Fisiologia del rinon, Notas de aula de Fisiologia

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REABSORCIÓN Y SECRECIÓN TUBULAR RENAL F I S I O L O G Í A 2 0 1 8

A medida que el filtrado glomerular pasa por los túbulos renales, fluye de forma secuencial a traves de sus diferentes partes (el túbulo proximal, el asa de Henle, el túbulo distal, el túbulo colector y finalmente, el conducto colector ) antes de eliminarse por la orina. A lo largo de este recorrido algunas sustancias se reabsorben selectivamente en los túbulos y vuelven a la sangre, mientras que otras se secretan desde la sangre a la luz tubular. Finalmente, la orina ya formada y todas las sustancias que contiene representan la suma de los tres procesos básicos que se producen en el riñón (la filtración glomerular, la reabsorción tubular y la secreción tubular) Excreción Urinaria: Filtración Glomerular- Reabsorción tubular+ Secreción tubular

LA REABSORCIÓN TUBULAR COMPRENDE MECANISMOS PASIVOS Y

ACTIVOS

Para que una sustancia se reabsorba, primero debe ser transportada a través de las membranas del epitelio tubular hasta el líquido intersticial renal y luego a través de la membrana capilar peritubular hasta la sangre. Por tanto, la reabsorción de agua y de solutos comprende una serie de pasos de transporte. La reabsorción a través del epitelio tubular hacia el líquido intersticial se efectúa mediante un transporte activo. Por ejemplo, el agua y los solutos pueden ser transportados bien a través de las membranas celulares (vía transcelular) o a través de los espacios que existen entre las uniones celulares (vía paracelular).

1. Reabsorción del agua y los solutos filtrados desde la luz tubular a través de las células epiteliales tubulares, del intersticio renal de nuevo hacia la sangre.
2. Los solutos se transportan a través de las células (vía transcelular) por difusión pasiva o transporte activo, o entre las células (vía paracelular) por difusión. El agua se transporta a través de las células y entre las células tubulares por ósmosis.
3. El transporte de agua y solutos desde el líquido del intersticio hacia los capilares peritubulares tiene lugar por ultrafiltración (flujo en masa).

TRANSPORTE ACTIVO

El transporte activo puede mover un soluto en contra de un gradiente electroquímico y para ello precisa energía del metabolismo. El transporte que está acoplado directamente a una fuente de energía, como la hidrólisis del trifosfato de adenosina (ATP), se llama transporte activo primario. Un ejemplo de este mecanismo es la bomba de adenosina trifosfatasa (ATPasa) sodio- potasio que funciona en la mayoría de los tramos del túbulo renal. El transporte que está acoplado indirectamente a una fuente de energía, como el debido a un gradiente de iones, se conoce como transporte activo secundario. La reabsorción de glucosa por el túbulo renal es un ejemplo de transporte activo secundario. Aunque los solutos pueden reabsorberse en el túbulo por mecanismos activos y pasivos, el agua siempre se reabsorbe por un mecanismo físico pasivo (no activo) llamado ósmosis, que significa difusión de agua desde una zona de baja concentración de solutos (alta concentración de agua) a otra de concentración alta de solutos (baja concentración de agua).

Un buen ejemplo de un sistema de transporte activo primario es la reabsorción de iones sodio a través de la membrana tubular proximal por la bomba Na y K para transportar los iones sodio desde el interior de la célula hasta el intersticio. Al mismo tiempo, el potasio pasa desde el intersticio al interior de la célula. El funcionamiento de esta bomba de iones mantiene una concentración intracelular de sodio baja y una concentración intracelular de potasio alta y genera una carga negativa neta de unos –70 mV dentro de la célula. Este bombeo activo de sodio de la célula a través de su membrana basolateral favorece la difusión pasiva del sodio a través de la membrana luminal de la célula, desde la luz tubular al interior de la célula por dos razones:

1. existe un gradiente de concentración que favorece la difusión del sodio hacia el interior de la célula porque la concentración intracelular de sodio es baja ( mEq/l) y la concentración del líquido tubular es alta (140 mEq/l),
2. el potencial intracelular negativo, de –70 mV, atrae a los iones sodio positivos que se encuentran en la luz tubular hacia el interior de la célula

La bomba sodio-potasio

transporta sodio desde el

interior de la célula a través

de la membrana basolateral

creando una concentración

intracelular de sodio baja y un

potencial eléctrico intracelular

negativo.

La baja concentración

intracelular de sodio y el

potencial eléctrico negativo

hacen que los iones sodio

difundan desde la luz tubular

hacia la célula a través del

borde en cepillo.

REABSORCIÓN ACTIVA SECUNDARIA A TRAVÉS DE LA MEMBRANA

TUBULAR

En el transporte activo secundario, dos o más sustancias se ponen en contacto con una determinada proteína de la membrana (una molécula transportadora) y ambas atraviesan juntas la membrana. Cuando una sustancia ( sodio) difunde a favor de su gradiente electroquímico, la energía liberada se utiliza para que otra sustancia (la glucosa) pase en contra de su gradiente electroquímico. De este modo, el transporte activo secundario no precisa energía que proceda directamente del ATP o de otras fuentes de fosfatos de alta energía. Por el contrario, la fuente directa de energía es la liberada por la difusión facilitada simultánea de otra sustancia transportada a favor de su propio gradiente electroquímico.

Cotransporte de la glucosa y de los aminoácidos Junto con el de los iones sodio a través del lado apical de las células epiteliales tubulares, seguido de la difusión facilitada a través de las membranas basolaterales Cotratransporte de hidrogeno El movimiento de iones sodio al interior de la célula, siguiendo el gradiente eléctrico establecido por la bomba sodio-potasio en la membrana basolateral, proporciona la energía para el transporte de los iones hidrógeno desde el interior de la célula hacia la luz tubular.

TRANSPORTE MÁXIMO DE SUSTANCIAS QUE SE ABSORBEN DE FORMA

ACTIVA

Para la mayoría de las sustancias que se reabsorben o excretan activamente hay un límite en la intensidad con la que pueden transportarse, que a menudo se denomina transporte máximo. Este límite se debe a la saturación de los sistemas de transporte específicos cuando la cantidad de soluto que llega al túbulo (denominada carga tubular ) supera la capacidad de las proteínas transportadoras Normalmente no aparece glucosa medible en la orina porque casi toda la glucosa filtrada se reabsorbe en el túbulo proximal. Pero cuando la carga filtrada supera la capacidad de los túbulos de reabsorber la glucosa, se produce la excreción de glucosa en la orina. Con incrementos acentuados de la FG o de la concentración plasmática de glucosa que incrementen la carga filtrada de glucosa por encima de los 375 mg/min, el exceso de glucosa filtrada no se reabsorbe y pasa a la orina.

El transporte máximo es la intensidad

máxima con la que puede

reabsorberse la glucosa desde los

túbulos.

El umbral para la glucosa se refiere a

la carga de glucosa en que esta

empieza a excretarse en la orina.

Reabsorción: Segunda función básica de la nefrona Es el proceso por el cual mayor parte del agua, asi como muchas de las sustancias son reincorporadas a la sangre Las células epiteliales es el lugar donde se lleva a cabo la reabsorción La Reabsorción puede ser activa o pasiva

REABSORCIÓN Y SECRECIÓN A LO LARGO DE DIFERENTES PARTES

DE LA NEFRONA