Cambios en las presiones de Starling PDF

Cambios en las presiones de Starling La TFG depende de la presión neta de ultrafiltración que, a su vez, depende de la suma de las presiones de Starling en la pared del capilar glomerular. Por tanto, debe quedar claro que los cambios en la TFG pueden producirse por cambios en cualquiera de las presi...

Cambios en las presiones de Starling La TFG depende de la presión neta de ultrafiltración que, a su vez, depende de la suma de las presiones de Starling en la pared del capilar glomerular. Por tanto, debe quedar claro que los cambios en la TFG pueden producirse por cambios en cualquiera de las presiones de Starling. ​ ♦ Los cambios en la PCG son producidos por cambios en la resistencia de las arteriolas aferentes y eferentes. Por razones aparentes, los cambios en la TFG se producen en direcciones opuestas, según la arteriola afectada. El mecanismo subyacente de este fenómeno se muestra en la. ​ La figura A muestra la constricción de la arteriola aferente, en la que aumenta la resistencia arteriolar aferente. Como se espera ante una constricción arteriolar, el FPR disminuye. La TFG también disminuye porque,  al fluir menos sangre hacia el interior del capilar glomerular, la P CG disminuye, reduciendo la presión neta de ultrafiltración. Entre los ejemplos se incluyen los efectos del sistema nervioso simpático y las concentraciones elevadas de angiotensina II. ​ La figura B muestra la constricción de la arteriola eferente, en la que aumenta la resistencia arteriolar eferente. El efecto de la constricción arteriolar en el FPR es igual que en la constricción de la arteriola aferente (disminuye), aunque el efecto en la TFG sea opuesto (aumenta). La TFG aumenta porque se impide que la sangre abandone el capilar glomerular, provocando un aumento de la PCG y de la presión neta de ultrafiltración. Un ejemplo es el efecto de las concentraciones bajas de angiotensina II. ​ Los efectos de la angiotensina II en el FPR y la TFG tienen consecuencias importantes. Aunque la angiotensina II contrae las arteriolas aferentes y eferentes, demuestra preferencia por estas últimas. Por tanto, una concentración baja de angiotensina II tiene un gran efecto constrictor en las arteriolas eferentes y un pequeño efecto constrictor en las aferentes, provocando un descenso del FPR y un aumento de la TFG. Una concentración mayor de angiotensina II (como la que se observa en respuesta a una hemorragia) tiene un pronunciado efecto constrictor sobre las arteriolas eferentes y un efecto constrictor medio sobre las aferentes, causando un descenso del FPR y un descenso menor de la TFG. Por tanto, con concentraciones bajas y altas de angiotensina II, por su efecto preferente sobre las arteriolas eferentes, la TFG está «protegida» o «preservada» en caso de vasoconstricción. Los inhibidores de la enzima convertidora de la angiotensina (ECA) bloquean la producción de angiotensina II y compensan o eliminan su efecto protector sobre la TFG. ​ ♦ Los cambios en la πCG se producen por cambios en la concentración de proteínas plasmáticas. Por tanto, un aumento en la concentración de proteínas plasmáticas hace aumentar la πCG , que disminuye la presión neta de ultrafiltración y la TFG. Por otro lado, el descenso de la concentración de proteínas plasmáticas (p. ej., síndrome nefrótico, en el que se pierden grandes cantidades de proteína por la orina) disminuye la πCG , que aumenta la presión neta de ultrafiltración y la TFG. ​ ♦ Los cambios en la PEB pueden producirse por una obstrucción del flujo de orina (p. ej., un cálculo ureteral o una constricción de un uréter). Por ejemplo, si el uréter está constreñido, la orina no puede pasar del uréter a la vejiga, haciendo que la orina vuelva al riñón. Por consiguiente, la presión hidrostática en las nefronas aumentará hasta el espacio de Bowman, causando un aumento de la PEB que disminuye la presión neta de ultrafiltración, reduciendo la TFG. Medición de la tasa de filtración