UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS SECCIÓN BIOQUÍMICA Y FARMACOLOGÍA HUMANA LABORATORIO DE ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA PREVIO No. 8 Regulación del volumen urinario Elaborado por:
Grupo: 1351
Rodríguez Islas Felipe Semestre: 2016-1 Fecha:
19/10/15
Profesora teoría: Lidia Rangel Trujano
Evaluación: _____________
Profesor Laboratorio: Jonathan García Martínez
Equipo:
4
Guía de estudio ¿Qué cantidad y como está distribuida el agua en el organismo? El agua representa de media el 60% del peso corporal en los hombres adultos, y el 5055% en las mujeres (EFSA 2010; IOM 2004). Esto significa que, en un hombre de peso medio (70 kg), el contenido de agua corporal es de unos 42 litros. Este valor medio varía entre individuos, principalmente por las diferencias que existen en la composición del cuerpo: mientras que el contenido de agua en la masa corporal magra es constante en los mamíferos, con un 73%, los tejidos adiposos (la grasa corporal) tienen sólo un 10% 10% de agua (Peronnet et al. 2012). El agua se distribuye distribuye por el cuerpo y los órganos. El contenido en agua de los distintos órganos depende de su composición y varía desde un 83% en la sangre hasta sólo un 10% en los tejidos adiposos (Figura 1).
Investiga y describe los diferentes líquidos corporales El agua se distribuye por el cuerpo entre dos compartimientos principales: intracelular y extracelular. El compartimiento intracelular es el mayor, y representa aproximadamente dos tercios del agua corporal. El compartimento extracelular, que representa aproximadamente un tercio del agua corporal, incluye el líquido plasmático y el líquido intersticial (Armstrong 2005; Marieb y Hoehn 2007) (Figura 2). El líquido plasmático y el líquido intersticial tienen una composición electrolítica similar, donde los iones más abundantes son el sodio y el cloruro. También contienen agua otros compartimentos, tales como la linfa, el líquido ocular y el líquido cefalorraquídeo, por ejemplo. Estos compartimentos componen un volumen relativamente pequeño de agua, y suele considerarse que forman parte del líquido intersticial (Figura 2)
Investiga y describe como es el manejo del agua p or parte del sistema renal Después de pasar por el estómago, el agua es absorbida principalmente en los primeros segmentos del intestino delgado, el duodeno y el yeyuno. Una pequeña parte de toda la absorción de agua se produce en el estómago y el colon, el intestino delgado absorbe 6,5L/día, mientras que el colon absorbe 1,3L/día. Estas cantidades corresponden al agua ingerida a diario, además del agua producida por las secreciones de las glándulas salivales, el estómago, el páncreas, el hígado y el propio intestino delgado El proceso de absorción es muy rápido: un estudio publicado recientemente demostraba que el agua ingerida aparece en el plasma y las células de la sangre tan sólo cinco minutos después de ser ingerida (Peronnet et al. 2012). El agua pasa desde el lumen intestinal al plasma principalmente mediante un transporte pasivo, regulado por gradientes osmóticos. A continuación, las moléculas de agua son transportadas por la circulación sanguínea para ser distribuidas por todo el cuerpo, a los líquidos intersticiales y a las células. El agua se mueve libremente por el compartimiento intersticial y se desplaza a través de las membranas de las células por unos canales específicos de agua, las acuaporinas.
Los intercambios de líquidos entre compartimentos están regulados por presión osmótica e hidrostática, y flujos de agua de acuerdo con los cambios en la osmolaridad de los líquidos extracelulares. La reserva de agua corporal se renueva a una velocidad que depende de la cantidad de agua ingerida: cuanto más bebe una persona, más rápido se renueva el agua corporal. Para un hombre que beba 2L de agua al día, una molécula de agua permanece en el cuerpo 10 días de media, y el 99% de la reserva de agua corporal se renueva en 50 días (Peronnet et al. 2012). La renovación del agua corporal es determinada por el agua ingerida, que reemplaza las pérdidas constantes que afronta el cuerpo. Esto permite mantener el equilibrio hídrico corporal. ¿Qué es el volumen urinario, y para qué sirve calcularlo? Es el volumen urinario en 24 horas mide la cantidad de orina producida en un día. A menudo se analiza la cantidad de creatinina, proteínas y otros químicos secretados en la orina durante este período. El volumen de orina se calcula normalmente como parte del examen que mide la cantidad de una sustancia eliminada en la orina en un día, como:
Creatinina Sodio Potasio Nitrógeno Proteína ¿Para qué sirve el Examen General de Orina, y qué se puede analizar con él? Gracias al examen general de orina es posible encontrar microorganismos infecciosos y sustancias tóxicas, pero también se puede evaluar el funcionamiento renal (de los riñones), nivel de glucosa (azúcar) y otros problemas del metabolismo (procesos fisicoquímicos que realiza el organismo para obtener energía y mantener adecuado desempeño). El análisis de orina es una de las pruebas de laboratorio más solicitadas por el médico y su objetivo es:
Facilitar el diagnóstico de infecciones urinarias. Como parte de un examen médico de rutina, permite detectar los signos iniciales de diversas afecciones. Cuando la persona presenta manifestaciones de enfermedad renal o diabetes (elevada concentración de glucosa en sangre debido a la incapacidad del organismo para aprovecharla), o bien, para vigilar los resultados del tratamiento encaminado a atender tales padecimientos. Para confirmar hematuria o sangre en la orina, lo que puede deberse a afecciones en la vejiga, riñones o próstata.
