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Agua Corporal Individuo de 70 KgAgua corporal total
60% del peso corporal
42 lSOLUTOS
40 %
42 l
Líquido intracelularLíq extracelular (LEC)
100%
Líquido intracelular(LIC)
40% peso corporal28 l
Líq extracelular (LEC)
20% peso corp14 l
IC 40 %AGUA60 %
100% 28 lMembrana celular
14 l
Plasma Líquido interst60 %
IN 15 %
Plasma 5 % peso
3,5 l
Líquido interst15% peso
10,5 lEC 20 % IN 15 %
IV 5 % Endotelio capilar IVIN
Movimiento de H2O a través de las membranas l lcelulares
bicapa lipídica Canales de agua(Acuaporina)(Acuaporina)
Transporte de agua a lo largo del nefrón
El movimiento neto de agua a través de un epiteliog pesta asociado a la presencia de:
“t t i d l i i t d i ”• un “transporte asociado al movimiento de iones”• un gradiente de presión hidrostática (∆P)• un gradiente de presión osmótica (∆π)
Vías para el movimiento de agua:
• Paracelular• Transcelular
Manejo Renal del Agua- ↓ ingesta de agua- ↑ pérdida de agua
- ↓ V orina (antidiuresis)- orina hiperosmótica↑ADH
- ↓ ingesta de agua- ↑ pérdida de agua
- ↓ V orina (antidiuresis)- orina hiperosmótica↑ADH
ÑÓ
↑ pérdida de agua - ↑ADH↑ pérdida de agua - ↑ADH
RIÑÓN
- ↑ ingesta de agua - ↑ V orina (diuresis)- orina hiposmótica↓ ADH- ↓ ADH
Valores normalesOsmolaridad urinaria: 30-1200 mOsMVolumen urinario: 0 5 20 l/díaVolumen urinario: 0,5-20 l/díaCEosm: 600 mosmol/día
Concentración y dilución de la orina
Orina hipo Separación del agua y los stOrina hiper
Separación del agua y los st
1- Acción de la ADH2 Propiedades de transporte en los distintos segmentos2- Propiedades de transporte en los distintos segmentos3- Gradiente cortico-medular4- Acción de la vasa recta4 Acción de la vasa recta
1. Acción de la ADH
↑ Osmolaridad (1%)↓ ió (5 10%)
osmoreceptores hipotalámicos
↓ presión (5-10%)↓ volumen (5-10%)
+ +
↓ P ⇒ auricula izq.↑ P ⇒ cayado aort y s carotideo
SED ADH
Regulación de la secreción de HAD
Osmoreceptores
Núcleo Paraventricular
BaroreceptorHipotálamo inputNúcleo supraoptico Hipotálamo
L anterior de la hipófisis
L posteriorde la hipófisis
Distribución de las AQPs en los distintossegmentos del nefrónsegmentos del nefrón
AQP1 TP ADDH AQP2 AQP3 AQP4 TCAQP1: TP y ADDH AQP2, AQP3, AQP4: TC
AQP8AQP7, AQP8: TPAQP7, AQP8: TP
AQP6AQP2 AQP3
Distribución de las AQPs en los distintossegmentos del nefrónsegmentos del nefrón
AQP1 TP ADDH AQP2 AQP3 AQP4 TCAQP1: TP y ADDH AQP2, AQP3, AQP4: TC
AQP8AQP7, AQP8: TP AQP6: TCAQP7, AQP8: TP
AQP6
AQPs y Concentración de la OrinaAQP1 /AQP1 -/- AQP2 -/-
AQP8
AQP6
- PoliuriaReducción en su capacidad
- Severos defectos en la concentarción de la orina
- DeshidrataciónAQP3 -/-- Reducción en su capacidadde concentrar la orina
Deshidratación- Muerte
AQP3 /
- Poliuria
Rojek A et al. PNAS 103:6037, 2006Verkman et al. J. Cell Science 118: 3225, 2005
- Reducción en su capacidad de concentrar la orina
Urea
Concentración plasmática de urea: 30 mg/dl (5 mM).
