Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal

I 0 flashcards i 5 preguntes més al document.

Text del document

APUNTS ESTRUCTURA I FUNCIÓ DEL COS HUMÀ II Grau en Infermeria Universitat de Vic - Universitat Central de Catalunya AprenAI 2026-2027 Apunts clars d'Estructura i Funció II: filtració glomerular, regulació de la TFG, transport tubular, aclariment renal i equilibri àcid-base.

APREN.AI Índex 1 Anatomia general i vascularització del sistema urinari Organització general i vies urinàries Funcions homeostàtiques renals Anatomia macroscòpica del ronyó Vascularització i innervació renal 2 Estructura de la nefrona i filtració glomerular Organització general de la nefrona i microcirculació renal Tipus de nefrons: corticals i juxtamedul·lars Morfologia del corpuscle renal La barrera de filtració glomerular Dinàmica de la filtració: forces de Starling i PEF 3 Regulació de la taxa de filtració glomerular Concepte de taxa de filtració glomerular i dinàmica vascular Autoregulació renal: respostes miogènica i tubuloglomerular Regulació neural simpàtica Regulació hormonal: eix RAA i pèptid natriurètic auricular 4 Fisiologia tubular: reabsorció i secreció Principis del transport tubular: vies i polaritat cel·lular Túbul contort proximal: reabsorció massiva de soluts i aigua Nansa de Henle: dissociació de soluts i aigua Túbul contort distal i túbul col·lector: regulació hormonal fina Taula resum del processament segmental 5 Concentració urinària, aclariment renal i balanç àcid-base Concentració i dilució de l'orina sota el control de l'ADH Aclariment renal i estimació de la filtració glomerular Balanç àcid-base i sistemes d'esmorteïment Regulació renal del pH a llarg termini 6 Resum per repassar Anatomia i vascularització renal Nefrona i filtració glomerular Regulació de la filtració glomerular Processament tubular Concentració, aclariment i balanç àcid-base Solucions de les preguntes de repàs Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 1 Aquests apunts poden contenir errors o omissions.

Són un material de suport i no substitueixen el temari oficial ni el professorat: contrasta la informació important. Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 2 1 Anatomia general i vascularització del sistema urinari EN ACABAR SABRÀS Distingir els components del sistema urinari i les diferències anatòmiques de la uretra entre sexes. Classificar les funcions homeostàtiques i endocrines dels ronyons. Descriure l'organització macroscòpica del ronyó des de les càpsules protectores fins a la pelvis renal. Seqüenciar el recorregut vascular complet des de l'artèria renal fins a la vena renal.

PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 1 Com aconsegueix el ronyó mantenir estable la pressió sanguínia davant d'una pèrdua brusca de sang? El sistema urinari constitueix el principal mecanisme excretor i regulador del medi intern en l'organisme humà. La seva funció no es limita a l'eliminació de residus, sinó que processa de manera contínua el plasma sanguini per mantenir un equilibri hidroelectrolític i àcid-base precís.

ESQUEMA Organització funcional del sistema urinari Organització general i vies urinàries L'aparell excretor s'organitza en dos components fonamentals: els ronyons, encarregats directament de generar l'orina, i les vies urinàries, conductes responsables d'acumular-la i transportar-la cap a l'exterior sense modificar-ne la composició.

Les vies urinàries comprenen tres estructures seqüencials: Ronyons Formació d'orina i regulació homeostàtica Escorça i medul·la Piràmides i nefrones filtradores Vascularització 20-25% de la despesa cardíaca Vies urinàries Emmagatzematge i conducció de l'orina Urèters Transport renal cap a bufeta Bufeta urinària Magatzem muscular temporal Uretra Evacuació exterior diferencial per sexe Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 3 Urèters: parell de conductes musculars que neixen de la pelvis renal de cada ronyó i propulsen l'orina fins a la bufeta. Bufeta urinària: reservori muscular buit que emmagatzema l'orina fins a la micció.

Uretra: conducte terminal que drena l'orina des de la bufeta a l'exterior del cos. Esquema anatòmic comparatiu del sistema urinari en homes i dones. Existeix un dimorfisme anatòmic clau en la uretra. En les dones, aquest conducte és notablement més curt i la seva obertura externa queda més a prop de la regió anal. Aquestes característiques anatòmiques faciliten la colonització bacteriana ascendent i expliquen per què les dones presenten una major predisposició a patir infeccions urinàries en comparació amb els homes. COMPROVA-HO 2 Quins dos factors anatòmics de la uretra femenina expliquen la freqüència més alta d'infeccions d'orina respecte a la masculina?

