PRESIÓN NETA DE FILTRACIÓN (PNF) La presión neta de filtración corresponde a la suma algebraica de las fuerzas que favorecen la filtración del plasma y de las que se oponen a este proceso. Fuerzas que favorecen la filtración: PCG = presión hidrostática dentro del capilarglomerular. CB = presión oncótica en la cápsula de Bowman Fuerzas que se oponen a la filtración: PCB = presión hidrostática en la cápsula de Bowman. CG= presión oncótica en el capilar glomerular. PNF = ( PCG+ CB ) - ( PCB + CG) Ver la clase Proteínas y Volumen MENU 1 de 5

19. Presión (mmHg) Pcg clic clic 0 20 40 60 CB Extremo eferente Extremo aferente CARACTERÍSTICAS DE LAS FUERZAS QUE DETERMINAN LA PNF • La presión hidrostática dentro del capilar glomerular (Pcg), depende de la presión sanguínea y favorece el proceso de filtración. La Pcg es más alta que en otros lechos capilares, esto se explica porque: • La arteria renal es una rama corta que se desprende de la aorta abdominal, e igualmente las divisiones siguientes también son de trayectoria corta. De acuerdo a la ley de Ohm (ver clase RIÑON 3) cuando la trayectoria de los vasos es corta la presión cae poco. • Los capilares glomerulares a diferencia de otros capilares sistémicos, drenan hacia un vaso de alta resistencia, la arteriola eferente, esto también contribuye al mantenimiento de una alta Pcg. La presión oncótica en la cápsula de Bowman (CB) favorece la filtración. Su valor depende de la concentración de proteínas en el filtrado. Dado que en condiciones normalesel filtrado carece de proteínas el valor de CB es cercano a cero, pero en estados patológicos puede aumentar. MENU 2 de 5

20. Presión (mm Hg) Pcg cg clic clic 0 20 40 60 PCB CB CARACTERÍSTICAS DE LAS FUERZAS QUE DETERMINAN LA PNF La presión hidrostática en la cápsula de Bowman ( PCB ). Es la presión generada por el líquido filtrado. Se opone a la Pcg, pero es de menor magnitud que ésta, debido a que en condiciones normales, el líquido filtrado no se acumula sino que fluye continuamentea través de los túbulos renales. • Presión oncótica en el capilar glomerular ( cg ). • Depende de la concentración de proteínas en el plasma. • Se opone a la Pcg: • no es constante a lo largo del capilar glomerular • su valor va aumentando en la medida que se va filtrando el plasma • se va produciendo un aumento de la concentración de proteínas en el capilar. Extremo aferente Extremo eferente MENU 3 de 5

21. Extremo aferente Extremo eferente clic VALORES DE LAS PRESIONES EN EL CAPILAR GLOMERULAR (mm Hg) ESTIMADAS EN HUMANOS Fuerzas que favorecen la filtración PCG +60 +58 CB 0 0 -15 Fuerzas que se oponen a la filtración PCB -15 CG -21 -33 Presión neta de filtración PNF +24 +10 . Los valores de PNF positivos en los dos extremos del capilar glomerular (+24 y +10 mm Hg) indican que: LA FILTRACION SE PRODUCE A LO LARGO DE TODO EL CAPILAR GLOMERULAR. MENU 4 de 5

22. Presión (mm Hg) Pcg PNF cg 0 20 40 60 PCB CB Extremo aferente Extremo eferente REPRESENTACION GRÁFICA DE LAS PRESIONES EN EL CAPILAR GLOMERULAR El área rayada corresponde a la presión neta de filtración (PNF) MENU 5 de 5

23. clic CAMBIOS QUE EFECTAN LA TASA DE FILTRACIÓN GLOMERULAR • En condiciones normales, los factores que controlan la TFG están dirigidos a producir cambios • en la presión hidrostática capilar (PCG) • en menor grado sobre el coeficiente de filtración (Kf). CAMBIOS EFECTOS PCG -Aumento de la presión arterial media. -Disminución de la resistencia de la arteriola aferente -Aumento de la resistencia de la arteriola eferente. TFG Aumento del área de filtración (relajación de las células del mesangio) Kf TFG • Sin embargo en condiciones patológicas, también se pueden ver afectadas • la presión hidrostática en la cápsula de Bowman (PCB) • las presiones oncóticas en el capilar glomerular (CG) y/o en la cápsula de Bowman (CB) CAMBIOS EFECTOS Aumento de la presión intratubular por obstrucción de los túbulos o por factores extrarrenales PCB TFG TFG CG Disminución de la concentración de las proteínas plasmáticas (por ejemplo Disfunción hepática) RESUMEN FINAL MENU . 1 de 1

24. CONCLUSIONES En esta clase se describieron de manera general los tres procesos básicos que intervienen en la formación de la orina: la filtración del plasma que se efectúa en el glomérulo renal, y los procesos que se cumplen a nivel tubular, es decir, la reabsorcióndel agua y las sustancias filtradas que son necesarias conservar (glucosa , sodio, cloruro, aminoácidos etc.), y la secreción de sustancias, como un proceso que aumenta la capacidad excretora (caso del potasio, ácidos, drogas, etc.) Se definió la Tasa de Filtración Glomerular (TFG). De manera detallada se explicó el proceso de filtración glomerular, y los factores que la determinan. Se resaltó la importancia de la alta permeabilidad hidráulica y del área de filtración, compuesta ésta por el endotelio capilar, la membrana basal y el epitelio visceral de la cápsula de Bowman. Especial interés se le dio a la Presión Neta de Filtración (PNF), la cual se definió como la suma algebraica de las presiones: hidrostática del capilar glomerular, oncótica de la cápsula de Bowman, hidrostática de la cápsula de Bowman y oncótica del capilar glomerular. En función de la magnitud y dirección de éstas, se explicó que las dos primeras favorecen la filtración y las últimas se oponen. Finalmente se explicó cómo laregulación normalde la TFG se lleva a cabo principalmente mediante el control de la presión hidrostática del capilar glomerular, y como algunas patologías renales o extrarrenales pueden afectar las presiones componentes de la PNF y la TFG. FIN