Es el principal producto final del metabolismo proteico en elEs el principal producto final del metabolismo proteico en el
hombre. proteínas⇒ aa⇒ NH4+ ⇒ Urea
Constituye alrededor del 50% de los solutos de la orina, en sujetos
con dieta normal en proteínas
Su excreción y su concentración en plasma depende del VFG
La urea en el fluido del TC es un soluto fundamental para lograr una médula hipertónica y eliminar una orina concentrada
T proximalLUZ LUZ
Asa A delgada de Henle
La reabsorción de agua aumenta [urea] en la luz
LUZLUZAsa descendente de Henle
T colector papilar
LUZLUZ
La excreción de urea aumenta al aumentar el flujo urinario
En pacientes con insuficiencia renal disminuye el Flujo urinario aumenta urea plasmática
3. Gradiente cortico-medular
mOsM total
Corteza 300 300
mOsM NaCl mOsM urea
294 294 6 6
Médula E 400 600
Méd l I 600 900
300 400 100 200
400 600 200 300Médula I 600 900
Papila 800 1200
400 600 200 300
400 600 400 600
•Ausencia de ADH•ADH máximaADH máxima
¿Cómo se genera el gradiente cortico-medular?
1 Si d i1- Sistema de contracorriente2- Sistema multiplicador
Mecanismo de multiplicacion por contracorrientecontracorriente
I t ti i300
300300 300
Intersticio300
300
300
300
300
300
300
R300
300
300
300
300
300
RamaDescendente
RamaAscendente
300
300
300 300
300 300
Mecanismo de multiplicacion por contracorrientecontracorriente
200 (N Cl)“Efecto Sencillo”
300
300300 300
200 (Na Cl)300
300
300
300
300
300
300
O 1
R300
300
300
300
300
300CIC
LO RamaDescendente
RamaAscendente
300
300
300 300
300 300
C
Mecanismo de multiplicacion por contracorrientecontracorriente
200 (N Cl)“Efecto Sencillo”
300
200300 400
200 (Na Cl)300
200
200
300
300
400
400
O 1
R200
200
300
300
400
400CIC
LO RamaDescendente
RamaAscendente
200
200
300 400
300 400
C
Mecanismo de multiplicacion por contracorrientecontracorriente
300
200400 400
300
200
200
400
400
400
400
O 1
R200
200
400
400
400
400CIC
LO RamaDescendente
RamaAscendente
200
200
400 400
400 400
C
Equilibrio ADEquilibrio ADcon intersticio
Mecanismo de multiplicacion por contracorrientecontracorriente
200300
200300 300
200300
200
200
400
400
400
400
O 1
R200
200
400
400
400
400CIC
LO RamaDescendente
RamaAscendente
200
400
400 400
400 400
C
Mov de fluidoMov de fluido por el asa
Mecanismo de multiplicacion por contracorrientecontracorriente
“Efecto Sencillo”300
150350 350
200300
200
200
400
400
400
400
O 2
R200
200
400
400
400
400CIC
LO RamaDescendente
RamaAscendente
200
300
400 400
500 500
C
Mecanismo de multiplicacion por contracorrientecontracorriente
300 150
200300 300
300 150
200
200
400
350
400
350
O 2
R200
300
400
400
400
CIC
LO RamaDescendente
RamaAscendente
400 300
500
400
500 500
C 400
Mov de fluidoMov de fluido por el asa
Mecanismo de multiplicacion por contracorriente
200“Efecto Sencillo”
contracorriente
150350 350 175300 300
300 200
=150
=
200
175
400
375
400
375
200
200
375
350
375
350==LO
