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Anatomía y Fisiología Renal
Anatomía y Fisiología Renal
Anatomía y Fisiología Renal
Los riñones son los órganos principales del sistema urinario y desempeñan la
función de filtrar la sangre y modificarla químicamente mediante la reabsorción de
moléculas metabólicamente necesarias, como la glucosa y el bicarbonato;
además, la secreción activa de otras que no lo son tanto como la creatinina y el
ácido úrico para excretarlas en la orina. De tal manera, gracias a la función de
filtro del riñón se logra:
Retirar los desperdicios (principalmente urea y compuestos nitrogenados).
Regular la composición del medio interno.
Regulares electrólitos extracelulares.
Regular el equilibrio ácido-base.
Regular volumen extracelular e intravascular.
Los riñones son dos órganos en forma de frijol, ubicados en el espacio
retroperitoneal, uno a cada lado de la columna vertebral, a nivel de la vertebra T12
y L3; El riñón derecho se sitúa más abajo que el izquierdo, debido a la posición del
hígado. Estás estructuras tienen un lado cóncavo y otro convexo. En el lado
convexo, que es la porción interna, hay una región central que se llama hilio, a
través él, entran y salen los vasos sanguíneos y los nervios. Además, por hilio
renal sale el uréter por el cual la orina transita hasta la vejiga urinaria.
El riñón se divide en dos regiones, una externa de color más claro denominada
corteza y otra interna más oscura que recibe el nombre de medula renal. La
médula está compuesta entre 8 y 18 lóbulos, que se llaman pirámides renales o de
Malpighi. Cada lóbulo se compone de nefronas, que son las unidades funcionales
del riñón.
Una de las funciones principales del riñón es eliminar las sustancias innecesarias
de la sangre y excretarlas por la orina, y devolverle las necesarias a la sangre.
Primero debe ocurrir la filtración de líquidos desde los capilares glomerulares
hasta los túbulos renales y se le denomina filtración glomerular. El filtrado reduce
su volumen y modifica su composición química en los túbulos mediante la
reabsorción tubular (retorno de agua y solutos desde los túbulos) y mediante la
secreción (el movimiento de agua y solutos hacia los túbulos).
La unidad anatómica y funcional del riñón es la nefrona que se divide en
glomérulo, sitio donde se filtra la sangre y los túbulos renales donde se reabsorben
el agua y los solutos. Cada riñón posee aproximadamente 1 millón de nefronas. El
glomérulo consiste en una arteriola aferente y una arteriola eferente que se
disponen en asas para formar el penacho glomerular. Los capilares glomerulares
poseen fenestraciones que permiten que el proceso de filtrado sea rápido. Estos
capilares, a su vez, se asientan sobre el mesangio, que contiene células y matriz
mesangiales, los cuales le dan sostén a las asas capilares. Rodeando todas estas
estructuras, existe una capa de células epiteliales denominado capsula de
Bowman que se continua con los túbulos renales. Los Túbulos renales cumplen la
función de modificar la composición del filtrado glomerular, se encargan de
reabsorber y secretar moléculas según sean útiles o no al organismo. El túbulo
renal tiene diferentes regiones estructurales y funcionales:
Túbulo contorneado proximal: Se ubica en la corteza renal y es responsable de
reabsorber el 80% de los electrólitos, entre ellos sodio y potasio. Además, agua,
glucosa, aminoácidos, bicarbonato y muchas otras moléculas disueltas en el
plasma.
Asa de Henle: Se ubica en la médula renal y se divide en una porción
descendente, permeable a sodio, agua y urea, y una porción ascendente,
permeable a cloro, sodio y potasio, pero impermeable al agua.
Túbulo contorneado distal: Se ubica en la corteza renal. Es permeable a sodio,
potasio y agua.
Tubo colector: Consta de dos porciones: la cortical y la medular. La primera
responsable de la secreción de potasio y protones, y de la reabsorción final de
sodio y agua; la segunda, solo permeable al agua, en respuesta a la apertura de
canales específicos de agua por acción de la hormona antidiurética.
