regulacion de la osmolaridad del liquido extracelular y de la concentracion de sodio.pdf

REGULACION DE LA OSMOLARIDAD DEL LEC Y DE LA CONCENTRACION DE SODIO CATEDRA DE FISIOLOGIA  a. ¿Para qué se regula la osmolaridad? b. ¿Cómo está determinada la osmolaridad? c. ¿Cómo está regulada la concentración de Na+ y la osmolaridad? d. ¿Cómo está regulado el agua c...

REGULACION DE LA OSMOLARIDAD DEL LEC Y DE LA CONCENTRACION DE SODIO CATEDRA DE FISIOLOGIA  a. ¿Para qué se regula la osmolaridad? b. ¿Cómo está determinada la osmolaridad? c. ¿Cómo está regulada la concentración de Na+ y la osmolaridad? d. ¿Cómo está regulado el agua corporal?  a. ¿Para qué se regula la osmolaridad? Para tener un LEC con una concentración relativamente constante de electrolitos y otros solutos (osmolaridad) → correcto funcionamiento de las células del organismo. b. ¿Cómo está determinada la osmolaridad? Por la cantidad de solutos / volumen extracelular. c. ¿Cómo está regulada la concentración de Na+ y la osmolaridad? Por la cantidad de agua extracelular. d. ¿Cómo está regulado el agua corporal? Por la ingestión y por la excreción renal de agua.  LOS RIÑONES EXCRETAN UN EXCESO DE AGUA MEDIANTE LA FORMACION DE UNA ORINA DILUIDA. Los riñones tienen capacidad de variar las proporciones relativas de solutos y agua de acuerdo a la existencia de un exceso o una deficiencia de agua. Hay que tener en cuenta que cuando hablamos de agua, también hablamos de la osmolaridad.  EJERCICIO MENTAL a. Si hay exceso de agua en el organismo: 1. Osmolaridad del ACT está:...... 2. Osmolaridad de la orina será:...... 3. Volumen de orina será:...... b. Si hay déficit de agua en el organismo: 1. Osmolaridad del ACT está:...... 2. Osmolaridad de la orina será:...... 3. Volumen de orina será:......  EJERCICIO MENTAL a. Si hay exceso de agua en el organismo: 1. Osmolaridad del ACT está: reducida. 2. Osmolaridad de la orina será: reducida. 3. Volumen de orina será: elevado. b. Si hay déficit de agua en el organismo: 1. Osmolaridad del ACT está: elevada. 2. Osmolaridad de la orina será: elevada. 3. Volumen de orina será: reducido.  LA ADH CONTROLA LA CONCENTRACION DE LA ORINA. 1. ADH (vasopresina): ¿Cómo se activa? Se detecta cambios en la osmolaridad y concentración de Na+ en el plasma (sistema de retroalimentación por células hipotálamicas). ¿Cómo actúa ADH? Modificando (DISMINUYE) la excreción renal de agua con independencia de la excreción de solutos.  EJERCICIO MENTAL Si aumenta la osmolaridad del plasma (déficit de agua): Aumenta secreción de ADH → aumenta reabsorción de agua en TD y CC → disminuye volumen urinario → no se altera la excreción renal de solutos. Si disminuye la osmolaridad en el plasma (exceso de agua): Disminuye secreción de ADH → disminuye reabsorción de agua en TD y TC → aumenta volumen urinario → no se altera la excreción renal de solutos.  CONCLUSION LA ORINA YA LLEGA DILUIDA A LOS CONDUCTOS COLECTORES… DEPENDIENDO DE LA CONCENTRACIÓN DE ADH, SE MODIFICA LA CONCENTRACIÓN DE LA ORINA. a. Presencia de ADH: excreción de orina concentrada. b. Ausencia de ADH: excreción de orina diluida.  MECANISMOS RENALES PARA EXCRETAR UNA ORINA DILUIDA. Aumentando la reabsorción de solutos y disminuyendo la reabsorción de agua. Se excreta entonces así un volumen urinario elevado, con osmolaridad muy baja.  MECANISMOS RENALES PARA EXCRETAR UNA ORINA DILUIDA. a. Cuando el FG está recién formado (cápsula de Bowman) → osmolaridad: 300 mOsm/l (isoosmótico respecto al plasma). Para excretar exceso de agua, la osmolaridad del FG tiene que disminuir (dilución). Eso se consigue reabsorbiendo más solutos que agua a través de los distintos segmentos del líquido tubular.  