Fisiología Renal - Concentración y Dilución orina(Multiplicador contracorriente)(IG:@doctor.paiva)

Fisiología Renal: Concentración y Dilución de Orina y Sistema Contracorriente

Resumen de la Sección: En esta clase de fisiología renal, se aborda el tema de la concentración y dilución de orina, así como el sistema contracorriente. Se exploran conceptos como el gradiente osmótico, la multiplicación por contracorriente del reciclaje de urea y los vasos rectos en el intercambio por contracorriente. También se analiza la producción de orina hiperosmolar (concentrada) y orina hipotónica (diluida).

Generalidades sobre Concentración y Dilución de Orina

• La dirección del flujo tubular es contrario al flujo sanguíneo en los capilares.

• Los términos "hiperosmolar" y "hipotónico" son fundamentales para entender la concentración y dilución de orina.

• La osmolaridad del plasma es aproximadamente 300 mOsm/L, mientras que la osmolaridad urinaria puede variar según las necesidades del cuerpo.

Control Hormonal y Adaptaciones ante Falta o Exceso de Agua

• Ante una falta de agua, aumenta la liberación de hormona antidiurética (ADH), lo que provoca una mayor reabsorción de agua en los riñones.

• Como resultado, se produce una orina concentrada con alta osmolaridad.

• Por otro lado, ante un exceso de agua, disminuye la secreción de ADH, lo que lleva a una menor reabsorción de agua en los riñones.

• Esto resulta en una mayor excreción de orina diluida, con baja osmolaridad.

Importancia de la Concentración y Dilución de Orina

• Los riñones pueden generar una orina muy concentrada (hasta 1.200-1.400 mOsm/L) en caso de falta de agua, con un volumen urinario reducido.

• También pueden producir una orina muy diluida (hasta 50 mOsm/L) en caso de exceso de agua, con un volumen urinario elevado.

• Es crucial que los riñones puedan adaptarse a las necesidades del cuerpo para mantener el equilibrio hídrico.

Control Hormonal y Excreción de Solutos

• La hormona antidiurética (ADH) regula la osmolaridad urinaria y la reabsorción de agua.

• La ADH no afecta la excreción de solutos como el sodio.

• Mayor liberación de ADH resulta en mayor concentración de orina, mientras que menor liberación lleva a una mayor dilución.

Estos son los puntos clave abordados en esta clase sobre la concentración y dilución de orina y el sistema contracorriente en fisiología renal.

La Anti-Diuresis y la Diuresis

Resumen de la sección: En esta sección se habla sobre la anti-diuresis y la diuresis, que son respuestas del cuerpo ante una falta o un exceso de agua. Se menciona el gradiente osmótico corticomedular, que es el aumento progresivo de la osmolaridad en el líquido intersticial renal desde la corteza hasta la médula renal. Este gradiente es importante para generar una orina concentrada o diluida.

Gradiente Osmótico Corticomedular

• El gradiente osmótico aumenta progresivamente desde la corteza hacia la médula renal.

• A mayor profundidad en la médula, mayor es la osmolaridad intersticial.

• El intersticio medular renal es hiperosmolar.

• Los mecanismos que generan este gradiente son: multiplicación por contracorriente, reciclaje de urea y transporte activo de sodio.

Multiplicación por Contracorriente

• Es un mecanismo utilizado para transferir sustancias entre dos fluidos que van en dirección opuesta.

• En el riñón, los segmentos descendente y ascendente del asa de Henle y los vasos rectos tienen flujos opuestos.

• El segmento ascendente transporta cloruro de sodio hacia el intersticio, mientras que el segmento descendente permite el paso de agua hacia el intersticio.

• Esto resulta en una concentración del flujo tubular a medida que desciende por el segmento descendente y una dilución a medida que sube por el segmento ascendente.

Efecto Único y Flujo del Líquido Tubular

Resumen de la sección: En esta sección se explica el efecto único de la multiplicación por contracorriente, que consiste en el transporte de cloruro de sodio hacia el intersticio en el segmento ascendente y el paso de agua desde el segmento descendente hacia el intersticio. También se menciona el flujo continuo del líquido tubular a lo largo del asa de Henle.

Efecto Único

• El efecto único se refiere al transporte activo de cloruro de sodio hacia el intersticio en el segmento ascendente.

• El segmento descendente es permeable al agua, lo que permite que esta sea arrastrada hacia el intersticio debido a la hiperosmolaridad causada por el paso 2.

• A medida que desciende por el segmento descendente, el líquido tubular se concentra debido a la pérdida de agua.

• A medida que sube por el segmento ascendente, este líquido se diluye porque pierde solutos.

Flujo del Líquido Tubular

• El nuevo líquido que entra en la rama descendente empuja al líquido existente y hay un flujo continuo a lo largo del asa de Henle.

• El volumen del líquido que sale de la rama ascendente es igual al volumen filtrado desde los glomérulos hasta los túbulos proximales.

