Apuntes de Nefrología Crítica

15 de Enero
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* La permeabilidad es proporcional al número de cruces: + baja permeabilidad; +++ alta permeabilidad; 0 impermeable
El movimiento de agua a través de varios segmentos de la nefrona ocurre a través de los canales de agua (aquaporinas). El túbulo proximal y el asa descendente de Henle son altamente permeables a la agua y estos segmentos expresan elevados niveles de AQP-1 en la membrana apical y basolateral.
Los vasos rectos son altamente permeables al agua y expresan AQP-1. Las AQP-7 y AQP-8 son también expresadas en el túbulo proximal. La AQP-2 es responsable del movimiento de agua regulado por la HAD a través de la membrana apical de las células principales de la última porción del túbulo distal y túbulo colector y las AQP-3 y AQP-4 son responsables del movimiento de agua a través de la membrana basolateral.
Como ya describimos, la reabsorción de agua por el túbulo proximal (67% de la cantidad filtrada) y el asa descendente delgada de Henle (15% de la cantidad filtrada) es esencialmente la misma independientemente si la orina está concentrada y diluida. Concepto Clave!!!!
Como resultado, un volumen constante de agua arriba al túbulo distal y túbulo colector. CLA VE!!!!!
Dependiendo de la concentración plasmática de HAD una variable porción de agua es reabsorbida (8% al 17% de la cantidad filtrada) con una excreción de agua entre el 1% y 10% del agua filtrada.
Durante la antidiuresis la mayoría del agua es reabsorbida en el túbulo distal y las porciones cortical y medular externa del túbulo colector. Por lo tanto, un pequeño volumen de fluido alcanza el túbulo colector en la medular interna donde es reabsorbido.
Esta distribución de la reabsorción de agua a lo largo del túbulo colector (Corteza > Medular Externa > Medular Interna) permite mantener un ambiente hiperosmótico en el intersticio de la medular interna minimizando la cantidad de agua que ingresa a ese compartimento.
. Intersticio Medular


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Como expresamos el fluido intersticial de la médula renal es críticamente importante en la concentración urinaria. La presión osmótica del fluido intersticial es la fuerza que permite la reabsorción de agua desde el asa descendente delgada de Henle y el túbulo colector. Los principales solutos del fluido intersticial medular son el ClNa y urea, pero la concentración de estos solutos no es uniforme a lo largo de la médula (Existe un gradiente desde la corteza a la papila). Otros solutos se concentran en el intersticio medular como el NH4+ (amonio) y K+ pero los solutos más abundantes son el ClNa y urea.
En la unión de la corteza y medula, el fluido intersticial tiene una osmolalidad de aproximadamente 300 mOsm/KgH2O con casi todos los osmoles atribuibles al ClNa.
La concentración de urea y ClNa va incrementándose progresivamente a medida que nos vamos profundizando en la médula. Cuando la orina excretada esta a su mayor concentración, la osmolalidad del fluido intersticial es aproximadamente de 1200 mOsm/KgH2O en la papila (Figura 4). De este valor, aproximadamente 600 mOsm/KgH2O son atribuidos al ClNa y los 600 restantes a la urea. El ClNa es un osmol efectivo en la medula interna y por lo tanto responsable de la reabsorción de agua desde el túbulo colector medular. El gradiente medular para el ClNa se produce por la acumulación de ClNa reabsorbido por los segmentos medulares de la nefrona durante la multiplicación contracorriente. El segmento más importante en este sentido es el asa gruesa ascendente de Henle.
La acumulación de urea dentro del intersticio medular es más compleja y ocurre mas efectivamente cuando excretamos una orina hiperosmótica (antidiuresis). Cuando una orina diluida es producida, especialmente en prolongados periodos de tiempo, la osmolalidad del intersticio medular declina. Esta declinación en la osmolalidad es causada por una reducción en la concentración de urea. Esta reducción refleja el fracaso de los vasos rectos y difusión de urea desde el intersticio hacia el fluido tubular dentro de la porción medular del túbulo colector. Recordemos que el túbulo colector medular es significativamente permeable a la urea aun en ausencia de HAD.
La urea no se sintetiza en los riñones, es generada por el hígado como producto del metabolismo de las proteínas. Ingresa al fluido tubular a través de la filtración glomerular. La permeabilidad de la mayoría de los segmentos de la nefrona involucrados en la concentración y dilución de la orina a la urea es relativamente baja. La excepción es el túbulo colector medular, el cual tiene relativa elevada permeabilidad a la urea que se incrementa por acción de la HAD.
A medida que el flujo se moviliza a los largo de la nefrona y el agua se vaya reabsorbiendo en el túbulo colector, la concentración de urea en el fluido tubular se incrementa. Cuando este fluido rico en urea alcanza el túbulo colector medular donde la permeabilidad no solo es alta sino también esta incrementada por la HAD como ya comentamos, la urea difunde por un gradiente de concentración hacia el fluido intersticial medular donde se acumula. Cuando los niveles de HAD son elevados, la concentración de urea dentro de la luz del túbulo colector y el intersticio se equilibran. La


