Control de la tasa de filtración glomerular Riñón 3

1. Control de la tasa de filtración glomerular Riñón 3 • Para usar esta clase • Los iconos a la derecha parte inferior son para usar MENU y moverse con las flechas. Los números indican la extensión del tema • En el MENU está el detalle de los temas y al apretar el botón puede dirigirse al de su preferencia • Presione el ratón sobre el botón CLIC para continuar la lectura. • El icono de la calculadora señala la necesidad de entrenarse en cálculos concretos • Coloque sonido en su equipo para destacar la relación entre figura y texto. • Para salir de la clase marque en su tecladoESC

2. OBJETIVOS Reconocer los mecanismos que regulan la tasa de filtración glomerular y su importancia. En esta clase se explicará la regulación de la tasa de filtración glomerular (TFG) y del flujo sanguíneo renal (FSR). Se explicaran los mecanismos intrínsecos y extrínsecos que controlan la tasa de filtración glomerular. Se describirán los componentes del sistema Renina- Angiotensina, y se explicará su importancia en: la regulación de la TFG la regulación del FSR el control de la volemia el controlde la presión arterial.

3. TASA DE FILTRACIÓN GLOMERULAR (TFG) REGULACION INTRINSECA REGULACION EXTRINSECA NERVIOS RENALES RENINA-ANGIOTENSINA OTRAS SUSTANCIAS Menú general

4. clic PRINCIPALES MECANISMOS QUEREGULAN LA TFG En condiciones normales, las fluctuaciones de la TFG ocurren dentro de un rango muy estrecho, dado que existen mecanismos reguladores que ejercen un control muy preciso. El primer indicador de la disfunción renal es la disminución de la TFG. . • MECANISMOS INTRÍNSECOS AUTORREGULACIÓN DE LA TFG. • MECANISMOS EXTRÍNSECOS ACTIVIDAD DE LOS NERVIOS RENALES SISTEMA RENINA – ANGIOTENSINA Menú 1 de 1

5. AUTORREGULACIÓN DE LA TFG. MECANISMOS INTRÍNSECOS • HEMODINAMIA RENAL. • El flujo de sangre a través de los riñones es: • directamente proporcional al gradiente de presión a través del órgano. Es decir a la diferencia entre la presión arterial media y la presión venosa en los riñones (P) • inversamente proporcional a la resistencia (R), la cual a su vez es directamente proporcional a la viscosidad de la sangre y a la longitud de los vasos, e inversamente proporcional a la cuarta potencia del radio ( r 4)de estos. • FLUJO =  P/R Menú Vea la clase de Hidrodinámica 1 de 5

6. TFG clic clic 0 40 80 100 120 140 180 220 PRESIÓN ARTERIAL (mm Hg) AUTORREGULACIÓN DE LA TFG. MECANISMOS INTRÍNSECOS La gráfica representa el comportamiento de la TFG en un riñón aislado cuando éste es sometido a diferentes presiones de perfusión. Se puede observar que cuando la presión aumenta desde 0 hasta 80 mm de Hg ocurre un aumento proporcional en la TFG, tal como se predice de la ecuación: FLUJO =  P/R para una resistencia (R)constante. Sin embargo, para aumentos de presión desde 80 hasta 180 mm de Hg”, la TFG permanece relativamente constante, a pesar de los aumentos en la presión. De acuerdo a la relación “Flujo =  P/R” esto se explica porque paralelamente a los cambios en el gradiente de presión se producen cambios similares en la resistencia de los vasos renales. Este mecanismo se conoce como: AUTORREGULACIÓN DE LA TFG Menú 2 de 5

7. clic AUTORREGULACIÓN FLUJO FSR TFG 0 40 80 100 120 140 180 220 PRESIÓN ARTERIAL (mm Hg) LA AUTORREGULACIÓN DE LA TFGes un mecanismo intrínseco, ya que se observa en un riñón aislado y se aprecia en el rango de presiones que va desde 80 hasta 180 mm de Hg. Por debajo o por arriba de estos valores no se observa este fenómeno. Es importante señalar que este mecanismo también se cumple para mantener constante el flujo sanguíneo renalcomo se aprecia en el siguiente gráfico. MECANISMOS INTRÍNSECOS . Menú 3 de 5