Paso 1: Estado Inicial y Efecto Único

Resumen de la sección: En esta sección se explica el estado inicial del asa de Henle y el primer paso de la multiplicación por contracorriente, que es el efecto único.

Estado Inicial

• Se supone que todo el asa de Henle y el intersticio están iso-osmóticos a 300 mOsm/L.

Efecto Único

• En el efecto único, los solutos pasan hacia el intersticio en el segmento ascendente.

• La diferencia de concentración desde los túbulos hasta los intersticios no sobrepasa los 202 mOsm/L debido al retroflujo de iones.

• El agua también pasa hacia el intersticio debido a la hiperosmolaridad causada por el paso anterior.

Paso 2: Diferencia de Concentración

Resumen de la sección: En esta sección se explica la diferencia de concentración generada por la multiplicación por contracorriente en el paso 2.

Diferencia de Concentración

• La diferencia de concentración desde los túbulos hasta los intersticios no sobrepasa los 202 mOsm/L.

• Si sobrepasa este valor, los iones vuelven por retrodifusión.

Paso 3: Flujo del Agua

Resumen de la sección: En esta sección se explica cómo fluye el agua en el proceso de multiplicación por contracorriente en el paso 3.

Flujo del Agua

• El segmento descendente es permeable al agua, lo que permite que esta sea arrastrada hacia el intersticio debido a la hiperosmolaridad causada por el paso anterior.

• El agua no diluye el intersticio, ya que es llevada rápidamente por los vasos rectos.

Transporte de solutos en la médula renal

Resumen de la sección: En esta sección se explora el proceso de transporte de solutos en la médula renal, incluyendo el flujo ascendente y descendente, así como el efecto único y la reabsorción de agua.

Flujo ascendente y descendente en la médula renal

• El flujo ascendente y descendente en la médula renal permite el transporte de solutos desde el líquido hacia el intersticio.

• Este proceso crea un gradiente de concentración que es multiplicado por contracorriente a medida que se repite.

• En casos de alta liberación de hormona antidiurética, la osmolaridad intersticial puede ser hiperosmolar.

Reabsorción pasiva de urea

• La urea se reabsorbe hacia el intersticio mediante transportadores específicos.

• La expresión de urea en la orina está determinada por su concentración plasmática y filtración glomerular.

• En casos de insuficiencia renal, la concentración plasmática de urea aumenta para permitir su excreción.

Reabsorción tubular y reciclaje

• La reabsorción tubular depende del transporte activo a través del túbulo colector medular.

• Existen transportadores específicos para la reabsorción y secreción de urea en diferentes segmentos del nefrón.

• La recirculación o reciclaje de urea contribuye a atrapar urea en la médula renal, aumentando su osmolaridad.

Generación del gradiente osmótico corticomedular

• El gradiente osmótico corticomedular puede alcanzar valores máximos en presencia de alta concentración de hormona antidiurética.

• El cloruro de sodio y la urea son responsables de la generación del gradiente osmótico.

• En ausencia de hormona antidiurética, la urea se excreta y el gradiente alcanza un valor menor.

Importancia de la urea y la osmolaridad intersticial

Resumen de la sección: Esta sección destaca la importancia de la urea y la osmolaridad intersticial en el funcionamiento renal.

Concentración de urea en los túbulos colectores

• La concentración de urea aumenta a medida que llega a los túbulos colectores debido a la salida de agua en estos segmentos.

• La reabsorción o excreción final de urea depende del equilibrio entre su reabsorción y secreción.

Gradiente osmótico medular

• El gradiente osmótico medular puede variar según el funcionamiento renal.

• En presencia de hormona antidiurética, el gradiente puede alcanzar valores altos, contribuyendo a una mayor concentración urinaria.

• En ausencia de hormona antidiurética, el gradiente es menor y gran parte de la urea se excreta.

Papel del cloruro de sodio y la urea

• Tanto el cloruro de sodio como la urea son responsables en conjunto por generar el gradiente osmótico medular.

• La presencia o ausencia de hormona antidiurética afectará su reabsorción y excreción, influyendo en la osmolaridad intersticial.

Conclusiones sobre el transporte de solutos y la osmolaridad renal

Resumen de la sección: En esta sección se presentan las conclusiones finales sobre el transporte de solutos y la osmolaridad renal.

Multiplicación por contracorriente

• El proceso de multiplicación por contracorriente permite el transporte de solutos desde el líquido hacia el intersticio en la médula renal.

• Este proceso es esencial para generar un gradiente osmótico que contribuye a la concentración urinaria.

Importancia de la urea y la hormona antidiurética

• La urea desempeña un papel crucial en el mantenimiento del gradiente osmótico medular.

• La presencia de hormona antidiurética aumenta la reabsorción de urea y contribuye a una mayor concentración urinaria.

Papel del cloruro de sodio

• El cloruro de sodio también juega un papel importante en la generación del gradiente osmótico medular.

• Tanto el cloruro de sodio como la urea son responsables conjuntamente por generar este gradiente.

