FISIOLOGÍA RENAL (Concentración de la orina, Equilibrio Acido-Básico)
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FISIOLOGÍA RENAL(Concentración de la orina, Equilibrio
Acido-Básico)
ycx
Dpto. de Ciencias Biológicas y Fisiológicas
Laboratorio de Transporte de Oxígeno
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Balance de agua
• Ingresos:Líquidos y alimentos “sólidos”Agua metabólica: 300 ml/día
• Egresos:
– Pérdidas no reguladas (“insensibles”)Heces: 100 ml/díaAire espirado: 400 ml/díaPiel: 300 ml/día
– Pérdidas reguladas: orina
1500 ml/día
1000 ml/día
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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
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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
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Balance de nitrógeno
Proteinas Urea
Cada 6.25 g de proteínas tienen 1 gr de nitrógenoCada 2.14 g de urea tienen 1 gr de nitrogeno
Si se ingiere 60 gramos de proteínas,se genera 9.6 gr de nitrógeno,que se excretan como 21 gr de urea
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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.
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ESQUEMA DE CONCENTRACIONES
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Hipertonicidad medular
• Los 2 principales solutos que se acumulanen el intersticio medular y explican suhipertonicidad son el ClNa y la úrea.
• El sitio de mayor reabsorción medular deClNa hacia el intersticio es la RGA deHenle (“efecto único”).
• La úrea se reabsorbe hacia el intersticioprincipalmente en el t. colector medular
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Fuentes generadoras de H+
• Ácidos volátiles (CO2): 15-20 mil mmol/día• Ácidos fijos (no volátiles):
– Exógena: dieta– Metabolismo endógeno Acidos inorgánicos
Sulfatos, fosfatos
Acidos orgánicos: Acido láctico Cetoácidos
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Equilibrio ácido-básico
Ingreso EgresoH+
60 mEq/día
60 mEq/día40 nEq/l
0.000000040 Eq/l
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Escala de pH (Sorensen)
- log [H+] = pH
- log [10-1 Eq/l] = pH 1- log [0.1 Eq/l] = pH 1
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Escala de pH
• pH1.02.03.04.05.06.07.07.48.09.0
• [H+] en Eq/l0.10.010.0010.00010.000010.0000010.00000010.0000000400.0000000100.000000001
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Límites normales
nEq/litro = 35 - 45
pH = 7.35 - 7.45
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Manejo de la carga ácida diaria
• Tamponamiento extracelular
• Tamponamiento intracelular
• Compensación respiratoria
• Excreción renal de la carga neta de ácido
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Manejo de la carga ácida diaria
0
20
40
60
80
100
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46
HORAS
% D
E R
ES
PU
ESTA
EC
IC
PULMONAR
RENAL
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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/LpH = 7. 4 0.03 x 40 mmHg
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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
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ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH
5.- [H+] = 24 x 40 = 40 nmol/L24
6.- [HCO3-] = 24 x PCO2 = 24 x 40 = 24
mmol/L [H+] 40
7.- PCO2 = [H+] . [HCO3-] = 40 x 24 = 40
mmHg24 24
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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.
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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)
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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.
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• 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).
Amortiguadores del LIC
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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
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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
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Compensación respiratoria
• La acidemia estimula el centro respiratorio
• El aumento del volumen minuto respiratoriose acompaña de mayor CO2 en el aireespirado y disminución de la pCO2
• H+ + HCO3- CO2 + H2O
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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)
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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)
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La brecha aniónica (anion gap)
Na+140
Cl104
HCO3 24
12 ± 2 mEq/l
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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.
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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
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REABSORCIÓN DE HCO3-
LÚMEN célula del TC SANGRE(Tipo A)
HCO3- H+ H+ HCO3
- HCO3-
15%Cl-
H2CO3
H2CO3
C.A. Cl-
H2O CO2 CO2 H2O
H2O
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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)
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TAMPÓN FOSFATO
LUMEN células del TCP SANGRE
Na+ Na+
HPO4-2 H+ 2K+
H+ HCO3-
H2PO4- Na+
H2CO3
C.A.
CO2 H2O
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TAMPÓN FOSFATO
LUMEN células del TC SANGRE
HPO4-2 H+ H+ HCO3
-
Cl-
H2CO3
H2PO4-2
C.A.
CO2 + H2O
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TAMPÓN NH3
LUMEN células de TCP SANGRE
Na+ Na+
NH4+ K+
H+
Gln NH3
Na+
KG HCO3-
Glucosa CO2 + H2O
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TAMPÓN NH3
LUMEN células del TC SANGRE
NH3 NH3 NH3
HCO3-
H+ H+
H2CO3 Cl-
C.A.
NH4+
CO2 + H2O