Homeostasis renal y sistémica del Na+
Objetivos 1. Entender que el contenido de Na+ del compartimiento corporal define al volumen del LEC y comprender su asociación con la presión arterial. 2. Comprender y explicar el balance de sodio. 3. Analizar el transporte transepitelial de sodio así como sus características en los diferentes segmentos del nefrón. 4. Conocer los mecanismos que regulan el balance de sodio
Balance de Na+
Na+→ LEC Ingreso = Egreso Ingesta = Pérdidas renales + Pérdidas extra renales Ingreso > Egreso Balance positivo Aumento del contenido total de Na+ Aumento del LEC Aumento de la PA Mantener el contenido total de Na+ es fundamental para mantener la PA
8 g/día de NaCl Dieta 140 mEq/día
Balance de Na+ sudor 2 mEq/día
Ingreso = Egreso
Ingreso > Egreso Balance positivo
Heces 8 mEq/día
Ingreso < Egreso Balance negativo
Orina 130 mEq/día
Cambios en el balance de sodio resulta en alteraciones del volumen extracelular y no de la osmolaridad
Transporte de Na+ a lo largo del nefrón (% de la CF) CFNa+ = VFG . PNa+ = 180 l/día . 140 mEq/l = 25.200 mEq/día
~ 5% ~ 67%
~ 25% ~ 3%
~ 0.4 %
Transporte de Na+ a lo largo del nefrón (% de la CF)
~ 5% ~ 67%
Cambios en la absorción de Na+ por el nefrón
~ 25% ~ 3%
cambios en el vol del LEC
~ 0.4 %
Cambios en la absorción de Na+ por el nefrón
cambios en el vol del LEC
Peso (kg)
Na+ (mmol/día)
Balance negativo Balance positivo
Días
Vías de Transporte Epitelial VIA PARACELUAR
Membrana Apical
VIA TRANSCELUAL - transapical - translateral
Membrana Basolateral
Capilar Peritubular
Vías de Transporte Epitelial VIA PARACELUAR
Membrana Apical
VIA TRANSCELUAL - transapical - translateral
Membrana Basolateral
Capilar Peritubular
Vías de Transporte en el Túbulo Proximal
S1
S3
Reabsorción: Na+, Cl-, HCO3-, K+, Ca2+, Mg2+, PO42Glucosa, aa, agua Secreción: Aniones y cationes orgánicos
Manejo proximal de diferente sustancias
Vías de Transporte en el Asa de Henle (B grueso)
Reabsorción: Na+, Cl-, HCO3-, K+, Ca2+, Mg2+
Vías de Transporte en el T distal
Reabsorción: Na+, Cl-, Ca2+
Vías de Transporte en Túbulo Colector Célula Principal: Reabsorción: Na+, Cl-, agua, Secreción: K+
- 40 mV
Célula Intercalar : Reabsorción: ClSecreción: H+ (α) o HCO3- (β)
Defectos genéticos de los transportadores de Na+ • Bartter’s Syndrome: defect in NaK2Cl transporter. • Gettelman’s Syndrome: defect in Na/Cl cotransporter. • Liddel’s: defect in ENaC (turned on). • Pseudohypoaldosteronism: defect in ENaC (turned off--> Na doesn’t get reabsorbed--> volume contraction.