3 ==
200
250
400
450
400
450
250
350
400
400
400
400=
==C
ICL
=
==
250
350
450
550
450
550
350
550
400 400
450 450==
==
Equilibrio ADMov de fluido
lEquilibrio ADcon intersticio
por el asa
Mecanismo de multiplicacion por contracorriente
200“Efecto Sencillo”
contracorriente
TC
138338
300 200
=338 =338 338
TC
188
175
388
375
388
375==LO
4 ==388
375
388
375
225
275
425
475
425
475=
==C
ICL
=
==425
475
425
475275
400
475 475
600 600==
==475
600
475
600
Equilibrio TCEquilibrio TCcon intersticio
http://www.cellphys.ubc.ca/undergrad files/urine.swfhttp://www.cellphys.ubc.ca/undergrad_files/urine.swf
Concentration & Dilution of Urine - Cellular & Physiological SciencesFormato de archivo: Shockwave FlashFormato de archivo: Shockwave FlashDisclaimer: These animations only serve to present the general concept of how the kidny work to concentrate and dilute urine, the detailed mechanism is notis not ...www.cellphys.ubc.ca/undergrad_files/urine.swf - Similares
4. Acción de la vasa rectaIntersticio
mOsM
300Corteza 300
400Médula E 400
600Médula I 600
800800
800
1200Papila 1200
1200
4. Acción de la vasa recta
IntersticiomOsM
Vasa recta ⇒extraer el exceso de aguay st fuera de la médula
300 350Corteza 300 y st fuera de la médula
350 450Médula E 400
550 550Médula I 600
750 750800
1150 1250Papila 1200
1200
Mecanismo de concentración de la orinaIntersticio (mOsM)Intersticio (mOsM)
+ADHurea
294 NaCl6 urea
400 NaCl200urea
NaCl
urea
SolutoSoluto
600 NaCl600 urea
NaCl
urea+ otros
Osmolaridad relativa del fluido tubular
A tidi iAntidiuresis
(FT/P)osm
T P AH TD TCC TCM Orina
Diuresis
Mecanismo de dilución de la orinaIntersticio (mOsM)
ADHurea
Intersticio (mOsM)
294 NaCl6 urea
NaCl
SolutoSoluto
urea
250 NaCl250 urea
NaCl
urea+ otros
Otros factores que afectan la Concentración y dilución
1- Longitud del AH y % de nefronas de Asa LargaHumanos: 15 % nefronas yuxtamedulares (U: 1200 mOsm)R tó d l d i t 35 % “ (U 5000 O )Ratón del desierto: 35 % “ (U: 5000 mOsm)
2- Disponibilidad de ureaDéfi it d t í ↓ OSM i t ti i lDéficit de proteínas ⇒ ↓ OSM intersticial
3- Oferta de Na+ en el AGH↑ ↑ ↑↑Oferta Na+ ⇒ ↑ reabsorción de Na+ ⇒ ↑ gradiente corticomedular
4- Flujo del TC↑ ↓ ↓↑ Flujo ⇒ ↓ reabs de urea ⇒ ↓ gradiente corticomedular
5- Flujo de vasa recta↑ ↓↑ Flujo ⇒ ↓ Eq entre vasa recta y el intersticio ⇒se elimina soluto adicional de la médula ⇒ ↓ gradiente corticomedular
Cuantificación de la Concentración y Dil ió d l iDilución de la orina
CE = Uosm . V ⇒ 600 mosm/día
Volumen urinario: 0,5-20 l/díaOsmolaridad urinaria: 30-1200 mOsM
Flujo urinarioV = Viso + Vagua libre ⇒ Cosm + Cagua
Clearence osmolarCosm = Uosm . V
P
Clearence de agua libreCagua = V - CosmPosm
Cosm = 1 a 2 ml/minEs el flujo urinario hipotético que
agua osm
Representa la diferencia entre el flujo real y el hipotetico de la orina isotónicaj
debería medirse si la orina fueseisotónica con el plasma (Uosm =Posm).