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concentración de urea en la orina es equivalente a la concentración en el intersticio medular de la papila o aproximadamente 600 mOsm/KgH2O. La urea ingresa desde el intersticio a la luz al asa descendente delgada de Henle a través de un transportador de urea (UT-A2). La urea luego, es atrapada en la nefrona hasta alcanzar el túbulo colector medular donde puede reingresar al intersticio medular.
Por lo tanto, la urea se recicla desde el intersticio a la nefrona y volviendo nuevamente al intersticio. Este proceso de reciclado facilita la acumulación de urea en el intersticio medular. Consecuentemente, durante la antodiuresis, la concentración de urea puede alcanzar los 600 mOsm/Kg H2O lo cual representa aproximadamente el 50% de la concentración medular intersticial total.
. Función de los Vasos Rectos (Vasa Recta)
Los vasos rectos o también llamados vasa recta, es la red capilar que suple sangre a la medula, son altamente permeables a solutos y al agua (vía AQP-1). Como sucede con el asa de Henle, los vasos rectos corren paralelos a las asas descendentes y ascendentes dentro de la médula. No solo los vasos rectos aportan nutrientes y O2 a los segmentos de la nefrona sino también remueven el exceso de agua y solutos que son agregados continuamente al intersticio medular por los segmentos de la nefrona. La habilidad de los vasos rectos en mantener el gradiente intersticial medular es flujo dependiente. Un sustancial incremento en el flujo sanguíneo disipa el gradiente medular ("lavado" de osmoles desde el intersticio medular). Cuando el flujo sanguíneo se reduce, disminuye el aporte de O2 a los segmentos de la nefrona dentro de la medula. Debido a que el transporte de sal y otros solutos requiere O2 y ATP, la reducción del flujo sanguíneo medular reduce el transporte de los mismos por los segmentos de la nefrona en la medula. Como consecuencia de todo ello, el gradiente medular intersticial osmótico no puede ser sostenido.
Esta separación de solutos y agua en esencia genera un volumen de agua "libre de solutos". Cuando la orina esta diluida, agua libre de solutos es excretada desde el organismo. Cuando la orina está concentrada, agua libre de solutos "retorna" al organismo (conservación de agua libre de solutos).
El concepto de clearence de agua libre nos ofrece una manera de calcular el agua libre de solutos generada por el riñón, tanto cuando es excretada orina diluida o cuando orina concentrada es eliminada.
Para determinar el clearence de agua libre, el clearence total de solutos por los riñones debe ser calculado. Este clearence total de solutos (osmoles efectivos o inefectivos) desde el plasma por los riñones es denominado "clearence osmolar" (Cosm) y es calculado como:


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Uosm: osmolaridad urinaria
V: flujo urinario
Posm: osmolaridad plasmática
El Cl osmolar tiene unidades en volumen / tiempo.
El Clearence de H2O libre es calculado de la siguiente manera:
En otras palabras, es posible dividir al flujo urinario total (V) en dos hipotéticos componentes. Un componente que contiene todos los solutos urinarios y tiene una osmolalidad equivalente a la del plasma (Uosm = Posm). Este volumen es definido por el Cosm y representa un volumen en el cual no están separados el agua de los solutos.
El segundo componente es un volumen de agua libre de solutos (ClH2O). Cuando la orina producida esta diluida, el ClH2O es positivo, lo cual indica que agua libre de solutos está siendo excretada.
Cuando excretamos una orina concentrada, el valor de ClH2O es negativo, lo cual indica que agua libre de solutos es retenida en el organismo. por convección, los valores negativos de ClH2O son expresados como TcH2O (conservación tubular de agua).
El cálculo de CH2O y TcH2O nos ofrece importante información acerca de la función de las diferentes porciones de la nefrona involucradas en producir orina concentrada y orina diluida. Si los riñones excretan o reabsorben agua libre de solutos depende de la presencia de HAD. Cuando la HAS está ausente o sus niveles son bajos, se excreta agua libre de solutos.
Cuando los niveles de HAD son elevados, el agua libre de solutos es reabsorbida. Los siguientes factores son necesarios para que los riñones excreten una máxima cantidad de agua libre (CH2O):
1. La HAD debe estar ausente. Sin HAD, el túbulo colector no reabsorbe una cantidad significativa de agua