8. ¿Cómo se explica el fenómeno de autorregulación de la TFG y FSR? MECANISMOS INTRÍNSECOS Se han descrito dos mecanismos: • Mecanismo miogénico • Balance túbulo glomerular El mecanismo miogénico establece que el músculo liso vascular de la arteriola aferente, al ser estirado por el aumento de presión responde contrayéndose. Al disminuir el radio del vaso, aumenta la resistencia y la TFG se normalizaría. El balance túbulo glomerular propone que al aumentar la presión arterial aumenta la TFG y también el flujo por los túbulos renales. Esto último es detectado de alguna manera por las células de la mácula densa (ver Aparato yuxtaglomerular), si bien no se conoce exactamente qué se detecta, se ha propuesto que podría ser el aumento de la cantidad de sodio o de cloruro que se reabsorbe en esa región. De cualquier manera, esto actuaría como el estímulo que produciría la liberación de una sustancia vasoconstrictora, aún no identificada ( ¿adenosina, prostaglandinas, ATP ? ) que actuaría sobre el músculo liso de las arteriolas aferentes contrayéndolas. El efecto final sería la normalización de la TFG. Menú 4 de 5

9. Importancia de la autorregulación del FSR y de la TFG: MECANISMOS INTRÍNSECOS Evita que frente a grandes fluctuaciones de la presión arterial, se produzcan grandes cambios en el FSR y TFG, que lleven a una gran pérdida de agua y electrolitos. Menú 5 de 5

10. PRESIÓN ARTERIAL, VOLEMIA clic clic clic clic SIMPÁTICO CONSTRICCIÓN DE LA ARTERIOLA EFERENTE LIBERACIÓN DE RENINA CONSTRICCIÓN DE LA ARTERIOLA AFERENTE ACTIVIDAD DE LOS NERVIOS RENALES. • La estimulación de los nervios renales durante los descensos de la presión arterial y/o de la volemia, produce una constricción importante de los vasos renales, lo cual trae como consecuencia una reducción importante en • la TFG • el FSR. MECANISMOS EXTRÍNSECOS • Indirectamente al provocar la liberación de renina en respuesta a la acción de la noradrenalina sobre receptores tipo beta, presentes en las células granulares. (ver acciones del sistema renina-angiotensina) • Directamente por la acción de la noradrenalina, sobre receptores tipo alfa adrenérgicos (principalmente los alfa 1) ubicados en el músculo liso arteriolar. TFG La vasoconstricción de la arteriola Aferente produce una disminución de la filtración glomerular, pero la constricción de la arteriola Eferente la aumenta. Estas acciones opuestas permite que a descensos moderados de la presión arterial el proceso de filtración glomerular continúe dentro de limites normales. A mayor descarga disminuye francamente la TFG. Menú . 1 de 9

11. PRESIÓN ARTERIAL clic clic clic ACTIVIDAD DE LOS NERVIOS RENALES VASOCONSTRICCIÓN RENAL PRESIÓN ARTERIAL FSR y TFG, FF DISMINUYE LA EXCRECIÓN DE SAL Y AGUA FLUJO A CORAZÓN CEREBRO ACTIVIDAD DE LOS NERVIOS RENALES. MECANISMOS EXTRÍNSECOS . REFLEJO BARORRECEPTOR La actividad de los nervios renales es un componente de la regulación homeostática rápida, cuando ocurre una caída de la presión arterial y/o de la volemia. Considerando que el FSR representa el 20 % o más del volumen minuto cardíaco, se hace evidente que la vasoconstricción renal y la consecuente disminución del FSR atenúan significativamente la caída de la presión arterial. En consecuencia, el flujo de sangre puede ser derivado a órganos vitales que demandan de una irrigación permanente, como son el corazón y el cerebro. Por otra parte, con la disminución de el FSR y la TFG también disminuye la excreción de sal y agua, esta última respuesta también favorece el mantenimiento de la volemia y de la presión arterial. Menú 2 de 9

12. ANGIOTENSINÓGENO (hígado) clic clic clic Renina (riñón) ANGIOTENSINA I ECA (endotelio) ANGIOTENSINA II SISTEMA RENINA - ANGIOTENSINA MECANISMOS EXTRÍNSECOS COMPONENTES DEL SISTEMA: La reninaes una proteasa que se produce en las células yuxtaglomerulares ( granulares) de la arteriola aferente, tiene un PM de 37.326, y es secretada por los riñones hacia la sangre. . El sustrato de la renina es una glicoproteína de origen hepático: el angiotensinógeno (453 residuos de aminoácidos). La renina cataliza la ruptura del extremo N- terminal del angiotensinógeno, y se libera un decapéptido: la angiotensina I. La angiotensina I es convertida dentro de la circulación pulmonar en angiotensina II (octapéptido) por la acción de la enzima convertidora de angiotensina (ECA). Menú 3 de 9

13. RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA 13 6 7 8 1 2 3 4 5 9 10 11 12 • Caída Aguda • Volumen de plasma • Presión de sangre 10 Leu 6 His 7 Pro 8 Phe 1 Asp 2 Arg 3 Val 4 Tyr 5 Ile Enzima convertidora 1 Asp 2 Arg 3 Val 4 Tyr 5 Ile 6 His 7 Pro 8 Phe clic clic Color Atlas Physiology. Year ............Book Medical Publishers., 1981 • La velocidad de liberación de renina por las células yuxtaglomerulares puede ser afectada por • la presión en la arteriola aferente (baromecanismo) • la concentración de sodio en la mácula densa • la actividad de los nervios simpáticos renales • la concentración de potasio en el plasma APARATO YUXTAGLOMERULAR Liberación de Renina MECANISMOS EXTRÍNSECOS ANGIOTENSINOGENO 14 9 His ANGIOTENSINA I ANGIOTENSINA II La renina degrada una alfa-globulina circulante denominada angiotensinó geno para formar un decapéptido, la angiotensina I. VASO- CONSTRICCION Luego, la angiotensina I es convertida en un octapéptido (angiotensina II ) dentro de la circulación pulmonar. La angiotensina II es un compuesto vasoactivo y constituye un potente vasoconstrictor de los vasos de resistencia arteriales. . Menú 4 de 9

14. APARATO YUXTAGLOMERULAR Liberación de Renina Renina RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA ANGOTENSINOGENO 14 • Caída Aguda • Volumen de plasma • Presión de sangre 13 6 7 8 1 2 3 4 5 9 10 11 12 10 Leu 9 His 6 His 7 Pro 8 Phe 1 Asp 2 Arg 3 Val 4 Tyr 5 Ile ANGIOTENSINA I Enzima convertidora 1 Asp 2 Arg 3 Val 4 Tyr 5 Ile 6 His 7 Pro 8 Phe clic clic clic ANGIOTENSINA II ALDOSTERONA SECRETADA VASO- CONSTRICCION TFG Y FSR REDUCIDO • El aparato Yuxtaglomerular permite detectar las diferencias de volumen y composición del fluido tubular y la presión y velocidad de flujo de la sangre a nivel del glomérulo, modulando la presión y volumen sanguíneo. Actúa como un circuito de retroalimentación negativa. • La Angiotensina II es • un potente constrictor de los vasos de resistencia arterial • estimula al sistema nervioso central • modifica la respuesta del centro vasomotor bulbar a la aferencia barorreceptora . MECANISMOS EXTRÍNSECOS Normalización • Volumen • Presión de sangre A nivel renal produce disminución de la tasa de filtración glomerular (TFG) y del flujo sanguíneo renal (FSR). RETENCION DE SAL Y AGUA A nivel adrenal produce estimulación de la liberación de aldosterona por la corteza suprarrenal, ocasionando retención de sal y agua por el efecto .El sistema renina -angiotensina tiene un tiempo de respuesta de 20 a 30 minutos. Finalmente se logra restaurar el volumen plasmático o presión sanguínea y se inhibe la liberación de renina a través de una retroalimentación negativa. Menú 5 de 9

15. PRESIÓN ARTERIAL, VOLEMIA clic clic clic SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA FSR TFG SISTEMA RENINA- ANGIOTENSINA EFECTOS SOBRE EL RIÑON MECANISMOS EXTRÍNSECOS . ACCIONES DE LA AII EN LOS RIÑONES: La angiotensina II ejerce acciones vasoconstrictoras en los vasos renales y sistémicos. Se ha descrito sin embargo, que la arteriola eferente (AE) es más sensible a la AII que la aferente (AA), de manera que a baja secreción de AII, la AE está más contraída y la TFG tiende a mantenerse, pero a mayor secreción la vasoconstricción de las dos arteriolas produce disminución de la TFG. . . ANGIOTENSINA II CONTRACCIÓN DE LAS CÉLULAS MESANGIALES DEL GLOMÉRULO la AII estimula también la contracción de las células mesangiales del glomérulo, disminuyendo así el área de filtración glomerular: Este efecto, aunque de menor orden, tiende también a disminuir la TFG. VASOCONSTRICCION VASOS RENALES TFG La respuesta general del organismo a las acción vasoconstrictora de la angiotensina II es elevar la presión arterial. Las acciones de la angiotensina II son fisiológicamente contrarrestados por el óxido nítrico y por las prostaglandinas que actúan como vasodilatadores. Menú 6 de 8

