Seminario Renal 1. Una sustancia T está presente en la orina. ¿Prueba eso que la sustancia es filtrable en el glomérulo?
La sangre llega al nefrón por una arteriola que es ramificación de la arteria renal. Esta arteriola se divide en numerosos capilares microscópicos que forman el glomérulo. Las paredes de estos capilares son muy permeables al agua y a moléculas pequeñas disueltas, pero no dejan pasar sustancias grandes como glóbulos, proteínas, gotitas de grasa, etc. Más allá del glomérulo los capilares se juntan de nuevo para formar una arteriola más estrecha que la que entró. Esta diferencia de diámetro entre las arteriolas de salida y entrada crea presión dentro del glomérulo en cual expulsa agua y sustancias disueltas en la sangre. Este proceso se denomina filtración y el líquido resultante se llama filtrado y se acumula en la cápsula de Bowman y luego pasa al túbulo. La sangre que sale del glomérulo por la arteriola está muy concentrada ya que ha perdido gran parte del agua, conservando moléculas grandes. Luego, esta arteriola se ramifica formando capilares más pequeños, muy porosos que rodean al túbulo y están en estrecho contacto con él. En los puntos de contacto, agua y nutrimentos que pasaron al filtrado son reabsorbidos hacia la sangre (mientas el filtrado pasa por el túbulo del nerón). Los desechos que no fueron filtrados, es decir, que permanecieron en la sangre se secretan activamente desde la sangre hacia el túbulo (principalmente en el túbulo distal) para ser eliminados. Entonces, si una sustancia T está presente en la orina no prueba que esta sea filtrable en el glomérulo, es una posibilidad. La otra posibilidad es que esta sustancia haya sido secretada activamente desde la sangre hacia el túbulo pasando a formar parte de la orina.
2. Una sustancia V no está normalmente en la orina. ¿Prueba eso que no es ni filtrada ni secretada?
Que la sustancia V no esté normalmente en la orina no prueba que no haya sido filtrada ni secretada ya que una vez que la sustancia entra al túbulo (vía filtración o secreción) puede ser totalmente reabsorbida, no estando presente en la orina. Por ejemplo la glucosa es filtrada en el glomérulo pero totalmente reabsorbida en el túbulo (principalmente en el proximal) junto a otros nutrimentos como sales, aminoácidos, vitaminas, etc. En casos patológicos podría encontrarse glucosa en la orina, por ejemplo en la diabetes mellitus. También podemos ponernos en el caso de los fármacos o toxinas, que siendo sustancias ajenas al organismo (tuvieron que ser ingeridas), no siempre están presentes en la orina, pero cuando lo están estas llegan a formar parte de la orina generalmente mediante la secreción tubular. 3.- La concentración de glucosa en el plasma es 100mg/100ml y el GFR es 125ml/min ¿Cuánta glucosa se filtra por minuto?
125 mg/min. La cantidad de cualquier sustancia filtrada por unidad de tiempo es dada por el producto del índice de filtración glomerular (GFR) y la concentración plasmática filtrable de la sustancia, en este caso: 125 ml/min x 100 mg / 100 ml = 125 mg/min 4.- Se encuentra que una persona está excretando cantidades anormalmente altas de un aa. Solo usando la descripción teórica del Tmax de reabsorción, enumere algunas causas que lo expliquen (usar esquema de modelo)
La Tmax es la concentración máxima de aa en la sangre. La concentración plasmática debe ser tan alta que excedió Tmáx para el aminoácido, por lo que todo el aminoácido filtrado no es reabsorbido. Una segunda posibilidad es que haya un defecto específico en el transporte tubular para ese aminoácido. La tercera opción es que haya otro aminoácido presente en el plasma con una alta concentración y está compitiendo por la reabsorción.
5.- La concentración de urea en la orina siempre es más alta que la del plasma. Significa eso que la urea es secretada?
En el nefrón ocurre: - filtración glomerular [1] -reabsorción tubular [2] -secreción tubular [3] El glomérulo, formado desde la arteriola aferente, posee poros que filtran el plasma sanguíneo [1] llevando los desechos metabólicos, agua y/o “sustancia útiles” a la cápsula de Bowman y luego a
los túbulos (la sangre continua hacia la arteriola eferente).
Sustancias que ya están en los túbulos pueden volver a los capilares peritubulares [2] como el agua, aminoácidos, glucosa, vitaminas, etc. Sustancias que aún están en los capilares peritubulares pueden ingresar a los túbulos [3] (protones como K+, H+ o creatinina). Completando así la excreción neta de sustancias en la orina. En el caso señalado, el hecho de que exista mayor concentración de urea en la orina que en sangre, NO significa que la urea sea exclusivamente secretada. Ocurre que existe una mayor cantidad de agua reabsorbida en comparación a la urea durante la secreción tubular, haciendo que la concentración de esta última sea mayor en los túbulos. Finalmente, la cantidad de urea filtrada es menor a la excretada. [Observen la figura 16-7 (la 1era de la guía)] =)
6.- Si se ingiere una droga que bloquea la reabsorción de sodio ¿Qué pasa con la reabsorción de agua, urea, cloruro, glucosa y aminoácidos y con la secreción de protones?