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2. Las estrucuturas tubulares que separan el agua de los soluots (dilución del fluido luminal) deben funcionar normalmente. En ausencia de HAD, los siguientes segmentos de la nefrona pueden diluir el fluido luminal:
- Asa ascendente delgada de Henle - Asa ascendente gruesa de Henle - Túbulo distal
- Túbulo colector
Debido a su elevada tasa de transporte, el asa gruesa ascendente de Henle es cuantitativamente el segmento de la nefrona más importante involucrado en la separación de agua y solutos.
3. Una adecuada cantidad de fluido tubular debe ser ofrecido a los segmentos anteriormente mencionados para la máxima separación de agua y solutos. Factores que reducen la oferta (disminución de la TFG o incremento en la reabsorción proximal tubular) alterara la capacidad del riñón para excretar una máxima cantidad de agua libre de solutos.
También existen requerimientos para lograr la conservación de agua por parte de los riñones:
1. Una adecuada cantidad de fluido tubular debe ser ofrecido a los segmentos de la nefrona que separan los solutos del agua. El segmento más importante en la separación de agua y solutos es el asa gruesa ascendente de Henle. La oferta de fluido tubular al asa de Henle depende de la TFG y reabsorción proximal tubular
2. La reabsorción de ClNa por los segmentos de la nefrona debe ser normal, nuevamente el segmento más importante en este sentido es el asa gruesa ascendente de Henle
3. Un intersticio medular hiperosmótico debe estar presente. La osmolalidad del fluido intersticial es mantenido por la reabsorción de ClNa por el asa de Henle (Condiciones 1 y 2) y por una efectiva acumulación de urea. La acumulación de urea a la vez depende de un adecuado aporte proteico.
4. Máximos niveles de HAD deben estar presentes y el túbulo colector debe responder normalmente a la HAD.
. Control del Volumen del Fluido Extracelular y Regulación de la excreción renal de ClNa
Debido a que el ClNa es el principal determinante de la osmolalidad del FEC, alteraciones en el balance de Na+ van a provocar alteraciones en la osmolalidad del FEC. Sin embargo, bajo condiciones normales, la sed y la HAD mantienen la osmolalidad del FEC dentro de un rango muy estrecho. Si agregamos ClNa al FEC sin agua, incrementamos la [Na+] y la osmolalidad del compartimento. (La osmolalidad del FIC también aumenta debido al equilibrio osmótico con el FEC). Este incremento en la osmolalidad a su vez estimula la sed y liberación de la HAD desde la hipófisis posterior. El incremento en la ingesta de agua en


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respuesta a la sed junto a la liberación inducida de HAD reduce la excreción de agua por parte de los riñones y rápidamente se restaura la osmolalidad del FEC a valores normales. Sin embargo, el volumen del FEC se incrementa en proporción a la cantidad de agua ingerida, lo cual a su turno depende de la cantidad de ClNa agregado al FEC. Por lo tanto, en un nuevo estado de equilibrio, el agregado de ClNa al FEC es equivalente al agregado de una solución isoosmótica y el volumen de este compartimento se incrementa. A la inversa, una reducción en el contenido de ClNa del FEC reduce el volumen de este compartimento y es equivalente a la remoción de una solución isoosmótica.
Los riñones son la principal vía de excreción de ClNa del organismo. Solamente el 10% del Na+ es excretado por día por vía extrarenal (heces, perspiración).
En condiciones normales una dieta típica contiene 140 mEq/día de Na+ ( 8 gramos de ClNa) y por lo tanto, la excreción diaria de Na+ por orina es de 140 mEq/día. Sin embargo, los riñones pueden variar la excreción de Na+ en un amplio rango. Puede excretar tan solo 10 mEq/día en pacientes con dieta hiposódica. A la inversa, los riñones pueden excretar más de 1000 mEq/día de Na+ cuando son "desafiados" a una dieta rica en sodio. Estos cambios en la excreción de Na+ pueden ocurrir con solo modestos cambios en el volumen del FEC y el capital de Na+ corporal total.
La respuesta renal frente a abruptos cambios en la incorporación de ClNa puede tomar varios horas a días, dependiendo de la magnitud del cambio.
Tengamos en cuenta que si los sistemas de la HAD y la sed están intactos (poco frecuente que los pacientes en la Unidad de Cuidados Críticos [UCC] puedan expresar que tienen sed) las alteraciones en el balance del Na+ cambian el volumen del FEC pero no la [Na+] del FEC. Los cambios en el volumen del FEC podemos monitorearlos pesando al paciente. Concepto Clave!!
1 litro del FEC equivale a 1 Kg de peso corporal.
. Volumen Circulante Efectivo
Células neuroendócrinas en el intestino (fundamentalmente el yeyuno) producen una hormona péptidica llamada uroguanilina en respuesta a la ingestión de ClNa . Un péptido relacionado, la guanilina, también es producido en el intestino (sobre todo en el colon). Estas hormonas producen un incremento en la excreción de ClNa y agua por parte de los riñones. Ambas, la uroguanilina y la guanilina son producidas por la nefrona (guanilina en el túbulo proximal y uroguanilina en el túbulo colector), sugiriendo un rol paracrino para estos péptidos en la regulación intrarenal en el transporte de ClNa y agua. Ambas, reducen la expresión de Na+; K+ - ATPasa e inhiben la actividad en la membrana apical del intercambiador Na+ - H+. En el túbulo colector estos péptidos inhiben los canales de K+ en la membrana apical de las células principales, inhibiendo indirectamente la reabsorción de Na+ .
Como ya mencionamos, el FEC está subdividido en dos compartimentos, el plasma sanguíneo y el fluido intersticial. El volumen plasmático es un determinante del volumen vascular y por lo tanto de la presión arterial y gasto cardíaco. El mantenimiento del balance del Na+ y por lo tanto del volumen del FEC involucra un sistema complejo de