La osmolaridad de la orina varia entre 50 – 1200 mOsm/L. Produciendo una variación de volumen de entre 0,5 L 20 L  MECANISMOS RENALES PARA EXCRETAR UNA ORINA DILUIDA. b. Túbulo proximal → Líquido tubular continua isoosmótico. Solutos y agua se reabsorben en igual proporción. Osmolaridad: 300 mOsm/l. c. Asa delgada descendente de Henle → líquido tubular va aumentando su osmolaridad. Hiperosmótico. Osmolaridad: 600 mOsm/l. Rodeado por medula hipertónica → agua sale hacia la médula (para tratar de equilibrar las concentraciones en médula y túbulo), y la osmolaridad del líquido tubular aumenta.  MECANISMOS RENALES PARA EXCRETAR UNA ORINA DILUIDA. d. Asa gruesa ascendente de Henle → liquido tubular disminuye su osmolaridad. Hipoosmótico. Osmolaridad: 100 mOsm/l. Reabsorción de Na+ K+ 2Cl- (salen del líquido tubular). Segmento impermeable al agua. SIN ADH  MECANISMOS RENALES PARA EXCRETAR UNA ORINA DILUIDA e. Túbulos distales y túbulos colectores → DEPENDIENTES DE ADH Si no hay ADH: impermeable al agua, pero continua reabsorción de solutos: disminuye osmolaridad urinaria. Más hipoosmótico. Formación de gran volumen de orina diluida. Osmolaridad: 50 mOsm/l. OBS: comprender que al final, la concentración o dilución de la orina depende exclusivamente de la parte final del túbulo distal y conductos colectores, dependientes de ADH. SIN ADH  LOS RIÑONES CONSERVAN AGUA EXCRETANDO UNA ORINA CONCENTRADA. Esta capacidad de los riñones minimiza la ingestión de líquido necesaria para mantener la homeostasis (recuérdese cuales son las vías de ganancia y pérdida de agua). Capacidad de concentración máxima: 1200-1400 mOsm/l. Volumen obligatorio de orina: 0,5 - 1 l/día.  REQUISITOS PARA EXCRETAR UNA ORINA CONCENTRADA. 1. La ADH aumenta la permeabilidad de los TD y TC, eso hace que aumente la reabsorción de agua. 2. La elevada osmolaridad del líquido intersticial de la médula proporciona gradiente osmótico necesario para reabsorber agua en presencia de altas [ADH]. Desde el intersticio, el líquido reabsorbido pasa a la sangre nuevamente a través de los vasos rectos (ultrafiltración).  PERO, ¿CUÁL ES EL PROCESO POR EL CUAL EL LÍQUIDO INTERSTICIAL MEDULAR RENAL SE HACE HIPEROSMÓTICO? MECANISMO MULTIPLICADOR DE CONTRACORRIENTE ¿De qué depende? De la disposición anatómica especial de las 1. Asas de Henle 2. Vasos rectos (capilares peritubulares especializados de la médula renal). Asas de Henle y vasos rectos se introducen en la profundidad de la médula hasta la punta de las papilas renales. Luego se vuelven a la corteza renal. Finalmente, los conductos colectores transportan la orina a través de la médula hiperosmolar antes de que se excrete. Función del mecanismo de contracorriente: crear un intersticio medular renal hiperosmótico. Osmolaridad intersticial en otras partes del cuerpo: 300 mOsm/l. Osmolaridad intersticial médula renal: 1200 mOsm/l. FACTORES QUE CONTRIBUYEN AL AUMENTO DE LA CONCENTRACIÓN DE SOLUTOS EN LA MÉDULA RENAL. 1. + Transporte activo de iones Na+ y co-transporte de k, Cl, otros fuera de la porción gruesa ascendente del asa de Henle hacia el intersticio. 2. + Transporte activo de iones desde los túbulos distales y conductos colectores hacia el intersticio medular. 3. + Difusión facilitada de grandes cantidades de urea desde los conductos colectores hacia el intersticio medular. 4. - Difusión de pequeñas cantidades de agua desde los túbulos medulares hacia el intersticio medular.  