glomerular La TFG se mide por el aclaramiento de un marcador glomerular. Un marcador glomerular tiene las tres características siguientes: 1) debe filtrarse libremente a través de los capilares glomerulares, sin restricción de tamaño o carga; 2) no puede ser reabsorbido ni segregado por el túbulo renal, y 3) cuando se infunde, no puede alterar la TFG. Por tanto, las propiedades del marcador glomerular ideal difieren de las de un marcador usado para medir el FPR (es decir, el PAH). Aclaramiento de inulina El marcador glomerular de referencia es la inulina, un polímero de fructosa con un peso molecular de unos 5.000 daltons. La inulina no se une a las proteínas plasmáticas, no está cargada y tiene un tamaño molecular que le permite filtrarse libremente por la pared del capilar glomerular. Una vez filtrada, la inulina es totalmente inerte en el túbulo renal: no es reabsorbida ni segregada por las células tubulares renales. Por tanto, la cantidad de inulina filtrada por los capilares glomerulares es exactamente igual a la cantidad de inulina excretada por la orina. El aclaramiento de inulina es igual a la TFG, expresado en la siguiente ecuación: Deben señalarse varios puntos adicionales sobre el uso de la inulina para medir la TFG. 1) La inulina no es una sustancia endógena y, por tanto, debe infundirse por vía intravenosa. 2) El numerador de la fracción, , es igual a la tasa de excreción de inulina. 3) Los cambios en la concentración plasmática de inulina no alteran la TFG, aunque un examen de la ecuación podría llevar a la conclusión opuesta. Por ejemplo, un aumento de la concentración plasmática de inulina (por infusión de más inulina) no reduce la TFG, según la lógica siguiente: al aumentar la concentración plasmática de inulina, la cantidad de inulina filtrada también aumenta, lo mismo que la cantidad de inulina excretada. Por tanto, el numerador y denominador aumentan proporcionalmente y el valor calculado de la TFG no se altera. 4) La TFG (o el aclaramiento de inulina) tampoco se afecta por cambios en el flujo de orina, aunque un examen de la ecuación podría volver a llevar a la conclusión opuesta. Cuando el flujo de orina aumenta, la concentración urinaria de inulina, [O] inulina , disminuye proporcionalmente por dilución. En consecuencia, el numerador y el valor calculado de la TFG no se afectarán por este cambio en el flujo de orina, como se muestra en el siguiente problema. Otros marcadores de la tasa de filtración glomerular La inulina es el único marcador glomerular perfecto; ningún otro marcador satisface los criterios requeridos a la perfección. La sustancia más parecida es la creatinina, que se filtra libremente por los capilares glomerulares, pero también se segrega en una pequeña cantidad. Por tanto, el aclaramiento de creatinina sobreestima ligeramente la TFG. Sin embargo, la comodidad de usar la creatinina compensa este pequeño error: la creatinina es una sustancia endógena (la inulina no lo es) y no debe infundirse para medir la TFG. Para calcular la TFG pueden usarse tanto el BUN como la concentración sérica de creatinina, porque la urea y la creatinina se filtran a través de los capilares glomerulares. Por tanto, cada sustancia depende del paso de filtración para poder excretarse por la orina. Cuando hay un descenso de TFG (p. ej., en la insuficiencia renal), el BUN y la creatinina sérica aumentan porque no se filtran adecuadamente. La contracción del volumen (hipovolemia) da lugar a disminución de la perfusión renal y, en consecuencia, de la TFG (azotemia prerrenal). En la azotemia prerrenal, el BUN y la creatinina sérica aumentan por un descenso de la TFG. Sin embargo, debido a que la urea es reabsorbida y la creatinina no, el BUN aumenta más que la creatinina sérica; en la contracción del volumen existe una mayor reabsorción proximal de todos los solutos, incluida la urea, que causa un mayor aumento del BUN. Por tanto, un indicador de la contracción del volumen (azotemia prerrenal ) es un