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sensores y efectores que actúan primariamente en el riñón regulando la excreción de ClNa. Este complejo sistema está diseñado para asegurarse una adecuada perfusión tisular. Los sensores primarios de este sistema están localizados en los grandes vasos del sistema vascular, cambios en el volumen vascular, presión arterial y gasto cardíaco son los principales factores reguladores de la excreción de ClNa .
En un individuo normal, cambios en el FEC provocan cambios paralelos en el volumen vascular, presión arterial y gasto cardíaco. Por lo tanto, una reducción en el volumen del FEC llamada contracción de volumen provoca una reducción en el volumen vascular, presión arterial y gasto cardíaco. A la inversa, incrementos en el FEC, llamada expansión de volumen provoca incrementos en el volumen del FEC, presión arterial y gasto cardíaco. La extensión por los cuales estos parámetros cardiovasculares cambian es dependiente del grado de contracción o expansión del volumen y la eficiencia de los mecanismos reflejos cardiovasculares. En el caso de un paciente con balance negativo de Na+, el volumen del FEC esta reducido y la excreción renal de ClNa está disminuida. A la inversa, en caso de un balance positivo de Na+ hay un incremento en el volumen del FEC, el cual provoca un aumento en la excreción renal de ClNa (natriuresis). Sin embargo, en condiciones patológicas como la falla cardíaca congestiva, cirrosis hepática, la excreción renal de ClNa no refleja el volumen del FEC!!!! Concepto Clave!!!!
En ambas situaciones patológicas descritas el volumen del FEC está incrementado. Sin embargo, en vez de incrementar la excreción renal de ClNa como uno esperaría, observamos una reducción en la excreción renal de ClNa. Para comprender este manejo renal del Na+ debemos entender el concepto del volumen circulante efectivo (VCE). Concepto Clave!!!!!
El VCE se refiere a la porción del FEC que está contenido en el sistema vascular y "efectivamente" perfunde los tejidos. Concepto Clave!!!!
Específicamente el VCE refleja la actividad de los sensores de volumen localizados en el sistema vascular.
En condiciones normales el VCE varía directamente con el volumen del FEC y en particular el volumen del sistema vascular (arterial y venoso), presión arterial y gasto cardíaco.
. Sensores de Volumen y Na+
Una aproximación a la clínica.....los pacientes con falla cardíaca congestiva frecuentemente
tienen un incremento en el volumen del FEC manifestado por incremento del volumen plasmático y acumulación del fluido intersticial en los pulmones (aumento del agua extravascular pulmonar: edema pulmonar) y tejidos perifericos (edemas generalizados). Este exceso de fluidos es el resultado de retención de agua y Na+ por los riñones. Esta respuesta renal es paradojiva debido a que el volumen del FEC está incrementado. Sin embrago, este fluido no esta en el volumen vascular sino en el compartimento intersticial. Además, la presión arterial y gasto cardíaco pueden estar reducidos debido a un pobre funcionamiento cardíaco. Por lo tanto, los sensores localizados en el sistema vascular responden como si se