Importancia global

• El transporte de solutos y la regulación de la osmolaridad renal son procesos fundamentales para mantener el equilibrio hídrico y electrolítico en el organismo.

Funcionamiento del sistema de contracorriente en la formación de orina concentrada

Resumen de la sección: En esta sección se explica cómo funciona el sistema de contracorriente en la formación de una orina concentrada. Se detalla el papel del flujo sanguíneo y los vasos rectos, así como la participación de la hormona antidiurética.

Flujo sanguíneo y vasos rectos

• El flujo sanguíneo en los solutos es bajo para evitar que sean lavados rápidamente.

• Los vasos rectos evitan que el agua diluya la médula renal, manteniendo una alta osmolaridad medular.

• Los solutos son llevados hacia la médula por los vasos rectos, mientras que el agua es reabsorbida rápidamente hacia la circulación sistémica.

Multiplicación por contracorriente

• La multiplicación por contracorriente aumenta la osmolaridad intersticial con ayuda de las células del asa de Henle.

• La hormona antidiurética aumenta la permeabilidad al agua en el túbulo distal y colector, así como a la urea en el tubo colector medular.

• La multiplicación por contracorriente y el reciclaje de los vasos rectos mantienen una alta osmolaridad medular.

Formación de orina concentrada

• Cuando hay liberación de hormona antidiurética, el agua comienza a reabsorberse en el túbulo distal y colector, evitando su dilución.

• El agua reabsorbida es llevada rápidamente hacia la circulación por los vasos rectos.

• La urea se concentra en el intersticio, aumentando la osmolaridad medular.

Formación de orina diluida

• En ausencia de hormona antidiurética, el agua no se reabsorbe y se diluye en el líquido tubular.

• El cloruro de sodio se reabsorbe solo en estas regiones.

• La osmolaridad urinaria disminuye debido al exceso de agua sin solutos.

Funcionamiento del sistema de contracorriente en la formación de orina diluida

Resumen de la sección: En esta sección se explica cómo funciona el sistema de contracorriente en la formación de una orina diluida. Se detalla cómo cambia la osmolaridad tubular y los efectos de la diuresis acuosa.

Cambios en la osmolaridad tubular

• En ausencia de hormona antidiurética, el agua comienza a diluirse en el líquido tubular.

• La osmolaridad tubular disminuye y no hay reabsorción ni resolución adecuada.

Diuresis acuosa

• Durante la diuresis acuosa, hay una gran cantidad de agua en la orina sin solutos.

• A pesar de las concentraciones significativas de urea, el exceso de agua pura diluye la orina.

• La osmolaridad urinaria puede bajar hasta 50.000 mosmol/l debido al aumento del volumen urinario.

Comparación entre orina concentrada y orina diluida

Resumen de la sección: En esta sección se compara la orina concentrada y la orina diluida en términos de volumen, osmolaridad y reabsorción.

Orina concentrada

• La orina concentrada tiene un menor volumen urinario y una mayor osmolaridad.

• Se reabsorbe una menor cantidad de agua pura, lo que contribuye a una mayor osmolaridad urinaria.

• La reabsorción de urea aumenta la osmolaridad intersticial.

Orina diluida

• La orina diluida tiene un mayor volumen urinario y una menor osmolaridad.

• El agua no se reabsorbe adecuadamente, lo que diluye la orina.

• La curia no puede resolverse, lo que disminuye la osmolaridad intersticial medular.

Efectos de la hormona antidiurética en la formación de orina

Resumen de la sección: En esta sección se explican los efectos de la hormona antidiurética en el proceso de formación de orina.

Efectos sobre el agua y urea

• La hormona antidiurética aumenta la permeabilidad al agua en el túbulo distal y colector cortical y medular.

• También aumenta la permeabilidad a la urea en el tubo colector medular.

• Estimula el transportador NaCl-K del segmento grueso ascendente.

Cambios en la orina con o sin hormona antidiurética

• Con hormona antidiurética, hay una menor cantidad de agua pura en la orina, un menor volumen urinario y una mayor osmolaridad.

• Sin hormona antidiurética, hay una mayor cantidad de agua en la orina, un mayor volumen urinario y una menor osmolaridad.

Resumen final sobre la formación de orina concentrada y diluida

Resumen de la sección: En esta sección se resume el proceso de formación de orina concentrada y diluida, destacando los cambios en el volumen, osmolaridad y reabsorción.

Formación de orina concentrada

• El sistema de contracorriente aumenta la osmolaridad intersticial con ayuda de las células del asa de Henle.

• La hormona antidiurética aumenta la permeabilidad al agua y urea en diferentes segmentos tubulares.

• Se reabsorbe menos agua pura, lo que contribuye a una mayor osmolaridad urinaria.

Formación de orina diluida

• En ausencia de hormona antidiurética, el agua no se reabsorbe adecuadamente y se diluye en el líquido tubular.

• La curia no puede resolverse correctamente, lo que disminuye la osmolaridad intersticial medular.

• La diuresis acuosa resulta en una gran cantidad de agua sin solutos en la orina.