EN SINTESIS La reabsorción repetida de NaCl por la rama gruesa del asa ascendente de Henle y la entrada continua de NaCl desde el túbulo proximal hacia el asa delgada de Henle se llama multiplicador de contracorriente. El NaCl recién llegado desde los túbulos proximales se añade al NaCl ya reabsorbido en la rama gruesa del asa ascendente de Henle, lo que multiplica su concentración en el intersticio medular.  FUNCION DEL TUBULO DISTAL Y DE LOS CONDUCTOS COLECTORES EN LA EXCRECION DE UNA ORINA CONCENTRADA. El líquido que abandona el asa de Henle hacia el TCD en la corteza renal, está diluido (100 mOsm/l) La primera parte del TCD reabsorbe NaCl, pero es impermeable al agua diluye más el líquido tubular. A partir de aquí, la reabsorción o no de agua depende de la concentración plasmática de ADH. SIN ADH CON ADH  FUNCION DEL TUBULO DISTAL Y DE LOS CONDUCTOS COLECTORES EN LA EXCRECION DE UNA ORINA CONCENTRADA. Cuando hay concentraciones elevadas de ADH, los conductos colectores se hacen permeables, reabsorbiéndose agua hacia el intersticio DE LA CORTEZA, donde se reabsorbe rápidamente hacia los capilares peritubulares. A medida que el líquido tubular fluye a lo largo de los conductos colectores medulares, hay un mayor reabsorción de agua desde el líquido tubular hacia el intersticio, pero la cantidad total de agua es relativamente pequeña comparada con la añadida al intersticio cortical (no altera la osmolaridad del intersticio medular). El agua reabsorbida sale por los vasos rectos hacia la sangre venosa. Cuando hay concentraciones elevadas de ADH, lo conductos colectores se hacen permeables al agua, de manera que el líquido al final de los conductos colectores tiene prácticamente la misma osmolaridad que el líquido intersticial de la médula renal, unos 1.200 mOsm/L → orina muy concentrada CON ADH  LA UREA CONTRIBUYE A LA HIPEROSMOLARIDAD DEL INTERSTICIO MEDULAR RENAL Y A LA CONCENTRACION DE ORINA. Contribución: 40 – 50% Forma de reabsorción: pasiva (difusión facilitada) desde los conductos colectores medulares cuando existe déficit de agua en el organismo y las concentraciones de ADH son altas. Al aumentar las concentraciones de urea en el líquido tubular, esta alta concentración difunde hacia el intersticio gracias a transportadores especiales en los CCM que facilitan la difusión. Las concentraciones urinarias de urea son igualmente altas, incluso aunque la urea se reabsorba. Cuando hay demasiada agua en el cuerpo y concentraciones bajas de ADH, los conductos colectores medulares tienen una permeabilidad mucho menor al agua y a la urea, y se excreta más urea en la orina. RESUMEN DEL MECANISMO DE CONCENTRACION DE LA ORINA Y DE LOS CAMBIOS EN LA OSMOLARIDAD EN DIFERENTES SEGMENTOS DE LOS TUBULOS. Cambios en la osmolaridad y el volumen del líquido tubular a medida que pasa por las diferentes partes de la nefrona. 1. TUBULO PROXIMAL. 4. PRIMERA PARTE DEL TUBULO DISTAL. a. Reabsorción relativa de solutos y a. Reabsorción de solutos es mayor que la el líquido es igual: 65% de agua. El líquido tubular se diluye más. reabsorción. 5. PARTE FINAL DEL TUBULO DISTAL Y b. Osmolaridad: 300 mOsm/l. TUBULOS COLECTORES CORTICALES. 2. ASA DESCENDENTE DE HENLE. a. Segmento sensible a ADH. La osmolaridad a. Reabsorción de agua es mayor que del líquido tubular depende de la la de los solutos. La osmolaridad concentración de ADH. aumenta gradualmente hasta Si ADH alta: aumenta reabsorción de agua. La osmolaridad aumenta. igualar con el intersticio medular. Sin ADH: se reabsorbe poca agua, se b. Osmolaridad: 1200 mOsm/l. reabsorben iones. La osmolaridad se reduce. 