Cagua ⇒ ADH
Cuantificación de la Concentración y Dilución de la orina
Clearence de agua libre
Dilución de la orina
Cagua = V - Cosm
Orina isotónica ⇒V = Cosm ⇒ Cagua = 0
Orina diluida ⇒V > Cosm ⇒ Cagua ⇒ +Representa el V de agua libre de st que debería agregarse a laorina isotónica hipotética para construir la orina real.(Se forma reabs st en AGA, TD en ausencia de ADH)
Orina concentrada ⇒V < Cosm ⇒ Cagua ⇒ - (TC)representa el V de agua libre que debería eliminarse de laorina isotónica hipotética para construir la orina real.(Se forma reabs agua en TCcym en presencia de ADH)
V V V
Para orina concentrada:
V V V
Tc (reabsorción de agua libre) = cantidad de agua librede st que se sustrajo a la orina isotónica para hacerlahiperp
.Factores que determinan la formación del Tc:• Presencia y mantenimiento del intersticio medularh óhipertónico• Equilibrio del líq tubular con el intersticio medular
Diuresis Acuosa o fisiológica: aumento del volumen deorina por disminución de la reabsorción de agua en eltúbulo colector (baja HAD).
Diuresis osmótica: aumento de volumen de orina pordisminución de la reabsorción de agua debido a un
t l i l d l t ( j it l)aumento luminal de solutos (ej: manitol).
Diuresis Acuosa o fisiológica: aumento del volumen deorina por disminución de la reabsorción de agua en eltúbulo colector (baja HAD).
Diuresis osmótica: aumento de volumen de orina pordisminución de la reabsorción de agua debido a un
t l i l d l t ( j it l)aumento luminal de solutos (ej: manitol).
Diabetes insípida central: no hay síntesis y/o liberaciónde HAD.
Diabetes insípida nefrogénica: aumento del volúmende orina por defecto en la acción de la HAD en el túbulocolector.
Diabetes Mellitus: aumento del volúmen de orina pordefecto en la reabsorción de glucosa (orina dulce)
AQPs y Diabetes Insípida1. Diabetes insípida central (neurogénica)Daño a nivel SNC lo que impide la correcta producción y/o q p p ysecreción de HAD
Mutaciones del gen de la HAD (raro)- Mutaciones del gen de la HAD (raro)- Traumatismos (+ común)
2. Diabetes insípida periférica (nefrogénica)Existe una alteración a nivel renal que impide la acción de laExiste una alteración a nivel renal que impide la acción de la HAD
P bl l t d ió d ñ l l AQP2- Problemas en la transducción de señales o en la AQP2
O O SPOLIURIA Y POLIDIPSIA
AQPs y Diabetes Insípida2. Diabetes insípida periférica (nefrogénica)- Congénita
- 95 % mutaciones en V2R-HAD (ligado al X)- 5 % mutaciones en AQP2
AVP
HAD
- Adquirida (causa mas común)- tratamientos con Litio (⇓ AQP2 )
HAD
( )
- anormalidades electrolíticas (hipercalcemia ⇓ NaK2Cl)
- falla renal aguda y crónica
Actividad 5:Complete la siguiente tabla donde se comparan las características principales de la diabetes insípida de origen central (neurogénica), la diabetes insípida nefrogénica y la polidipsia psicogénica.
Diabetes insípida central
Diabetes insípida nefrogénica Polidipsia psicogénica
Causas principalesFalla la secr de ADH (Hipotal- hipofisis)
Falla la respuesta renal a la ADH (Receptor V2 ADH
Desorden psiconeurotico (bebeCausas principales (Hipotal hipofisis) la ADH (Receptor V2 ADH
-AQP2)psiconeurotico (bebe gran cantidad de agua
Osmolalidadplasmática ↑ ↑ ↓HAD plasmática ↓ Falla la secr. ↑ o ↔ ↔ o ↓
Osmolalidad urinaria ↓ ↓ ↓Osmolalidad urinaria ↓ ↓ ↓
Osm. urinaria durante la deprivación de agua
no varia sigue ↓ no varia sigue ↓ ↑la deprivación de agua
Osm. urinaria luego de la administ. de d-DAVP
↑ no varia sigue ↓ ↑(agonista de la HAD)
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