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tratase de una contracción del FEC causando retención de ClNa y agua por parte de los riñones. El VCE monitoreado por los sensores de volumen, está disminuido. Grandes volúmenes de fluido se acumulan en la cavidad peritoneal (ascitis) en pacientes con cirrosis hepática avanzada. La ascitis como el derrame pleural forma parte del FEC. Otra situación comúnmente vista en la Unidad de Cuidados Críticos (UCC) es incremento del FEC por resucitación de fluidos inadecuada trayendo graves consecuencias para el paciente.
En la cirrosis hepática avanzada, la circulación esplácnica encuentra dificultades para ser drenada vía vena portal por el daño hepático. Por lo tanto, el volumen y la presión esta reducidos en las porciones del sistema vascular en las cuales los sensores son hallados, pero la presión venosa en el sistema portal se incrementa aumentando asi la transudación hacia la cavidad peritoneal de líquido. Por lo tanto, los riñones responden como lo hacen frente a una contracción del FEC, es decir, retención de ClNa y agua e incremento progresivo de la ascitis. Los sensores estan localizados en el sistema vascular, monitoreando su volumen y presión. Son llamados sensores de volumen o presión (baroreceptores). Responden al estiramiento de las paredes vasculares del receptor inducido por la presión
. Sensores de Volumen de Baja Presión
Estan localizados dentro de las paredes de la auricula cardíaca, ventriculo derecho y grandes vasos pulmonares, respondiendo a la distensión de dichas estructuras. Debido a que los sensores de baja presión tienen elevada compliance, estos sensores responden principalmente a la "plenitud" del sistema vascular. Estos baroreceptores envian señales al tronco cerebral a través de vías aferentes alojadas en el nervio glosofaríngeo y vago. La actividad de estos sensores modulan la respuesta simpática y la secreción de HAD. Una reducción en el llenado de los vasos pulmonares y auricula cardíaca incrementa la actividad simpática y estimula la secreción de HAD. A la inversa, la distensión de estas estructuras reduce la actividad simpática . En general, cambios entre el 5 y 10% del volumen sanguíneo y presión arterial son necesarios para producir una respuesta. La aurícula cardíaca posee un mecanismo adicional relacionado al control de la excreción de ClNa. Los miocitos auriculares sintetizan y almacenan una hormona peptidica llamasa peptido natriurético auricular (PNA), el cual es liberado cuando la auricula esta distendida, reduciendo la presión arterial e incrementando la excreción de ClNa y agua por los riñones. Los ventrículos tambien producen un peptido natriurético llamado péptido natriurético cerebral (PNC), llamado asi porque inicialmente fue aislado en el cerebro. Como el PNA, el PNC es liberado desde los miocitos ventriculares por la distensión de los mismos, sus acciones son similares al PNA.
. Sensores de Volumen de Alta Presión
Los baroreceptores estan tambien presentes en el lado arterial del sistema circulatorio, localizados en las paredes del arco aórtico, seno carotídeo, arteriolas aferentes de los riñones. Las vías aferentes son a través del vago y glosofaríngeo (arco aórtico y seno carotídeo) hacia el tronco cerebral y la respuesta altera la respuesta simpática y la secreción de HAD. Tienen


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similar sensibilidad que los baroreceptores de baja presión. El aparato yuxtaglomerular de los riñones particularmente la arteriola aferente responde directamente a los cambios en la presión. Si la presión de perfusión de la arteriola aferente esta reducida, la renina es liberada desde los miocitos. La secreción de renina es suprimida cuando la presión de perfusión esta incrementada. La renina determina los niveles sanguineos de angiotensina II y aldosterona, ambos juegan un rol importante en la regulación en la excreción renal de ClNa.
Pareciera que los baroreceptores de alta presión serían más importantes en influir sobre el tono simpático y la secreción de HAD.
Por ejemplo, pacientes con falla cardíaca congestiva a menudo tienen incrementado el volumen vascular con diltación de las aurículas y ventrículos. Bajo estas circunstancias se espera una reducción del tono simpático e inhibición de la secreción de HAD a traves de los baroreceptores de baja presión. Sin embargo, el tono simpático esta a menudo incrementado y la secreción de HAD esta estimulada en estos pacientes (Sistema renina angiotensina aldosterona esta también activado). Esto refleja la actividad de baroreceptores de alta presión en respuesa a la reducción en la presión arterial y gasto cardíaco secundario a la falla cardíaca (los baroreceptores detectan un VCE reducido)
. Una aproximación a la clínica....la constricción de una arteria renal por una placa ateroesclerótica, por ejemplo, reduce la presión de perfusión de ese riñón. Esta reducción en la presión de perfusión es sensada por la arteriola aferente del aparato yuxtaglomerular provocando la secreción de renina. Los níveles incrementados de renina incrementan la producción de angiotensina II, la cual a su turno incrementará la presión arterial sistémica por su efecto vasoconstrictor sobre las arteriolas sistémicas. El incremento de la presión arterial es sensado por el aparato yuxtaglomerular contralateral renal (el riñon sin estenosis en su arteria renal) suprimiendo la secreción de renina. Además, los elevados níveles de Angiotensina II actúan inhibiendo la secreción de renina por el riñón contralateral. En estos casos, la conducta es la "apertura" de la arteria estenosada a través de la colocación de una malla expansora de su luz a nivel de la obstrucción ("stent") o la colocación de un by pass o puente "sortenado o puenteando" la obstrucción.
. Señales involucradas en el control renal del ClNa y Excreción de agua:
Como los sensores hepáticos, los sensores del SNC no parecen importantes como los sensores vasculares en el monitorei del volumen del FEC y control en la excreción de ClNa renal.
. Señales de los Sensores de Volumen
Cuando los sensores vasculares de volumen han detectado cambios en el volumen del FEC, ellos envían señales a los riñones, provocando un ajuste en la excrecion de agua y ClNa.