Funcions homeostàtiques renals Els ronyons mantenen la homeòstasi corporal modulant el volum i les característiques químiques dels fluids circulants. Qualsevol desequilibri sostingut en aquests paràmetres pot originar una acumulació anormal de líquid als teixits en forma d'edemes o alterar la fisiologia cel·lular. Funció homeostàtica Mecanisme i rellevància fisiològica Control hidroelectrolític Regula la concentració plasmàtica d'ions essencials com , i , indispensables per a l'excitabilitat neuromuscular i el ritme cardíac. Equilibri àcid-base Ajusta el pH sanguini gestionant l'excreció de protons ( ) i la recuperació o pèrdua de bicarbonat ( ).

Volemia i pressió arterial En retenir o expulsar aigua ( ), varia el volum de sang circulant, la qual cosa repercuteix directament en la pressió arterial sistèmica. Osmolaritat sanguínia Controla la proporció entre soluts i aigua lliure al torrent circulatori. Na+ K+ Cl H+ HCO 3 H O 2 Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 4 Funció homeostàtica Mecanisme i rellevància fisiològica Síntesi hormonal Allibera calcitriol (forma activa de la vitamina D), renina (iniciadora de l'eix vascular renina-angiotensina-aldosterona) i eritropoetina (EPO, senyal estimulador de l'eritropoesi).

Depuració metabòlica Extreu deixalles del metabolisme, tòxics i fàrmacs mitjançant sistemes de transport actiu des de la sang cap al filtrat. Gluconeogènesi Sintetitza glucosa de novo a partir de precursors no glucídics com aminoàcids i lípids per mantenir la glucèmia. COMPROVA-HO 3 De quina manera el ronyó contribueix a evitar una fallada neuromuscular o una aturada cardíaca greu? Anatomia macroscòpica del ronyó Els ronyons són òrgans parells situats en posició retroperitoneal, recolzats contra la paret abdominal posterior i protegits parcialment per la caixa toràcica mitjançant les costelles inferiors.

En un individu adult, cada ronyó presenta unes dimensions mitjanes de 12 cm x 6 cm x 3 cm i una massa aproximada de 150 g. A la vora medial còncava s'obre l'hil renal, una fissura que serveix de porta d'accés i sortida per a l'artèria renal, la vena renal, l'urèter, els vasos limfàtics i els feixos nerviosos. L'òrgan està envoltat de superfície a profunditat per tres cobertes de teixit connectiu: Fàscia renal: capa fibrosa externa que ancora el ronyó a la paret abdominal i als òrgans veïns, fixant la seva posició. 1 Càpsula adiposa: envoltura intermèdia de greix perirrenal que amortigua traumatismes i sosté l'estructura.

2 Càpsula renal: membrana llisa i transparent íntimament adherida al parènquima que continua directament amb la paret externa de l'urèter. 3 Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 5 Diagrama de la secció frontal del ronyó i via de drenatge. Si s'efectua una secció frontal del parènquima renal, s'aprecien dues zones clarament diferenciades: Escorça renal: regió externa d'aspecte granulat on es disposen els corpuscles renals de les nefrones (vegeu «Estructura de la nefrona i filtració glomerular»). Emet prolongacions cap a l'interior denominades columnes renals. Medul·la renal: regió profunda dividida en estructures còniques anomenades piràmides renals.

Les piràmides allotgen l'aparell tubular i els conductes col·lectors; queden separades entre si per les columnes renals que baixen des de l'escorça. L'àpex de cada piràmide constitueix la papil·la renal. L'orina que surt de les papil·les és recollida inicialment pels calzes menors. Diversos calzes menors convergeixen per constituir un calze major, i la unió d'aquests últims desemboca a la pelvis renal, cavitat en forma d'embut que canalitza el fluid directament cap a l'urèter. ERROR FREQÜENT Confondre el paper dels calzes amb el de les columnes renals.

Recorda que les columnes són extensions de teixit cortical situades entre les piràmides, mentre que els calzes són conductes col·lectors buits que recullen orina després de la papil·la. L'orina mai passa per les columnes renals. Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 6 COMPROVA-HO 4 Quina és la ruta seqüencial que segueix l'orina des de la seva sortida a la piràmide fins a entrar a l'urèter? Vascularització i innervació renal Tot i representar menys de l'1% del pes corporal, els ronyons reben aproximadament el 20 al 25% de la despesa cardíaca en repòs.

Aquest cabal elevat no respon només a les seves demandes metabòliques pròpies, sinó a la necessitat de processar contínuament la sang. Diagrama de la vascularització arterial i venosa del parènquima renal. La sang penetra per l'artèria renal i es ramifica progressivament seguint un patró anatòmic jeràrquic estricte abans d'arribar als capil·lars funcionals: Artèria renal: s'origina a l'aorta abdominal i ingressa pel si renal a través de l'hil. 1 Artèries segmentades: primeres subdivisions en penetrar al parènquima. 2 Artèries interlobulars: branques que ascendeixen passant a través de les columnes renals, entre piràmides adjacents.