cociente BUN/creatinina aumentado a más de 20. En cambio, la insuficiencia renal por causas renales (p. ej., insuficiencia renal crónica) produce un aumento del BUN y de la creatinina sérica, pero no un aumento del cociente BUN/creatinina. Fracción de filtración La fracción de filtración expresa la relación entre la TFG y el FPR. La fracción de filtración se da en la siguiente ecuación: Es decir, la fracción de filtración es la fracción del FPR que se filtra por los capilares glomerulares. El valor de la fracción de filtración está normalmente alrededor de 0,20 o 20%. Es decir, el 20% del FPR es filtrado y el 80% no lo es. El 80% del FPR que no es filtrado deja los capilares glomerulares por las arteriolas eferentes y se convierte en flujo sanguíneo capilar peritubular. Como ejercicio, piense en el efecto de los cambios en la fracción de filtración sobre la concentración de proteínas y la presión oncótica (πc ) de la sangre peritubular capilar. Si la fracción de filtración aumentara, se filtraría relativamente más líquido fuera de la sangre glomerular capilar, dando lugar a un aumento mayor del habitual en la concentración de proteínas de la sangre capilar. Por tanto, los aumentos en la fracción de filtración aumentan la concentración de proteínas y la πc de la sangre peritubular capilar (con consecuencias para el mecanismo reabsortivo en el túbulo proximal que se explica más adelante en este capítulo). Reabsorción y secreción La filtración glomerular da lugar a la producción de grandes cantidades (180 l/día) de ultrafiltrado de plasma. Si este ultrafiltrado se excretara inalterado, se perderían las siguientes cantidades por la orina al día: 180 l de agua, 25.200 mEq de Na + , 19.800 mEq de Cl − , 4.320 mEq de HCO 3 − y 14.400 mg de glucosa. Cada una de estas pérdidas representa una cantidad 10 veces mayor que la que se encuentra en todo el LEC. Por suerte, los mecanismos reabsortivos de las células epiteliales que revisten el túbulo renal devuelven estas sustancias a la circulación y al LEC. Además, los mecanismos de secreción en las células epiteliales eliminan ciertas sustancias de la sangre peritubular capilar y las añaden a la orina. Medición de reabsorción y secreción Los procesos de filtración, reabsorción y secreción se ilustran en la siguiente figura, con un capilar glomerular con sus arteriolas aferente y eferente que muestra la parte inicial de la nefrona (espacio de Bowman y el principio del túbulo contorneado proximal), revestida de células epiteliales. Cerca se encuentra un capilar peritubular, que nace de la arteriola eferente e irriga la nefrona. ​ ♦ Filtración. Un líquido de tipo intersticial se filtra por el capilar glomerular hacia el espacio de Bowman. La cantidad de sustancia filtrada al espacio de Bowman por unidad de tiempo se denomina carga filtrada. El líquido en el espacio de Bowman y en el lumen de la nefrona se llama líquido tubular o líquido luminal. ​ ♦ Reabsorción. El agua y numerosos solutos (p. ej., Na + , Cl − , HCO 3 − , glucosa, aminoácidos, urea, Ca 2+ , Mg 2+ , fosfato, lactato, citrato y ácido úrico) son reabsorbidos del filtrado glomerular hacia la sangre capilar peritubular. Los mecanismos de reabsorción incluyen transportadores en las membranas de las células epiteliales renales. Como se ha señalado, si no se produjera la reabsorción, la mayoría de los componentes del LEC se perdería rápidamente por la orina. ​ ♦ Secreción. Algunas sustancias (p. ej., ácidos orgánicos, bases orgánicas, K + y ácido úrico) se segregan de la sangre peritubular capilar al líquido tubular. Por tanto, además de la filtración, la secreción proporciona un mecanismo para excretar sustancias por la orina. Igual que en la reabsorción,  los mecanismos de secreción incluyen transportadores en las membranas de las células epiteliales que revisten la nefrona. ​ ♦ Excreción (o tasa de excreción). Se refiere a la cantidad de una sustancia excretada por unidad de tiempo. La excreción es el resultado neto o la