16. HEMORRAGIA PRESIÓN ARTERIAL respuesta clic ACTIVIDAD DE LOS NERVIOS SIMPÁTICOS RENALES PRESIÓN DE LA ARTERIOLA AFERENTE ESTIRAMIENTO DE LAS CÉLULAS YUXTAGLOMERULARES CONSTRICCIÓN DE LOS VASOS RENALES SECRECIÓN DE RENINA respuesta PRESION ARTERIAL SECRECIÓN DE RENINA PRODUCCIÓN DE ANGIOTENSINA II ACCIÓN CONJUNTA DE LOS NERVIOS SIMPÁTICOS Y DEL SISTEMA RENINA ANGIOTENSINA EN UNA HEMORRAGIA. MECANISMOS EXTRÍNSECOS Menú 7 de 9

17. APARATO YUXTAGLOMERULAR LIBERACION RENINA Renina • CAIDA AGUDA • VOL. SANGRE • PRESION ARTERIAL Angiotensina II clic clic clic corteza adrenal SNC arteriolas ADH y sed aldosterona vasoconstricción Aumenta la ingesta y la reabsorción de agua Aumenta reabsorción de sodio. Aumento de la RPT Aumenta la volemia y la presión arterial Más acciones de la Angiotensina II: La AII aumenta la resistencia periférica total como consecuencia del aumento de la vasoconstricción general. MECANISMOS EXTRÍNSECOS A nivel de la corteza de la glándula suprarrenal estimula la liberación de aldosterona por la corteza suprarrenal, ocasionando retención de sal y retención de agua por el efecto osmótico de la sal. En el sistema nervioso central (SNC) la A II estimula la sed y lasecreción de ADH. La suma de todos estos efectos conduce al aumento de la volemia y de la presión arterial. El sistema renina-angiotensina tiene un tiempo de respuesta de 20 a 30 minutos. Al restaurarse el volumen plasmático o la presión sanguínea se inhibe la liberación de renina a través de una retroalimentación negativa. Menú 8 de 9

18. MECANISMOS EXTRÍNSECOS OTRAS SUSTANCIAS QUE AFECTAN LA TFG Menú 1 de 2

19. Se ha podido apreciar que existe una interacción entre los mecanismos de regulación renal y cardiovascular, es por esto que se considera al sistemarenal-líquido corporal como un componente importante del sistema de control cardiovascular para la regulación de la volemia. Este mecanismo de control actúa por retroalimentación negativa y está adaptado para mantener la presión arterial normal: RESUMEN FINAL MECANISMOS EXTRÍNSECOS • En este sentido es fundamental recordar que cuando aumenta la presión de perfusión arterial aumenta la excreción urinaria, y cuando la presión arterial disminuye se reduce la eliminación de orina. • El volumen sanguíneo está determinado fundamentalmente por el balance de líquido corporal, el cual, a su vez, está relacionado con: • la velocidad de ingesta líquida • la pérdida extrarrenal de líquidos • la excreción y reabsorción urinaria de sodio y agua. • La retroalimentación en este circuito de control se establece por el hecho de que el volumen sanguíneo es un determinante de la presión arterial, la cual a su vez influye sobre la excreción de orina, completando de esta manera el circuito. Es importante destacar que este sistema requiere mucho tiempo para corregir la presión arterial. Por ejemplo, en una hemorragia, si se mantiene constante la ingesta de líquidos, la volemia aumentará en el tiempo hasta que sea suficiente como para restablecer el nivel de presión arterial que existía antes de la hemorragia. Menú 2 de 2

20. CONCLUSIONES En esta clase se explicaron los mecanismos más importante que intervienen en la regulación de la TFG. La autorregulación de la TFG es el mecanismo intrínseco que tiende a mantener constante la TFG y minimizar la pérdida de agua y solutos cuando ocurren aumentos de la presión arterial. Se describieron los dos mecanismos propuestos que explican el fenómeno de autorregulación. Entre los mecanismos extrínsecos se explicó la participación del sistema renina-angiotensina y la actividad de los nervios renales. Estos minimizan la caída del flujo sanguíneo renal y de la TFG cuando ocurren descensos de la volemia y/o presión arterial. Se describieron las acciones renales y extrarrenales de la angiotensina II, así como la de otras sustancias que fisiológicamente tienen acciones vasodilatadoras o vasoconstrictoras sobre los vasos renales. En síntesis se dio una visión integral de la regulación de la TFG y su importancia para garantizar la función renal aún dentro de variaciones de la presión arterial. También se dio a conocer cómo los riñones contribuyen notablemente al mantenimiento de la presión arterial. FIN