DIURETICOS
Túbulo Proximal
Asa de Henle (B grueso)
Furosemide Bumetanide
T distal
T colector
Amiloride Tiazidas
Regulación del Metabolismo del Na+
Los riñones regulan el Na+ a través del control de:
1. La filtración (VFG)
2. La reabsorción de Na+
Niveles de regulación del VFG: FSR y VFG: • Autoregulación
- Mecanismo miogénico - Mecanismo de Retroalimentación Túbulo- glomerular
• Regulación neural
- Fibras del S Simpático (vasoconstrictoras) 1- vasoconstricción de vasos sanguíneos renales 22-Aumento Aumentoen enla lareabsorción liberación dederenina Na+ 3- Aumento en la liberación de renina
• Regulación hormonal
Vasoconstrictores: - Renina, angiotensina II - ADH - serotonina - Adrenalina, noradrenalina
Vasodilatadores: - Acetilcolina - dopamina - FNA - prostaglandinas - Ox. Nítrico - Bradiquinina
Regulación de la reabsorción de Na+ 1- Fuerzas de Starling 2- Hormonas ↑Reabsorción de NaCl y agua Renina-Angiotensina II Aldosterona ADH ↓ Reabsorción de NaCl y agua PNA
3- Sistema Nervioso Simpático
Los riñones regulan el Na+ a través del control de:
1. La filtración (VFG)
2. La reabsorción de Na+
CFNa+ = VFG . PNa+ = 180 l/día . 140 mEq/l = 25.200 mEq/día
Los riñones regulan el Na+ a través del control de:
1. La filtración (VFG)
2. La reabsorción de Na+
CFNa+ = VFG . PNa+ = 180 l/día . 140 mEq/l = 25.200 mEq/día
> 99%
Los riñones regulan el Na+ a través del control de: - Autoregulación - Regulación Neural - Regulación hormonal
1. La filtración (VFG)
2. La reabsorción de
Na+
- Fuerzas físicas - Hormonal - Neural
Niveles de regulación de la Reabsorción de Na+:
1- Fuerzas de Starling 2- Hormonas ↑Reabsorción de NaCl y agua Renina-Angiotensina II Aldosterona ADH ↓ Reabsorción de NaCl y agua PNA
3- Sistema Nervioso Simpático
Niveles de regulación de la Reabsorción de Na+:
1- Fuerzas de Starling 2- Hormonas ↑Reabsorción de NaCl y agua Renina-Angiotensina II Aldosterona ADH ↓ Reabsorción de NaCl y agua PNA
3- Sistema Nervioso Simpático
1- Fuerzas de Starling Capilar Glomerular
PGC+πBS
P (mmHg)
PBS+πGC
AA
AE
Capilar peritubular
P (mmHg)
Distancia a lo largo del c peritubular
1- Fuerzas de Starling presión hidrostática presión oncótica 120
Presión (mm Hg)
100
80
60
40
20
0 arteria renal
arteriola aferente
capilar glomerular
arteriola eferente
capilar venulas y peritubular venas renales
1- Fuerzas de Starling Capilar Glomerular
P (mmHg)
AA
AE
1- Fuerzas de Starling Capilar Glomerular
P (mmHg)
AA
AE
Capilar peritubular
P (mmHg)
Distancia a lo largo del c peritubular
Alteraciones de las fuerzas de Starling:
PCP ↑ PCP (dil. AE) ⇒ ↓ reabs de agua y Na+ ↓ PCP (const AE) ⇒ ↑reabs de agua y Na+ ∏CP ↑ ∏CP (↑ ↑ FF) ⇒ ↑ reabs de agua y Na+ ↓ ∏CP (↓ ↓ FF) ⇒ ↓ reabs de agua y Na+
-
Na+, Cl-, agua
Πcp = 35 mmHg Pcp = 20 mmHg
Πi = 6 mmHg Pi = 8 mmHg
Célula tubular proximal
Capilar peritubular
Transporte de Na+ a lo largo del nefrón (% de la CF) Eq. Glomerulotubular: una fracción cte de Na+ y agua filtrados se reabsorben en el TP pese a variaciones del VFG (67%). Pequeños cambios de CF se ajustan en el TP.
~ 5% ~ 67%
~ 25% ~ 3%
~ 0.4 %
BALANCE GLOMERULO-TUBULAR Capacidad de los túbulos de aumentar la reabsorción en respuesta a una carga tubular excesiva
•
Su presencia ayuda a impedir que porciones de los segmentos distales sufran una sobrecarga de fluído cuando aumenta el VFG.
•
Actúa independiente del sistema neural y hormonal. Se observa en riñones aislados y en túbulos proximales aislados.
• Junto con la autoregulación impide que se produzcan grandes cambios de la cantidad de líquido que llega a los túbulos distales cuando la presión arterial se modifica.
BALANCE GLOMERULO-TUBULAR
VFG.