En el EGO se puede analizar desde 3 aspectos básicos:
Color, olor y aspecto físico. Este apartado hace referencia a la apariencia que tiene el fluido, es decir, se puntualiza si es pálido, amarillo claro u oscuro, o bien,
si es translúcido o turbio, y cuál es su aroma. Estas apreciaciones se complementan con una prueba de gravedad específica para saber qué tan diluida o concentrada está la orina.
Apariencia microscópica. La muestra de orina se examina bajo un microscopio para buscar células, cristales urinarios, mucosidad y otras sustancias, así como para identificar bacterias o microorganismos que pudieran estar presentes. Apariencia química. Se evalúan sustancias posiblemente contenidas en la orina con ayuda de tiras especiales (reactivas), las cuales tienen pequeñas almohadillas de químicos que cambian de color cuando entran en contacto con los compuestos que interesa analizar.
Describe mediante un esquema las partes que forma una nefrona y escribe el papel que tiene en la regulación de los líquidos corporales.
Investiga y describe cómo se forma la orina A partir de la sangre que llega hasta las nefronas se produce en ellos el proceso de formación de la orina, que consta de tres etapas, filtración, reabsorción tubular y secreción tubular . Filtración: La arteriola aferente lleva la sangre al glomérulo, donde los solutos disueltos en el plasma atraviesan los capilares, esto gracias a que la sangre va a una velocidad muy alta. El glomérulo, por lo tanto, actúa como una especia de colador que filtra los residuos metabólicos (principalmente la urea) y nutrientes de pequeño tamaño como la glucosa y los aminoácidos. Después de filtrada la sangre, los solutos ingresan a la cápsula de Bowman. Por lo tanto, el líquido contenido en esta capsula contiene sustancias de desecho y moléculas útiles para el organismo. A este líquido se le denomina como filtrado glomerular. Reabsorción tubular: El filtrado glomerular avanza por los túbulos renales, lugar donde las sustancias útiles para el organismo son reabsorbidas y reincorporadas a la sangre. El túbulo contorneado proximal (TCP) capta principalmente los solutos como la glucosa, aminoácidos y sales. Aproximadamente el 80% de la reabsorción del agua ocurre en la primera porción de los túbulos renales (TCP) mediante osmosis y el otro 20% es reabsorbido en el túbulo contorneado distal (TDC) y en el túbulo colector (TC) y depende de los requerimientos del organismo. Secreción tubular: Gran parte de las sustancias de desecho son eliminadas durante la filtración, desde el plasma sanguíneo hacia el espacio urinífero. Sin embargo, a lo largo del túbulo renal se produce el transporte de sustancias de desecho, desde los capilares tubulares hacia el lumen del túbulo. La mayoría de las sustancias que se eliminan en la orina provienen del fluido filtrado en el glomérulo renal (que no fueron reabsorbidas) y una pequeña parte fueron secretadas por las células de los túbulos renales. Excreción de la orina: El líquido de los túbulos llega al tubo recolector, en donde aún se puede reabsorber agua. En este lugar el líquido puede recibir el nombre de orina. Los tubos colectores desembocan en los cálices renales, de allí en la pelvis renal, uréteres y vejiga urinaria donde se almacena la orina hasta que se produce el reflejo de orinar, momento en que la orina es expulsada por la uretra hacia el exterior. Formación de orina hipotónica e hipertónica El filtrado glomerular cambia en cuanto a su composición a medida que avanza a través de los diferentes conductos que forman el túbulo renal. En ellos se eliminan de la sangre las sustancias nocivas, pero se reabsorben hacia los capilares peritubulares, cantidades variables de agua y de solutos, lo cual contribuye a la formación de orina más diluida (hipotónica) o más concentrada (hipertónica). · Formación de orina hipotónica La formación de orina diluida se produce por una mayor reabsorción de solutos. Además, disminuye la secreción de hormona antidiurética o ADH, lo que determina que las células de la pared del tubo colector (TC) impidan que el agua abandone el filtrado por osmosis. Es decir, se produce una inhibición de la reabsorción facultativa de agua, producto de la disminución de ADH secretada. · Formación de orina hipertónica En el hipotálamo se encuentran grupos de células nerviosas que actúan como sensores especializados que miden la concentración de los líquidos corporales. Cuando la sangre está muy concentrada (contiene muchos solutos), estos sensores envían impulsos nerviosos hacia otras regiones del hipotálamo, donde se generan respuestas homeostáticas, como la activación del centro de la sed (esto es lo que produce la sensación de sed) y la secreción de la hormona antidiurética o ADH,