El flujo sanguíneo renal es de aproximadamente el 25% del gasto cardíaco, es
decir, aproximadamente 1.100 mL/min. El suministro sanguíneo llega a cada riñón
por a través de la arteria renal que va dando lugar a las siguientes ramas
progresivamente: arterias interlobares, arterias arciformes, arterias interlobulares y
arteriolas aferentes que acaban en los capilares glomerulares, donde comienza la
filtración de grandes cantidades de líquido y solutos. Los capilares de cada
glomérulo se fusionan hasta formar la arteria eferente, que llega a la segunda red
capilares, los capilares peritubulares, que rodean los túbulos renales. Los
capilares peritubulares se vacían en el vaso del sistema venoso, que discurren
paralelo a os vasos arteriolares, y forman progresivamente la vena interlobular, la
vena arciforme, la vena interlobular, y la vena renal que deja el riñón junto a la
arteria renal y el uréter.
El riñón además de regular la concentración de electrolíticos, también posee
funciones homeostáticas:
Regulación del catabolismo de calcio: El riñón participa en la homeostasis del
calcio. Regulación de la producción de la 1,25-dihidroxivitamina D3. Esta
incrementa la absorción del Ca2+ a cargo del intestino. Además, el riñón
constituye un sitio de la acción de la hormona paratiroidea, lo cual favorece la
retención del CA2+ y la eliminación del fosfato en la orina.
Regulación renal de eritropoyesis: El riñón es el principal sitio de producción de la
hormona eritropoyetina, la cual estimula la diferenciación de células madres de la
médula ósea a eritroblastos y, por tanto, favorece la producción y maduración de
los eritrocitos.
Mantener la osmolalidad de la sangre: El riñón regula la pérdida de agua y la
concentración de iones en sangre, manteniendo de esta forma una osmolaridad
constante de la sangre. En presencia de la hormona antidiurética los túbulos
colectores del riñón se vuelven permeables al agua y facilitan su reabsorción,
concentrando así la orina y reduciendo su volumen.
Regulación del equilibro ácido-básico: El riñón mantiene estable el pH de la sangre
mediante un mecanismo por el cual elimina cantidades variables de iones
hidrógeno (H +) a través de la orina, conservando por el contrario los iones
bicarbonato (HCO3-).
Sistema renina-angiotensina-aldosterona
El riñón participa en la regulación de la presión arterial a largo y corto plazo, a
través del equilibrio de la concentración de Na+, un determinante de la presión
arterial y mediante la secreción de renina, el componente principal del sistema
renina-angiotensina-aldosterona. El proceso de regulación de la presión arterial a
corto plazo (sistema renina-angiotensina-aldosterona), es un sistema hormonal
que, mediante mecanismos endocrinos, aumenta la presión sanguinea y, además
está involucrado en controlar el volumen extracelular y el balance de sodio y
potasio. Para que se active este sistema, es necesario que la macula densa
(Aparato yuxtaglomerular), ubicada en el túbulo contorneado distal, detecte niveles
bajos de Na+ o la disminución de la perfusión de la arteriola aferente, un indicador
del volumen intravascular. Mediante la acción de estos sensores, la disminución
de Na+ o la menor presión intravascular, actúan como estimulo para la liberación
de renina. La renina, es una proteasa sintetizada por las células yuxtaglomerulares
que se encarga de escindir el angiotensinógeno sanguíneo (un péptido sintetizado
en el hígado) para generar a la angiotensina I la cual, al liberarse a la circulación
sistémica, se escinde en su paso por los pulmones en angiotensina II por acción
de la enzima convertidora de angiotensina (ECA). La angiotensina II aumenta la
presión arterial al desencadenar la vasoconstricción, y al estimular la secreción por
la medula suprarrenal de aldosterona, la cual favorece la reabsorción de agua y
Na+ por el túbulo colector. Estos procesos hormonales aumentarán el volumen del
líquido extracelular y por tanto, la presión de perfusión renal, completando el ciclo
de retroalimentación negativa que disminuye el estímulo de secreción de renina.
Fisiopatologia/Fisiopatologia%20medica%20McPhee%20Ganong.pdf
Manual%20de%20Fisiopatologia%20Clinica%20Kunstmann
Revisión de las pruebas de funcionalismo renal
El estudio de la composición de la orina y la sangre provee información útil acerca
de si la función renal es adecuada. De tal manera, es necesario entender cada
una de las pruebas de función renal:
Pruebas urinarias
En condiciones normales, los riñones producen a diario casi 1,5 l de orina. La
composición de la orina se basa en 95% agua y 5% de solutos disueltos. Además,
la orina contiene desechos metabólicos, y carece de proteínas plasmáticas,
elementos formes de la sangre o moléculas de glucosa.