3 Artèries arcuades: giren formant un arc que ressegueix la base de les piràmides renals, just en el límit entre l'escorça i la medul·la. 4 Artèries interlobel·lars (radials corticals): vasos que s'estenen radialment cap a l'escorça i dels quals brollaran les arterioles que nodreixen la nefrona. 5 Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 7 Un cop la sang travessa les xarxes microvasculars de la nefrona, el retorn venós replica en sentit invers el trajecte arterial (venes interlobel·lars, venes arcuades, venes interlobulars i venes segmentades) fins a confluir en una única vena renal per cada ronyó, la qual drena a la vena cava inferior.

PROCÉS Seqüència del flux arterial renal Pel que fa a la regulació nerviosa, el ronyó rep feixos procedents del sistema nerviós autònom que transmeten sobretot senyals simpàtics cap al múscul llis vascular. En condicions d'estrès fisiològic, dolor o pèrdua massiva de volum sanguini (hemorràgia), s'activa una intensa descàrrega simpàtica. Aquesta estimulació provoca vasoconstricció de les arterioles renals, fet que disminueix el flux sanguini renal i frena la producció d'orina. Amb aquest mecanisme, el cos reté líquids vitals per salvaguardar la volèmia i sostenir la pressió arterial sistèmica.

COMPROVA-HO 5 Quin efecte produeix una activació simpàtica intensa sobre la funció renal en cas d'hemorràgia greu? Artèria renal Entrada pel si renal a través de l'hil 1 Artèries segmentades Primera divisió interna 2 Artèries interlobulars Discorren per les columnes entre piràmides 3 Artèries arcuades Arquejades sobre la base piramidal 4 Artèries interlobel·lars Projecció radial a l'escorça cap als nefrons 5 Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 8 IDEES CLAU L'aparell excretor està integrat pels ronyons com a òrgans productors d'orina i per les vies urinàries (urèters, bufeta i uretra) com a conductes de transport i reserva.

La menor longitud de la uretra femenina i la seva proximitat a la regió anal incrementen la incidència d'infeccions d'orina en dones. Els ronyons són òrgans retroperitoneals protegits per tres capes: fàscia renal, càpsula adiposa i càpsula renal. L'estructura interna renal s'organitza en una escorça externa amb corpuscles i una medul·la profunda formada per piràmides renals que aboquen l'orina a calzes i a la pelvis renal. Els ronyons absorbeixen entre el 20 i el 25% de la despesa cardíaca mitjançant una xarxa arterial seqüencial: renal, segmentada, interlobular, arcuada i interlobel·lar.

La innervació simpàtica controla el to vascular renal per reduir la pèrdua de líquids i preservar la pressió arterial en situacions d'hipovolèmia o estrès. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 6. En quina regió concreta del parènquima renal es troben les artèries arcuades? 7. Quines diferències funcionals hi ha entre la càpsula adiposa i la fàscia renal? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 8. Quin conducte transporta l'orina directament des de la pelvis renal fins a la bufeta? 9. Quina artèria renal discorre immediatament entre les piràmides renals abans d'arquivar-se a la seva base? 10. Quin percentatge aproximat de la despesa cardíaca en repòs reben els ronyons?

Calze major a) Urèter b) Uretra c) Conducte papil·lar d) Artèria segmentada a) Artèria arcuada b) Artèria interlobular c) Artèria interlobel·lar d) Del 10 al 15% a) Del 35 al 40% b) Del 20 al 25% c) Del 5 al 10% d) Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 9 11. Com respon la vasculatura renal davant una estimulació intensa del sistema nerviós simpàtic? 2 Estructura de la nefrona i filtració glomerular EN ACABAR SABRÀS Distinguir estructuralment i funcionalment els nefrons corticals dels juxtamedul·lars. Descriure les tres capes de la barrera de filtració glomerular i la seva selectivitat. Calcular la Pressió Efectiva de Filtració (PEF) aplicant les forces de Starling.

PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 12 Com pot el ronyó generar 180 litres de filtrat al dia sense perdre les proteïnes essencials de la sang? Organització general de la nefrona i microcirculació renal La nefrona és la unitat estructural i funcional bàsica del ronyó. Cada ronyó conté aproximadament un milió d'aquestes estructures microscòpiques dedicades a depurar el plasma sanguini i produir orina mitjançant tres processos consecutius: filtració, reabsorció i secreció. Anatòmicament, una nefrona consta de dues parts principals: el corpuscle renal (on es produeix la filtració inicial) i el sistema tubular.