almacenada en la hipófisis. Esta hormona viaja por la sangre y al llegar a las células de los túbulos colectores promueve la reabsorción facultativa de agua y con ello, la formación de una orina concentrada. Investiga y describe las funciones de la nefrona: filtración, reabsorción, secreción y excreción urinaria. Filtración: La sangre es filtrada en el glomérulo, a lo largo de un gradiente de presión en la cápsula de Bowman. El glomérulo, compuesto de vasos sanguíneos fenestrados, da lugar a la retención de moléculas grandes tales como proteínas y células sanguíneas; en esta fase sólo entran en la nefrona las moléculas más pequeñas. El filtrado se denomina orina primaria. El índice de filtrado glomerular (IFR), o el índice de formación del filtrado en los riñones es de aproximadamente 125 mL/min. o 180 L/día. Así, el volumen total de sangre es filtrado 50 veces al día. Reabsorción: La mayoría de las sustancias filtradas son reabsorbidas para preservar la homeostasis del cuerpo. Por ejemplo, más del 99% del agua y sodio son reabsorbidos. La glucosa es una molécula pequeña, por lo que la encontramos en la orina primaria. Normal- mente es reabsorbida por completo. La capacidad de reabsorción máxima de la glucosa es de aproximadamente 200 mg de glucosa por 100 mL de plasma. Cuando el nivel de glucosa en sangre supera este límite, como en el caso de la diabetes, el exceso permanece en la orina (glicosuria). Secreción: En los túbulos renales, algunas sustancias adicionales son secretadas desde la sangre a los líquidos tubulares para después ser eliminadas con la orina. La secreción tubular selectiva de iones de amonio hidrogenados ayuda a regular el pH del plasma y el equilibrio ácido-base de los líquidos corporales. Los productos finales del metabolismo, tales como la creatinina, y los productos de detoxificación son también secretados a los túbulos renales en esta f ase.
¿Qué sustancias son filtradas, reabsorbidas, secretadas, y excretadas por la nefrona? En el túbulo proximal se reabsorben principalmente los solutos, junto con un volumen considerable de agua. La reabsorción del agua es totalmente pasiva, regida por las leyes de la osmosis y es sólo la consecuencia de la reabsorción de los solutos. Contribuye a la mantención de la osmolaridad del filtrado. El análisis comparativo del líquido en el asa de Henle y del ultrafiltrado en la cápsula de Bowman, permite evaluar los cambios producidos en el túbulo proximal. Los 30 litros de líquido que fluyen en 24 horas por el asa de Henle (de los 180 litros filtrados 150 se reabsorben en los túbulos proximales), tienen la misma osmolaridad que el plasma sanguíneo, pero carecen de glucosa y contienen sólo cantidades insignificantes de bicarbonato, de fosfatos y de aminoácidos. Aproximadamente un 80-85% del Na + y Cl-, la totalidad del K + , Ca++ y Mg++, el 50% de la urea y del ácido úrico filtrado en el glomérulo, han sido reabsorbidos en el túbulo proximal. Entre las sustancias reabsorbidas activamente son especialmente importantes la glucosa, fosfatos, ácido úrico, aminoácidos, vitaminas C y B 12. La capacidad de transporte activo de los túbulos es limitada y cuando la cantidad de una sustancia por reabsorber sobrepasa esta capacidad, el exceso es eliminado por la orina. La cantidad máxima de una sustancia que las células tubulares son capaces de transportar del túbulo a la sangre, es designada como T m. (transporte máximo) y es diferente para cada sustancia. El transporte de glucosa es de especial interés clínico y merece una explicación detallada. La concentración de glucosa en la sangre, y por lo tanto en el filtrado glomerular, es normalmente alrededor de 1 g/litro. En condiciones fisiológicas, la glucosa es completamente reabsorbida en el túbulo proximal y, por lo tanto, la orina no contiene glucosa. En ciertas enfermedades (diabetes, por ejemplo) o debido a una ingestión excesiva de glucosa, su nivel en la sangre, y por lo tanto en el ultrafiltrado, puede elevarse en tal forma que sobrepasa el T m. de las células tubulares. Una parte de la glucosa filtrada no será absorbida, sino eliminada por la orina. Se habla en este caso de glucosuria. El Na+, el Cl- , el HC03- y parcialmente el K +, se reabsorben sin limitación alguna (hay que tener presente que estas sustancias se reabsorben como iones y no como moléculas). Es importante señalar que, debido a la modalidad de la reabsorción y excreción renal, el líquido intratubular conserva su electroneutralidad. Así, por ejemplo, en el caso del NaCl, los iones Na + se transportan en forma activa pero el Cl sigue pasivamente al sodio y se mantienen así constante la electroneutralidad del líquido reabsorbido y la del remanente en los túbulos. El 60-70% del Na + filtrado en los glomérulos, se reabsorbe obligatoriamente en el túbulo proximal, es decir, independientemente de las necesidades del organismo. La cantidad reabsorbida es, por consiguiente, siempre la misma. La causa de esta constancia no es conocida.