3. ASA ASCENDENTE GRUESA DE 6. CONDUCTOS COLECTORES MEDULARES HENLE. INTERNOS. a. Reabsorción de solutos es mayor a. Depende de la osmolaridad del intersticio que la el agua. El líquido tubular medular. se diluye. Depende de ADH. Si ADH alta: volumen pequeño de orina, pero Osmolaridad: 100 mOsm/l. b. muy concentrada.  PUNTOS IMPORTANTES A SER CONSIDERADOS. 1. NaCl es uno de los principales solutos que contribuyen a la hiperosmolaridad del intersticio medular. 2. El riñón puede, cuando es necesario, excretar una orina muy concentrada que contiene poco NaCl, a expensas de productos de desecho como la UREA y CREATININA. Ingerir poco Na estimula formación de AT2 y aldosterona reabsorción de Na, mientras dejan la urea y otros solutos mantener una orina muy concentrada. 3. Pueden excretarse grandes cantidades de orina diluida sin aumentar la excreción de Na. Disminuyendo secreción de ADH se disminuye la reabsorción de agua sin alterar significativamente la reabsorción de Na.  OSMOLARIDAD Y DE LA CONCENTRACION DE SODIO DEL LIQUIDO EXTRACELULAR. Concentración plasmática de Na: 140 – 145 mEq/l (media: 142 mEq/l). Osmolaridad plasmática: 300 mOsm/l (media: 282 mOsm/l)  SISTEMA DE RETROALIMENTACION OSMORRECEPTOR-ADH. 1. Aumento de osmolaridad del LEC (incremento plasmático de Na) deshidratan a las células osmorreceptoras en los núcleos supraópticos del hipotálamo. 2. La retracción de las celulas desencadena su activación y se envían señales finalmente al lóbulo posterior de la hipófisis. 3. Ahí se estimula la liberación de ADH almacenada en las terminaciones nerviosas. 4. La ADH se transporta a los riñones por la sangre donde aumenta la permeabilidad al agua de la parte final de los TD, CCC y CCM. 5. Aumenta la reabsorción de agua provocando la excreción de un volumen pequeño de orina concentrada. ESTIMULOS QUE PRODUCEN EL AUMENTO EN LA LIBERACION DE ADH. 1. Aumento de la osmolaridad del plasma. 2. Reducción de la presión arterial. 3. Reducción del volumen sanguíneo. 4. OTROS: a. Nauseas b. Fármacos: nicotina y morfina c. Alcohol: inhiben (diuresis acentuada tras la ingestión de alcohol).  FUNCION DE LA SED EN EL CONTROL DE LA OSMOLARIDAD Y LA CONCENTRACION DE SODIO EN EL LIQUIDO EXTRACELULAR. Sed: deseo consciente de agua. La ingestión de líquido está regulada por el mecanismo de la sed, que, junto con el mecanismo osmorreceptor – ADH mantiene el control preciso de la osmolaridad y de la concentración de Na en el LEC.  CENTROS DE LA SED EN EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL. HIPOTALAMO 1. Pared anteroventral del tercer ventrículo. 2. A nivel anterolateral en el núcleo preóptico.  ESTIMULOS DE LA SED. 1. Aumento de la osmolaridad plasmática: por deshidratación de las células en los centros de la sed. 2. Disminución del volumen sanguíneo: dependiente de impulsos de barorreceptores. 3. Disminución de la presión arterial. Angiotensina II: estimula factores asociados a la hipovolemia y la presión arterial. 4. Sequedad de la boca y la mucosa del esófago. 5. Estímulos faríngeos y digestivos.  UMBRAL DEL ESTIMULO OSMOLAR PARA BEBER. Cuando la concentración de Na aumenta alrededor de solo 2 mEq/l por encima de lo normal, se activa el mecanismo de la sed, que provoca el deseo de beber agua. MECANISMO DE APETITO POR LA SAL PARA EL CONTROL DE LA CONCENTRACION DE SODIO Y EL VOLUMEN DEL LIQUIDO EXTRACELULAR. 1. Reducción de la concentración de Na en el LEC. 2. Reducción del volumen sanguíneo o de la presión arterial, asociadas a insuficiencia circulatoria.