Color: Amarillo ambar.
Aspecto: El aspecto normal de la orina es transparente o límpido.
PH: Es una prueba útil en la evaluación del estado ácido-básico de un
determinado paciente. Los valores de referencia son: 4,8 a 7,4 a lo largo del día y
5,5 a 6,5 en la orina de la primera muestra de la mañana.
Cilindros: Es una prueba que se realiza para detectar cilindros hialinos en la orina,
por lo regular es negativa. Los cilindros son hongos formados en la pared de los
túbulos de la nefrona y aparecen en presencia de una concentración alta de
proteínas, osmolalidad urinaria es alta o el pH de la orina es bajo .
Proteína: La orina no contiene proteínas, por lo tanto, el resultado es negativo.
Esta prueba para detectar proteinuria (exceso de proteína en la orina), es un
indicativo de una filtración anómala de albúmina en los glomérulos o una
absorción tubular defectuosa.
Albúmina: Para detectar albúmina en orina es necesario realizar la prueba con la
tira reactiva para microalbuminuria, de tal manera, una excreción de albúmina >30
mg/día es anómala.
Glucosa: En condiciones normales su resultado es negativo. Normalmente la
glucosa es filtrada por el glomérulo, pero ésta es reabsorbida completamente en el
túbulo proximal. La glucosuria ocurre cuando la carga de glucosa filtrada excede la
capacidad de reabsorción del túbulo.
Cetonas: Las cetonas aparecen en la orina cuando en el organismo se produce un
aumento de la degradación de las grasas por un aporte energético insuficiente de
hidratos de carbono. El resultado para esta prueba es negativo.
Bilirrubina: en condiciones normales el resultado es negativo.
Leucocitos: La orina generalmente no contiene estas células y por tanto la muestra
es negativo.
Sangre: La hematuria, es negativo en condiciones normales, sin embargo, cuando
existe está asociada a daño glomerular. No obstante, hay una hematuria de origen
no glomerular y es secundaria a trastornos tubulointersticiales, renovasculares o
metabólico.
Densidad relativa: Esta prueba ofrece información importante sobre el estado de
hidratación y de la capacidad de concentración de los riñones. Sus valores se
encuentran entre 1.016 a 1.022.
Velocidad de filtración glomerular (VFG): La concentración de creatinina en sangre
y orina se utiliza para medir la VFG. Constituye un medidor de la función renal, se
mide tomando muestras de sangre y orina cada cierto tiempo.
Pruebas sanguíneas
Los exámenes hematológicos, ofrecen datos significativos sobre la función renal y
su capacidad para eliminar de la sangre desechos que el metabolismo produce y
mantener una composición normal de electrolitos y pH de la sangre. La
concentración sérica de potasio, fosfato, nitrógeno ureico, creatinina. calcio y
bicarbonato, son pruebas útiles para evaluar la función renal.
Creatinina Sérica: Es una sustancia proveniente del metabolismo de las proteínas,
específicamente de la creatina de los músculos. El valor normal de la creatinina es
de 0.5 a 1.1 mg/d. Su utilidad radica en el diagnóstico el pronóstico de nefropatías
u obstrucciones urinarias.
Nitrógeno ureico en la sangre: Es una sustancia que constituye el producto final y
principal del metabolismo de las proteínas. Se forma en el hígado, es filtrada y
absorbida por los riñones, por tanto, es útil en la evaluación de la función renal.
Sus valores oscilan entre 10 – 50 mg%.
Las pruebas radiológicas, la endoscopia y las biopsias renales son medios para
observar las estructuras macroscópicas y microscópicas de los riñones y el
sistema urinario.
Cistoscopia: Los exámenes cistoscópicos pueden emplearse para visualizar
directamente la uretra, la vejiga y los uréteres. Además, se pueden tomar
muestras para biopsia de lesiones, cálculos pequeños y cuerpos extraños pueden
extraerse de la vejiga.
Ecografía: Es un procedimiento indoloro, no invasivo y que no requiere
preparación del paciente. Es empleado para determinar dimensiones de los
riñones y las imágenes renales, además es útil en el diagnóstico de muchas
afecciones de las vías urinarias, como anomalías congénitas, abscesos renales,
hidronefrosis y cálculos renales.