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Las señales involucradas acopladas a los sensores de volumen en los riñones son neurales y hormonales (Ver Tabla superior)
. Nervios Simpáticos Renales
Las fibras simpáticas inervan a las arteriolas aferentes y eferentes de los fglomerulos, asi como a las células de la nefrona. Frente a una contracción del FEC, la activación de los sensores vasculares (baroreceptores) de baja y alta presión vasculares provocan una estimulación de la red simpática, incluyendo la inervación simpática renl. Esto provoca:
1. Constricción de las arteriolas aferentes y eferentes (mediada por los efectos alfa adrenérgicos). Esta vasoconstricción que es mayor en la arteriola aferente, reduce la presión hidrostática dentro del capilar glomerular, disminuyendo la TFG. Con la reducción de la TFG, la carga filtrada de Na+ hacia las nefronas disminuye.
2. La secreción de renina es estimulada por células de la arteriola aferente (mediada por los receptores beta adrenérgicos) provocando un incremento en los níveles circulantes de angiotensina II y aldosterona, ambos estimulantes de la reabsorción de Na+ por parte de la nefrona.
3. La reabsorción de ClNa a lo largo de la nefrona esta directamente estimulado (mediado por los receptores alfa adrenérgicos sobre las células de la nefrona). Debido a la gran cantidad de Na+ reabsorbido por el túbulo proximal, los efectos del incremento de la actividad simpática es cuantitativamente más importante en este segmento.
Como resultado de estas acciones, el incremento de la actividad simpática reduce la excreción de ClNa, una respuesta adaptativa que trabaja para restaurar el volumen del FEC a valores normales, es decir a la euvolemia. Con la expanión del FEC, la actividad simpática se reduce.
. Sistema Renina Angiotensina Aldosterona
Recientemente una nueva hormona renal fue descubiera, la "Renalasa". Es similar en su estructura a la monoaminooxidasa y catecolaminas metabolizadas (Ej: dopamina, epinefrina, norepinefrina). Otros tejidos expresan a la renalasa, el corazón, músculo esquelético e intestino delgado) pero los riñones secretan la enzima a la circulación. Pareciera que es importante en modular los efectos del sistema nervioso simpático, especialmente a nivel renal. Las células de las arteriolas aferentes (células yuxtaglomerulares) son el sitio para la síntesis, almacenamiento y liberación de una enzima proeolítica de la renina.
Tres factores son importantes en la estimulación de la secreción de renina:
1. Presión de Perfusión: la arteriola aferente se comporta como un baroreceptor de alta presión. Cuando la presión de perfusión renal esta reducida es estimulada la secreción de renina. A la inversa, un incremento en la presión de perfusión inhibe la liberación de renina.
2. Actividad simpática: las fibras simpáticas que inervan la arteriola aferente incrementan la secreción de renina (mediada por los beta receptores adrenérgicos). La secrecion de renina está reducida cuando la actividad simpática esta disminuida.


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3. Oferta de ClNa a la mácula densa, esta oferta regula la TFG por un proceso llamado feedback tubuloglomerular. Además, la mácula densa juega un rol en la secreción de renina. Cuando la oferta de ClNa esta reducida, la secreción de renina aumenta. A la inversa, un incremento en la oferta de ClNa inhibe la secreción de renina.. Es probable que la macula densa mediando la secreción de renina ayude a mantener la presión arterial sistemica bajo condiciones de reducción del volumen intra vascular. Por ejemplo, cuando el volumen intra vascular está reducido, la perfusion de los tejidos corporales (incluyendo los riñones) se reduce. A la vez, cae la TFG y la carga filtrada de ClNa. La reducción de la oferta de ClNa a la mácula densa estimula la secreción de renina, la cual actúa estimulando la produccion de angiotensina II (potente vasoconstrictor) para incrementar la presión arterial intentando mantener la presión de perfusión.
Figura 5: Diferentes componentes del Sistema Renina Angiotensina. Su activación provoca una reducción en la excreción renal de agua y ClNa. La angiotensina I es convertida a angiotensina II por acción de la enzima convertidora, la cual esta presente en las células endoteliales del árbol vascular. Las células endoteliales en la vasculatura pulmonar juegan un rol significativo en el proceso de conversión.
La renina por si misma no tiene funciones fisiológicas, su función es ser una proteína proteolítica. Su substrato es una proteína circulante, el angiotensinogeno, la cual es producida en el hígado. El angiotensinogeno es clivado por la renina en angiotensina I, la cual no se le conoce función. La angiotensina I es clivada por la enzima convertidora (ECA) en la superficie de las células endoteliales (sobre todo células endoteliales pulmonares y renales). La enzima convertidora (ECA) degrada a la bradiquinina un potente vasodilatador.
La angiotensina II tiene varias funciones fisiológicas:
1. Estimula la secreción de aldoterona
2. Vasoconstricción arteriolar incrementando la presion arterial,
3. Estimula la secreción de HAD y la sed
4. Aumenta la reabsorción de ClNa por el túbulo proximal (efecto cuantitativo mas
importante), asa gruesa ascendente de Henle, túbulo distal y colector.
La AII es un importante estimulante de la secreción de aldosterona. Un incremento en la [K+] plasmática es otro importante estimulo para la secreción de aldosterona. La aldosterona es un esteroide producido por las células glomerulosas de la corteza adrenal. Reduce la excreción de ClNa estimulando la reabsorción en el asa gruesa ascendente de Henle, túbulo distal y colector. El efecto de la aldosterona sobre la excreción de ClNa depende principalmente de su habilidad para estimular la reabsorción de Na+ en el túbulo distal asi como en el túbulo colector.
Por lo tanto, la aldosterona incrementa la reabsorción de Na+ desde el fluido tubular en los segmentos distales de la nefrona.