1- ↑ CFglucosa 2- ↑ FF
VFG NORMAL
VFG AUMENTADO
1- ↑ CFglucosa
Aumenta la CF (glucosa y Na+)
VFG AUMENTADO Aumenta π en CP 1- ↑ CFglucosa 2- ↑ FF
Aumenta reabs de Na+ y agua
BALANCE GLOMERULO-TUBULAR
Niveles de regulación de la Reabsorción de Na+:
1- Fuerzas de Starling 2- Hormonas ↑Reabsorción de NaCl y agua Renina-Angiotensina II Aldosterona ADH ↓ Reabsorción de NaCl y agua PNA
3- Sistema Nervioso Simpático
Control de la liberación de renina
arteriola eferente
arteriola aferente
↑ liberación de renina: 1- ↓ Presión en AA 2- ↑ actividad SNS en AA y AE 3- ↓ flujo tubular de NaCl ↓liberación de renina: 1- ↑ Presión de perfusión 2- ↓ actividad simpática 3- ↑ NaCl en la mácula densa 4- ↑ PNA 5- ↑ Angiotensina II
Angiotensina II A nivel vascular renal
- Vasoconstricción de AA y AE ↓ FPR, ↑FF ⇒ ↑ ∏CP ⇒ ↑ reab de agua y Na+ Tprox ⇒ ↓ PCP ⇒ ↑ reab de agua y Na+ Tprox
- Disminuye el flujo medular A nivel adrenal
↓FSR
Resistencia -Estimula la secreción de aldosterona
A
arteriolar: ↑ AA FF nivel del sistema ↑nervioso ↑↑ AE
↑ Π capilar central y periférico peritubular ↑ Reabsor. proximal de Na+ ↓ Ph capilar
-Estimula la secreción de ADH y sed
↓ Ex de Na+ ↓ Ex de agua
peritubular
A IInivel ANG
tubular renal
+ en TP y AHG (activa Na+/H+) - Aumenta la reabsorción de Na ↑ [urea] ↑ Gradiente para la ↑ Reab de ↓ FSR en ↓ Lavado Na en el reabsorción ↑+[Na ] Vasa recta medular - Aumenta la reabsorción de Na en TC (activa ENaC) Intersticio AHA pasiva de NaCl en +
+
medular
AADH
Angiotensina II A nivel vascular renal
- Vasoconstricción de AA y AE ↓ FPR, ↑ FF ⇒ ↑∏CP ⇒ ↑ reab de agua y Na+ Tprox ⇒ ↓ PCP ⇒ ↑ reab de agua y Na+ Tprox
- Disminuye el flujo medular A nivel tubular renal
- Aumenta la reabsorción de Na+ en TP y AHG (activa Na+/H+) - Aumenta la reabsorción de Na+ en TC (activa ENaC) A nivel adrenal
-Estimula la secreción de aldosterona A nivel del sistema nervioso central y periférico
- Aumeta el tono simpático - Estimula la secreción de ADH y sed
Angiotensina II
Túbulo Proximal
T distal
Asa de Henle (B grueso)
T colector
Aldosterona
- Mineralocorticoide - se sintetiza en corteza suprarrenal
A-MR ⇒ transcrip Número de canales de Na+ abiertos
[aldosterona]p (ng/dl)
Control de la liberación: 1- ↑ Angitensina II 2- ↑ K+ plasma 3- ↓ Na+ plasma
Funciones:
1- ↑ reabsorción de Na+ 2- ↑ secreción de K+ 3- ↑ secreción de H+
Aldosterona
CE Na+ (mmoles/día)
CE Cl(mmoles/día)
CE K+ (mmoles/día)
CE NH4+ (mmoles/día)
Hiperaldosteronismo Primario: Secreción excesiva de aldosterona independientemente del SRA La causa esta en la glándula suprarenal por ej.: adenoma cortical adrenal
Secundario:
Renina
Angiotensina
-Sobreactividad del SRA -Perdida de Na+ -Depleción de volumen -Diarreas, diuréticos -Vasoconstricción renal intensa -Tumores productores de renina -Alta ingesta de K+ -Embarazo (estrógenos) aldosterona
Hormona Antidiurética (ADH) Control de la liberación:
1- ↑ osmolaridad (Osmoreceptores Hipotalámicos y Hepáticos) 2- ↓ Volumen 3- ↓ Presión (Receptores de alta y baja presión del árbol vascular
Funciones: 1- ↑ P agua (TC) 2- ↑ P Na+ (AHG y TC) 3- ↑ P urea (TC papilar) 4- vasoconstrictor
Péptido Natriurético Atrial Aumento del volumen sanguíneo
Cardiovascular
Aumento de Presión Atrial Disminución del Tono Simpático
Aumento del PNA (miocitos de auricula)
Endocrino
Renal
Vasodilatación
↓ Renina ↓ Aldosterona ↓ADH
Vasodil AA ↑ VFG - CFNa ↓ Reab. de Na ↑ FPR med y cort
NATRIURESIS
4- FNA
↑ VFG Inhib de la reab de Na+
↓ de la reab de Na+ estim por aldosterona
↓ de la reab por Na+ / Cl-
↓ de la reab de Na+ estim por ANG II ↓ Secreción de renina
↑ Carga de Na+ M densa ↑ Carga de Na+ en AH
↑ Carga de Na+ en IMCD
↓ de la reab de Na+ por ENAC
↓ Reab de agua ↓ de la reab. pasiva de Na+ ↓ Hipertonia del Intersticio medular
↑ Excreción de Na+
Niveles de regulación de la Reabsorción de Na+:
1- Fuerzas de Starling 2- Hormonas ↑Reabsorción de NaCl y agua Renina-Angiotensina II Aldosterona ADH ↓ Reabsorción de NaCl y agua PNA
3- Sistema Nervioso Simpático
3- Sistema Nervioso Simpático - Constricción de AA y AE ↓ FPR, ↓ VFG, ⇒ ↑ reab de agua y Na+ Tprox
- ↑ Reabsorción tubular de Na+ (Efecto directo) Activa NHE3 apical y la bomba de Na+/K+
- ↑ Secreción de renina
↑ Reabsorción NaCl y agua
Regulación de la CE Na+ Volumen de LEC normal Aunque se produzcan pequeñas modificaciones en CF de Na+(por cambios del VFG) el % que llega al TD es constante. Esto se logra por 2 mecanismos:
1- Autoregulación (VFG y CF se mantienen ctes ) - Retroalimentación Túbulo-glomerular ↑Jv ⇒ ↓VFG
2- Balance Glomerulotubular: una fracción cte de Na+ y agua filtrados se reabsorben en el TP pese a variaciones del VFG (67%). Pequeños cbios de CF se ajustan en el TP. - ↑ VFG y ∼ FPRE ⇒ ↑FF ⇒ ↓ PCP y ↑ ∏CP ⇒ ↑reab de agua y Na+ −↑ VFG ⇒ ↑ CF glucosa y aa ⇒ ↑ reabs de agua y Na+
Regulación de la CE Na+ Volumen de LEC Aumentado 1- ↑ del VFG ⇒ ↑CF
- vasodilatación por ↓ SNS en AA y AE - PNA dilata AA
2- ↓ absorción Na+ en TP y AH
- ↓ SNS de estos segmentos ⇒ < reabs. - dilatación de AA y AE ↑ la PhCP lo que ↓ reabs de NaCl aunque ↑ VFG ⇒ no existe Balance glomerulotubular
3- ↓ absorción Na+ en TC 1 y 2 ⇒ > % Na llega a TC Inhibición de ALDO y ADH Estimulación del PNA ⇒ ↓ absorción Na
↑ ingesta de Na ↑ Volumen plasmático
↑ PNA
↓ Tono simpático renal ↓ Renina ↓ ∏CP ↑ PCP
↑VFG
↓ Angio II ↓ Aldo
↓ Reabs Na TP ↓ Reabs Na TC ↑ excreción de Na
↓ Volumen plasmático ↑ Tono simpático renal (vasoconstricción)
C. Glomerular ↓ FSRE ↓ VFG
C. Peritubular ↓ Phcp ↑ ∏cp
↑ Reabs Na y H2O TP
↑ Renina ↑ ADH
↓ PNA
↑ Angio II ↑ Aldo ↑ Reabs Na TD y TC ↑ Reabs H2O TD y TC
↓ excreción Na y H2O
Factores antinatriuréticos y vasoconstrictores
SNA (simp) SRAA HAD
Factores natriuréticos y vasodilatadores
PNA ON Prostag Bradik-Kalik Dopamina renal