Primero se debe aclarar que el sodio se mueve por transporte activo a lo largo de todo los túbulos (excepto en el tubo descendiente del loop de Henle). El sodio pasa por difusión desde el túbulo a las células del epitelio tubular, luego al fluido intersticial y de ahí a los capilares por bomba Na +/K+ - ATPasa. Todas las sustancias mencionadas están relacionadas a la reabsorción de sodio de la siguiente forma: - Agua: decrecerá su reabsorción ya que normalmente el movimiento por difusión del sodio provoca una disminución en la osmolaridad (o bien, aumenta el agua) dentro del túbulo y para equiparar estas concentraciones el agua fluye con él. Como el sodio no se mueve, el agua tampoco lo hará. - Urea: Se mueve junto al agua y el sodio - Cloruro: Se reabsorben juntos por cotransporte a lo largo del loop ascendente de Hele. - Glucosa: se reabsorben juntos por cotransporte en el túbulo proximal. - Aminoácidos: igual a la glucosa. - Secreción de protones: Aquí existe contra-cotransporte (en sentidos contrarios); ya que mientras los protones son secretados de las células al lumen, el sodio es reabsorbido del lumen a las células. "TODAS LAS SUSTANCIAS TIENEN UNA DISMINUCIÓN EN SU REABSORCIÓN PORQUE DEPENDEN DIRECTAMENTE DE LA REABSORCIÓN DEL SODIO" [Mirar Figura 16-13 de la guía] 7- Compare los cambios en la GFR y la secreción de renina que ocurre en respuesta a una hemorragia moderada en dos individuos: uno que toma drogas que bloquean los nervios simpáticos de los riñones y la otra no toma la droga. GFR (Glomerular Filtration Rate): 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). Renina (o
angiotensinogenasa): es una
proteína (enzima) segregada por las células yuxtaglomerulares del riñón. Suele secretarse en casos de hipotensión arterial y de baja volemia. El aparato yuxtaglomerular es una estructura renal que regula el funcionamiento de cada nefrona. Función: detectar tanto variaciones en la presión de la sangre que llega al glomérulo por la arteriola aferente, como la composición del filtrado final que sale de la nefrona, antes de verterse en el
túbulo colector. En función de las variaciones detectadas, esta estructura segregra la hormona renina, fundamental en la regulación de la homeostasis corporal. La estimulación del sistema simpático está mediada por receptores adrenérgicos beta-1 presentes en las células yuxtaglomerulares. En general la actividad del sistema simpático aumenta cuando la presión sanguínea disminuye, lo que a nivel renal provoca la secreción de renina. La actividad del simpático también produce la constricción de la arteriola aferente. Como esto ocurre antes de llegar a las células granulares, un aumento de la resistencia de la ateriola aferente implica una reducción en la presión sanguínea que llega a estas células, lo que activa también los baroreceptores y aumenta la secreción de renina. Cuando hablamos de hemorragia hablamos de una pérdida de sangre, lo que causa que disminuya el volumen de sangre circulante (volemia) y la presión sanguínea, por lo tanto también la GFR. Una persona que no toma la droga tendrá un funcionamiento normal del sistema simpático, es decir, se secretará renina En una persona que consume la droga los niveles de GFR no bajarían tanto ni los niveles de secreción de renina subirían tanto. Esto se debe a que los nervios simpáticos son la vía mayor de acción de ambas respuestas durante la hemorragia.
8-Si una persona toma una droga que inhibe completamente la enzima convertidora de angiotensina, ¿qué ocurre con la secreción de aldosterona cuando la persona está con una dieta baja en sodio?
La enzima convertidora de angiotensina (ECA) es una dicarbopeptidasa que utiliza Zn 2+ y Cl - como cofactores. La ECA es producida por varios tejidos corporales tan diversos como el sistema nervioso central, riñónes y pulmón. Convierte la angiotensina I en angiotensina II que incrementa la acción vasoconstrictora y libera aldosterona. La aldosterona es una hormona esteroidea producida por la sección externa de la zona glomerular de la corteza adrenal en la glándula suprarrenal, y actúa en la conservación del sodio, secretando potasio e incrementando la presión sanguínea. Entonces, si una droga inhibe completamente la enzima convertidora de angiotensina, la secreción de aldosterora sería mínima. Al bloquearse la enzima convertidora de angiotensina se impide el paso de angiotensina I a angiotensina II, siendo esta última la mayor responsable de aumentar la secreción de aldosterona.
9. Una persona joven que tuvo un daño cerebral aparentemente se recuperó, pero tiene s ed todo el día. ¿Cuál puede ser la causa?