Estudios radiológicos y otros estudios de imágenes: Los métodos radiológicos
como la urografía excretora constituyen un medio con el que pueden delinearse
las estructuras de los riñones, como los cálices y la pelvis renales, el uréter y la
vejiga. Otros métodos diagnósticos incluyen exploraciones por Tomografía
Computarizada, Imágenes por resonancia magnética e imágenes con
radionúclidos y angiografía renal.
Insuficiencia renal aguda
La insuficiencia renal es causada por el deterioro rápido de la función renal, lo que
ocasiona acumulación en la sangre de desechos nitrogenados, que en
condiciones normales se excretan por la orina. Se caracteriza por una disminución
en la velocidad de filtración glomerular que ocurre en un período desde horas
hasta días. La insuficiencia renal aguda se clasifica, según su origen, como
prerrenal, intrínseca o intrarrenal, o posrenal. La insuficiencia renal aguda
prerrenal es causada por una disminución en la perfusión renal, dado por una
reducción del volumen extracelular o por una reducción del flujo sanguíneo renal a
consecuencia de una insuficiencia cardíaca . La Insuficiencia renal aguda de origen
intrarrenal, puede estar ocasionada una enfermedad inflamatoria como la
glomerulonefritis aguda o por una necrosis de células tubulares renales,
consecuencia de isquemia o hemolisis. Las Insuficiencia renal aguda posrenal, es
producto de una obstrucción de las vías urinarias por cálculos renales.
Fisiopatología
Los mecanismos fisiopatológicos de la insuficiencia renal aguda dependen de la
causa, sin embargo, se relacionan según su gravedad; la insuficiencia renal aguda
de origen prerrenal, durante su evolución puede empeorar y dar pie a la aparición
de insuficiencia renal aguda intrarrenal. Independientemente de lo anterior, si no
se trata, conlleva al desarrollo de necrosis tubular, con el desprendimiento de las
células que forman el túbulo renal. La disminución en la presión de perfusión renal
como consecuencia de la combinación de una vasoconstricción arteriolar aferente
y una vasodilatación eferente, disminuye la perfusión glomerular y, por tanto, una
baja filtración glomerular. Por otro lado, la oclusión de la luz tubular con detritos
celulares, forma un cilindro que incrementa la presión tubular lo suficiente para
interrumpir la presión de perfusión y disminuir la presión de filtración glomerular. El
desarrollo de la hipoxia en la medula renal, se le atribuye al desorden de adhesión
de las células epiteliales en el túbulo renal, lo cual también ocasiona obstrucción
tubular. La lesión renal resultante, causada ya sea, por la hipoperfusión vascular o
por lesión tubular, potencia la hipoxia renal, lo que incrementa el riesgo de
isquemia. En ocasiones estos mecanismos actúan en conjunto para producir
insuficiencia renal aguda, sin embargo, varían en su causa y evolución.
Manifestaciones clínicas y bioquímicas de la insuficiencia renal aguda.
Insuficiencia renal aguda prerrenal: Esta afección se debe sospechar en cualquier
paciente que presente elevación desproporcionada del nitrógeno ureico en sangre
(BUN) y una marcada hipovolemia. Para confirmar el diagnostico presuntivo, debe
haber oliguria, con aumento de la proporción de BUN con creatinina sérica normal,
desde un valor normal de 10:1 a una proporción mayor de 15:1 a 20:1. Además,
una excreción de sodio fraccionada baja (<1%) indica que la oliguria se debe a disminución de la
perfusión renal.
Manifestaciones clínicas
La septicemia produce isquemia, debido a las toxinas que sensibilizan las células
de los túbulos renales a los efectos dañinos. La NTA, se puede desarrollar como
complicación de traumatismos y quemaduras, por efecto de hipovolemia,
mioglobinuria y otras toxinas liberadas desde el tejido dañado. Existen fármacos
que causan lesión tubular al provocar vasoconstricción renal, daño tubular directo
u obstrucción intratubular. Entre los agentes farmacológicos que son directamente
tóxicos para el túbulo renal se encuentran antimicrobianos como aminoglucósidos,
agentes quimioterapéuticos como cisplatino y agentes de radiocontraste. Los
factores que fomentan a la neurotoxicidad de los aminoglucósidos, son la
disminución de la FG, enfermedad renal preexistente, hipovolemia y
administración concurrente de otros fármacos que tienen un efecto nefrotóxico.