Investiga y describe como es el equilibrio ácido – base en el sistema renal. La concentración de iones H+ libres en sangre se mantiene normalmente entre 40 y 45 nmol/litro, lo cual da un valor de pH sanguíneo comprendido entre 7,35 y 7,45, valor medio de referencia 7,40 (los valores compatibles con la vida estarían entre 6,8 y 7,7). El organismo produce continuamente ácidos no volátiles y CO2 como consecuencia del metabolismo, estas moléculas generadoras de H+ modificarán la concentración de estos
iones y el valor del pH. La regulación se realiza en dos etapas: 1) los iones H+ son amortiguados o neutralizados por otras moléculas y, 2) posteriormente son eliminados del organismo. El cuerpo es muy sensible al valor de pH. Fuera del rango de pH que es compatible con la vida, las proteínas son desnaturalizadas y digeridas, las enzimas pierden su habilidad para funcionar, y el cuerpo es incapaz de sostenerse. Los riñones mantienen el equilibrio ácido-base con la regulación del pH del plasma sanguíneo. Las ganancias y pérdidas de ácido y base deben ser equilibradas. Los ácidos se dividen en "ácidos volátiles" y "ácidos fijos" El principal punto de control para el mantenimiento del equilibrio estable es la excreción renal. El riñón es dirigido hacia la excreción o retención de sodio mediante la acción de la aldosterona, la hormona antidiurética (ADH o arginina-vasopresina), el péptido natriurétrico atrial (ANP), y otras hormonas. Los rangos anormales de la excreción fraccional de sodio pueden implicar la necrosis tubular aguda o la disfunción glomerular. Investiga y escribe ¿Cuál es la relación entre densidad específica y la osmolaridad? • Gravedad específica. Es la relación entre la densidad (g/ml) de una sustancia y la del agua destilada. Esta última tiene gravedad específica de 1.000, y la de la orina va de 1.001 cuando está muy diluida a 1.028 cuando está muy concentrada. La multiplicación de los últimos dos dígitos de la gravedad específica por la constante de proporcionalidad 2.6 da un estimado de los gramos de materia sólida por litro de orina. Por ejemplo, la gravedad específica de 1.025 indica concentración de solutos de 25 × 2.6 = 65 g/L. • Osmolaridad. La de la orina puede ir de 50 mosm/L en una persona muy hidratada a 1 200 mosm/L en una que está deshidratada. Si se le compara con la osmolaridad de la sangre (300 mosm/L), la orina puede ser hipotónica o hipertónica.
¿Qué es la Tasa de Producción Urinaria? es el volumen de fluido filtrado por unidad de tiempo desde los capilares glomerulares renales hacia el interior de la cápsula de Bowman. Normalmente se mide en mililitros por minuto (ml/min). La tasa o índice de producción urinaria o de filtrado glomerular o presión efectiva de filtración es la fuerza física y neta que produce el transporte de agua y de solutos a través de la membrana glomerular. Esta fase depende de:
La presión hidrostática del capilar glomerular.
La presión hidrostática a nivel de la cápsula de Bowman.
La presión oncótica a nivel capilar glomerular.
se utiliza para realizar un cribado y para detectar lesiones renales tempranas, así como para monitorizar la función renal.
Biliografía
-Ganong. F. William. Fisiología médica.Ed. El Manual Moderno.18° ed. México. D.F. 2002. - SALADIN, Kenneth S. Anatomía y fisiología. 6 ed. México: McGraw-Hill, 2013, 1251 p. - THIBODEAU, Gary A. y Kevin T. Patton. Anatomía y fisiología. 6 ed. España: Elsevier, 2007. - TORTORA, Gerard J. y Bryan Derrickson. Principios de anatomía y fisiología. 11 ed. México: Médica Panamericana, 2002, -Hidratation for health [En línea]. Recuperado el 18 de octubre del 2015. Disponible en: http://www.h4hinitiative.com/es/academia-h4h/laboratorio-de-hidratacion/hidratacionpara-los-adultos/conclusion