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. Una aproximación en la clínica......enfermedades de la corteza adrenal pueden alterar los níveles de aldosterona y por lo tanto alterando la habilidad de los riñones para mantener el balance de Na+ y la euvolemia. Con la reducción de la secrecion de aldosterona (hipoaldosteronismo) se reduce la reabsorción de ClNa sobretodo en la nefrona distal sensible a la aldosterona y se pierde ClNa por orina. Pued e producirse un balance negativo de Na+ y el volumen del FEC se reduce. En respuesta a la contracción del FEC, el tono simpático se incrementa y los níveles de renina, angiotensina II (AII) y ADH estan elevados. Cuando la secreción de aldosterona esta incrementada (hiperaldosteronismo) los efectos son opuestos, incremento en la reabsorción de ClNa en la nefrona distal sensible a la aldosterona y la excreción de ClNa está reducida. Aumenta el volumen del FEC, se reduce el tono simpático y los niveles de renina, AII y HAD estan reducidos.
. Péptidos Natriuréticos
Los péptidos natriuréticos producidos por el corazón y el riñón son los mejores estudiados. El corazón produde el PNA (miocitos auriculares) y el PNC (miocitos ventriculares). Ambos péptidos son secretados cuando el corazón esta dilatado (expansión de volumen y con falla cardíaca) y actúan relajando la musculatura lisa vascular y promueve la excreción de ClNa y agua por parte de los riñones.
Sus acciones antagonizan con el sistema renina angiotensina:
1. Vasodilatación de la arteriola aferente y vasoconstricción de las arteriolas eferentes del glomerulo. Esto incrementa la TFG y la carga filtrada de Na+
2. Inhibición de la secreción de renina por las arteriolas aferentes
3. Inhibición de la secreción de la aldosterona por las células glomerulosas de la corteza adrenal a través de: a) inhibición de la secreción de renina por células del aparato yuxtaglomerular y en consecuencia una reducción en la secreción de aldosterona inducida por la AII y b) por inhibición directa de la secreción de aldosterona por las células glomerulosas de la corteza adrenal.
4. Inhibición de la reabsorción de ClNa por el túbulo colector, lo cual es causado en parte por reducción de los níveles de aldosterona. Sin embargo, los péptidos natriuréticos tambien actúan sobre las células ductales del túbulo colector.
5. Inhibición de la secreción de HAD por la hipófisis posterior y sobre la acción de la HAD sobre el túbulo colector. Estos efectos reducen la reabsorción de agua por el túbulo colector incrementando la excreción de agua por la orina.
. Control de la excreción de ClNa durante la euvolemia
Durante la euvolemia el manejo del Na+ por la nefrona puede ser explicado por dos procesos generales:
1. La reabsorción de Na+ por el túbulo proximal y asa de Henle es regulado ya que una relativa y constante porción de la carga de Na+ filtrada es entregada al túbulo distal. La