suma de los procesos de filtración, reabsorción y secreción. La tasa de excreción puede compararse con la carga filtrada para determinar si una sustancia se ha reabsorbido o segregado. Para calcular la carga filtrada, la tasa de excreción y la tasa de reabsorción o secreción se utilizan las siguientes ecuaciones: En pocas palabras, la diferencia entre la carga filtrada y la tasa de excreción es la tasa de reabsorción neta o secreción neta. Si la carga filtrada es superior a la tasa de excreción, se ha producido la reabsorción neta de la sustancia. Si la carga filtrada es inferior a la tasa de excreción, se ha producido la secreción neta de la sustancia. Este tipo de cálculo se muestra en la figura que se viene; se exponen dos ejemplos: el de una sustancia que es reabsorbida y el de otra que es segregada. (Téngase en cuenta que el cálculo de la carga filtrada para sustancias unidas a las proteínas plasmáticas debe corregirse en virtud del porcentaje no unido.) La figura A ilustra el control renal del Na+, un soluto que es filtrado libremente y es reabsorbido después. En este ejemplo, la carga filtrada de Na+ es de 25.200 mEq/día y la tasa de excreción de Na + es de 100 mEq/día Dado que la carga filtrada de Na + es superior a la tasa de excreción, debe haber habido una reabsorción neta de Na +. El riñón reabsorbe 25.100 mEq/día, que es un 99,4% de la carga filtrada (25.100 mEq/25.200 mEq). La figura B muestra el control renal del PAH, un soluto filtrado y segregado después. En este ejemplo, la carga filtrada de PAH es de 18 g/día (TFG × [P] PAH ) y la tasa de excreción de PAH es de 54 g/día. Dado que la carga filtrada de PAH es inferior a la tasa de excreción, debe haber habido una secreción neta de PAH que representa 36 g/día (tasa de excreción − carga filtrada). En este ejemplo, la tasa de secreción del PAH es dos veces mayor que la carga filtrada original. Glucosa: ejemplo de reabsorción La glucosa es filtrada a través de los capilares glomerulares y reabsorbida por las células epiteliales del túbulo contorneado proximal. La reabsorción de glucosa es un proceso en dos pasos que incluye el cotransporte de Na + -glucosa por la membrana luminal y el transporte facilitado de glucosa por la membrana peritubular. Dado que hay un número limitado de transportadores de glucosa, el mecanismo es saturable, es decir, tiene un transporte máximo o Tm. Mecanismo celular de la reabsorción de glucosa En relación al túbulo proximal inicial. La membrana luminal de las células epiteliales está en contacto con el líquido tubular (lumen) y contiene el cotransportador de Na + -glucosa. La membrana peritubular o la membrana basolateral de las células da a la sangre capilar peritubular y contiene la Na+ -K+ ATPasa y el transportador facilitado de glucosa. En la reabsorción de glucosa del líquido tubular a la sangre capilar peritubular se producen los siguientes pasos: ​ 1. La glucosa se mueve del líquido tubular a la célula con el cotransportador de Na+ -glucosa (llamado SGLT2 ) en la membrana luminal. Un ion Na+ y una glucosa se unen a la proteína cotransportadora, la proteína gira en la membrana y Na + y glucosa se liberan al LIC. En este paso, la glucosa se transporta en contra de un gradiente electroquímico; la energía para este  transporte ascendente de glucosa procede del movimiento descendente de Na+. ​ 2. El gradiente de Na+ se mantiene por la Na+ -K+ ATPasa en la membrana peritubular. Debido a que el ATP se usa directamente para dar energía a la Na+ -K+ ATPasa e indirectamente para mantener el gradiente de Na+ , el cotransporte de Na+ -glucosa se llama transporte activo secundario. ​ 3. La glucosa es transportada de la célula a la sangre capilar peritubular por difusión facilitada. En este paso, la glucosa se mueve a favor de su gradiente electroquímico y no necesita energía. Las proteínas que intervienen en la difusión facilitada de la glucosa se llaman GLUT1 y GLUT2, que pertenecen a una familia mayor de portadores de glucosa.