La vasopresina es una hormona sintetizada por un grupo discreto de neuronas hipotalámicas cuyos axones desembocan en la hipófisis posterior, desde donde es secretada hacia la circulación sanguínea por exocitosis. Actúa en las células del músculo liso alrededor de los vasos sanguíneos causando contracción muscular, generando una constricción de los vasos sanguíneos y un aumento en la presión sanguínea. Además actúa a nivel renal disminuyendo la excreción de agua en la orina, reteniendo fluido en el organismo y ayudando así a mantener el volumen sanguíneo. Debido a esta función renal en particular es que también se le denomina hormona antidiurética (ADH). Su secreción está regulada por baroreceptores y osmoreceptores. Una disminución en el volumen extracelular aumenta la secreción de ADH, aumentando la permeabilidad de los conductos colectores y reabsorbiendo agua. Junto a la disminución del volumen extracelular (o volumen de filtración glomerular) disminuye en conjunto la presión
cardiovascular, por lo que los barorreceptores disminuyen su tasa de descarga y se envían menos impulsos por vía aferente hacia el hipotálamo, liberándose una menor cantidad de neurotransmisor inhibitorio y por lo tanto, fomentando la secreción de vasopresina. Si el volumen extracelular aumentase, aumentarían los impulsos envíados desde los barorreceptores y las vías aferentes estarían liberando una mayor cantidad del neurotransmisor inhibitorio, por lo que disminuiría la secreción de ADH. Cuando existe un variación en el volumen de H 20 que no está acompañado de una variación en la concentración de sodio, existe un cambio en la osmolaridad de los fluidos corporales que es sensada por los osmorreceptores ubicados en el hipotálamo. Es por esto que si aumenta el volumen de H20 disminuye la osmolaridad, la descarga de los osmorreceptores y, por tanto, la secreción de ADH. La baja en la vasopresina plasmática hace que disminuya la permeabilidad al H 20 en los conductos colectores del riñón y se reabsorbe menos H 20, por lo que aumenta la excreción de H20. La sensación de sed es estimulada por una disminución en el volumen extracelular y, principalmente, por un aumento de la osmolaridad en el plasma. Los osmorreceptores y barorreceptores que controlan la sed son los mismos que controlan la secreción de vasopresina. Los centros nerviosos que integran los cambios sensados por los receptores y que regulan la sed están ubicados en el hipotálamo, muy cercano a las áreas que producen la vasopresina.
En este caso existen dos motivos que pueden inducir la sensación de sed. Uno de ellos es que la persona haya sufrido un daño en el hipotálamo por lo que disminuye la secreción normal de ADH, lo que reducirá el volumen de filtración glomerular y aumentará el volumen de orina excretada (diuresis). Esto generará que la persona se deshidrate y en función del aumento de la osmolaridad y disminución del volumen de agua ( presión sanguínea), se estimule la sed. Otra posible causa es que justamente el área del cerebro involucrada en la sensación de sed haya sufrido algún daño. (Vean el esquema, está super claro... traté de adjuntarlo pero no lo encontré en ningún lado
)
10.- Un paciente tiene un tumor en la corteza adrenal que secreta grandes cantidades de aldosterona. ¿Qué efecto tiene sobre la cantidad total de sodio y potasio de su cuerpo?
Esto es principalmente aldosteronismo o Síndrome de Conn. Como la aldoesterona estimula la reabsorción de sodio y la secreción de potasio, habrá retención corporal total de sodio y perdida de potasio. Curiosamente, la persona en esta situación retiene muy poco sodio a causa de que la excreción urinaria de sodio vuelve a la normalidad después de varios días a pesar de la continua y alta concentración de aldosterona. Una explicación para esto, es que GFR y el factor natriurético atrial incrementan como resultado de la inicial retención de sodio.
11.- Una persona toma una droga que inhibe la secreción tubular de protones. ¿Qué efectos tiene esa droga sobre el balance corporal del sodio, agua y protones?
El balance de sodio y agua se volverá negativo a causa del incremento en la excreción de estas sustancias en la orina. Esta persona también presentará una disminución en la concentración de bicarbonato en el plasma y acidez metabólica a causa del incremento en la excreción de bicarbonato. Estos efectos en la regulación acido-base pueden ser explicados por el hecho de que la secreción de iones hidrógenos (bloqueados por la droga) son necesarios para la reabsorción de bicarbonato y para la excreción de iones hidrógenos (que contribuyen a la formación de bicarbonato en la sangre). La aumentada excreción de sodio refleja el hecho de que la mayor parte de la reabsorción de sodio en el túbulo proximal se realiza por el cotransporte de Na+/H+. Al bloquear la secreción de iones hidrógenos, la droga también bloqueara parcialmente la reabsorción de sodio. La aumentada excreción de agua ocurre por la falla en la reabsorción de sodio y el bicarbonato disminuye la reabsorción de agua (recordar que la reabsorción de agua es secundario para la reabsorción de solutos), resultando en una diuresis osmótica.