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acción combinada entre el túbulo proximal y asa de Henle reabsorbe el 92% aproximadamente de la carga filtrada de Na+, por lo tanto el 8% de la carga filtrada es ofrecida al túbulo distal.
2. La reabsorción de la carga remanente del Na+ filtrado ofrecida al túbulo distal y túbulo colector es regulado por la cantidad excretada por orina vs la cantida de sodio ingerido en la dieta.
. Control de la excreción de ClNa con la expansión de volumen
Durante la expansión del volumen del FEC, los sensores de baja y alta presión envian señales a los riñones provocando la excreción de agua y ClNa. Estas señales incluyen:
1. Reducción de la actividad de los nervios simpáticos renales
2. Liberacion del PNA y PNC desde el corazón y urodilatina desde los riñones
3. Inhibición de la secreción de HAD desde la hipófisis posterior y reducción de la acción
de la HAD sobre el túbulo colector.
4. Reducción de la secreción de renina y por lo tanto la producción de la AII
5. Reducción de la secreción de la aldosterona, lo cual es causado por los níveles de la AII
y elevados niveles de péptidos natriuréticos.
. Control de la excreción de ClNa con Contracción del Volumen
Durante la contracción del volumen del FEC, los sensores de volumen de alta y baja presión envían señales a los riñones que reducen la excreción de agua y ClNa. Las señales que actúan sobre el riñón incluyen:
1. Incremento de la actividad simpática renal
2. Incrementa la secreción de renina, los cual provoca elevación de los níveles de AII y por lo tanto los de aldosterona por la corteza adrenal
3. Inhibición del PNA y PNC por el corazón y la producción de urodilatina por los riñones
4. Estimulación de la secreción de HAD por la hipófisis posterior
Las respuestas generales de la nefrona son:
1. Se reduce la TFG. La constricción de las arteriolas aferentes y eferentes ocurre como
resultado del incremento de la actividad nerviosa simpática renal. Los efectos aparecen ser más importantes sobre la arteriola aferente vs la arteriola eferente. Esto produce caída en la presión hidrostática en el capilar glomerular y por lo tanto reduce la TFG. La reducción de la TFG disminuye la carga filtrada de Na+.
2. La reabsorción de Na+ por el túbulo proximal y asa de Henle esta incrementada. Varios mecanismos aumentan la reabsorción de Na+ en el túbulo proximal. El incremento en la actividad nerviosa simpática y en los níveles de AII directamente estimulan la reabsorción de Na+. La reducción en la presión hidrostática dentro de los capilares glomerulares tambien conduce a una reducción en la presión hidrostática dentro de los capilares peritubulares. Además, el incremento de la fracción de filtración provoca un incremento en la presión


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oncótica peritubular. Estas alteraciones en las fuerzas de Starling facilitan el movimiento de fluido desde el espacio lateral intercelular hacia los capilares y por lo tanto estimula la reabsorción de solutos (ClNa) y agua por el túbulo proximal.La carga filtrada reducida y el incremento en la reabsorción proximal tubular reduce la oferta de Na+ en el asa de Henle. Incremento en la actividad simpática asi como elevados niveles de AII y aldosterona estimulan la reabsorción de Na+ por el asa ascendente gruesa de Henle. Por lo tanto, menos Na+ es ofrecido al túbulo distal.
3. La reabsorción de Na+ por el túbulo distal y colector esta incrementada. La pequeña oferta de Na+ a la nefrona distal es casi completamente reabsorbida debido al transporte en este segmento y en el túbulo colector está incrementado. Esta reabsorción esta principalmente inducida por los niveles aldosterona. Además, los níveles de los péptidos natriuréticos que inhiben la reabsroción en el túbulo colector estan reducidos. Finalmente la reabsorción de agua en la nefrona distal está aumentada por la HAD cuyos níveles estan elevados a través de la activación de sensores de baja y elevada presión asi como elevados niveles de AII. Como resultado la excreción de agua esta reducida. Debido a que el agua y el Na+ son retenidos por los riñones en proporciones equivalentes, la euvolemia es re establecida y la osmolalidad de los fluidos permanece constante. El tiempo que lleva estos mecanismos (horas a días) a lograr la euvolemia depende de la magnitud de la contracción del volumen del FEC asi como la incorporación de Na+.
. Conceptos Claves
1. La regulacion de la osmolalidad de los fluidos corporales (estado de equilibrio) requiere que la cantidad de agua agregada sea exactamente igual a la excretada. El agua es excretada por varias rutas, sin embargo solo los riñones son cpaces de regular la excreción de agua. La excreción de agua por los riñones es regulada por la secreción de la HAD (hipófisis posterior). Cuando los niveles de HAD son elevados, los riñones excretan una pequeña cantidad de orina hiperosmótica. Cuando los niveles de HAD son bajos , una gran cantidad de orina hiposomótica es excretada.
2. Desórdenes en el balance del agua alteran la osmolalidad de los fluidos corporales. Debido a que el Na+ y sus aniones son los principales determinantes de la osmolalidad del FEC, los desórdenes en el balance del agua se manifiestan como cambios en la [Na+] en el FEC. Los balances positivos de agua provocan una reducción en la osmolalidad de los fluidos corporales e hiponatremia. El balance negativo del agua provoca un incremento en la osmolalidad de los fluidos corporales e hipernatremia.
3. El volumen del FEC esta determinado por la cantidad de Na+ en este compartimento. Para mantener constante el volumen del FEC (euvolemia) la excreción deNa+ debe ser equivalente a su ingreso. Los riñones son la principal ruta para regular la excreción de Na+. Cuando el volumen del FEC se incrementa, señales neurales y hormonales son dirigidas a los riñones para incrementar la excreción de ClNa y agua con el objetivo de restaurar la euvolemia. Cuando sucede lo contrario, es decir la contracción del volumen del FEC, las señales neurales


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y hormonales enviadas al riñón hacen que estos reduzcan la excreción de ClNa y agua, intentando restaurar la euvolemia.
El sistema nervioso simpático, el sistema renina angiotensina aldosterona y los péptidos natriuréticos son componentes importantes del sistema necesarios para mantener el balance de equilibrio de Na+.
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