El túbul s'inicia al túbul contort proximal, continua amb la nansa de Henle (amb una branca descendent i una branca ascendent) i finalitza al túbul contort distal (vegeu «Fisiologia tubular: reabsorció i secreció»). Aquest darrer desemboca al tub col·lector, el qual rep líquid de múltiples nefrons i el condueix cap a les vies d'excreció (vegeu «Anatomia general i vascularització del sistema urinari»). La sang arriba al corpuscle a través de l'arteriola aferent, derivada de les artèries interlobel·lars. Dins de la càpsula glomerular, aquesta arteriola es ramifica formant una xarxa capil·lar d'alta pressió: el glomèrul.

La sang no filtrada abandona el cabdell capil·lar mitjançant l'arteriola eferent. Aquesta disposició —una xarxa capil·lar intercalada entre dues arterioles— permet regular estrictament la pressió hidrostàtica intraglomerular mitjançant canvis en el to vascular d'ambdós vasos. En sortir del glomèrul, l'arteriola eferent dona lloc a una segona xarxa vascular: els capil·lars peritubulars. Aquests capil·lars envolten els segments tubulars a l'escorça renal, facilitant l'intercanvi de soluts i aigua durant la reabsorció i la secreció abans de drenar cap a la circulació venosa interlobel·lar.

Vasodilatació i increment de la micció a) Augment selectiu del flux a la medul·la b) Sense alteració del to vascular renal c) Vasoconstricció i inhibició de formació d'orina d) Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 10 Tipus de nefrons: corticals i juxtamedul·lars Segons la localització del corpuscle i la profunditat a la qual penetra la seva nansa, es distingeixen dues poblacions de nefrons en el parènquima renal: Característica Nefrons corticals Nefrons juxtamedul·lars Proporció en el ronyó 80-85% del total 15-20% del total Ubicació del corpuscle Escorça externa i mitjana Escorça profunda, adjacent a la medul·la Longitud de la nansa de Henle Curta; amb prou feines penetra a la medul·la externa Llarga; penetra profundament a la medul·la interna Xarxa vascular associada Capil·lars peritubulars convencionals Vasos rectes (xarxa paral·lela a la nansa) Funció primordial Depuració plasmàtica i reabsorció estàndard Generació del gradient medul·lar per concentrar l'orina Esquema comparatiu entre nefrons corticals i juxtamedul·lars i la seva vascularització.

Mentre que els nefrons corticals produeixen una orina amb una osmolaritat similar a la del plasma sanguini, els nefrons juxtamedul·lars són essencials per a la concentració màxima de l'orina gràcies a l'arquitectura en forquilla dels vasos rectes (vegeu «Concentració urinària, aclariment renal i balanç àcid-base»). Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 11 COMPROVA-HO 13 Quina conseqüència funcional té l'organització vascular dels nefrons juxtamedul·lars enfront dels corticals? Morfologia del corpuscle renal El corpuscle renal (o corpuscle de Malpighi) és el lloc físic on s'inicia la depuració sanguínia.

Està constituït pel glomèrul capil·lar i la càpsula de Bowman que l'envolta completament. Diagrama del corpuscle renal que mostra la càpsula de Bowman i el glomèrul. En el corpuscle es distingeixen dos pols clarament diferenciats: Pol vascular: punt d'entrada de l'arteriola aferent i de sortida de l'arteriola eferent. En aquest punt, la branca ascendent de la nansa entra en contacte amb les arterioles formant la màcula densa (vegeu «Regulació de la taxa de filtració glomerular»). Pol urinari: extrem oposat on la cavitat capsular continua directament amb la llum del túbul contort proximal.

La càpsula de Bowman s'estructura en dues capes concèntriques delimitant una cavitat: Paret parietal: monocapa exterior d'epiteli pla simple que actua de límit estructural. Paret visceral: capa interna aplicada íntimament sobre la superfície dels capil·lars glomerulars, formada per cèl·lules altament especialitzades anomenades podòcits. Espai capsular (o espai de Bowman): llum compresa entre ambdues parets que recull directament el líquid filtrat (l'anomenada orina primària). Entre els bucles capil·lars glomerulars es localitzen les cèl·lules mesangials.

Aquestes cèl·lules tenen activitat contràctil; la seva contracció disminueix la superfície efectiva del glomèrul reduint la filtració, mentre que la seva relaxació amplia la superfície disponible i l'incrementa. Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 12 La barrera de filtració glomerular Per passar de la sang cap a l'espai capsular, l'aigua i els soluts han de travessar la barrera de filtració glomerular, un filtre trilaminar altament selectiu. Detall estructural de les tres capes de la barrera de filtració glomerular.

PROCÉS Flux de substàncies a través de la barrera de filtració Endoteli capil·lar fenestrat: presenta porus de gran mida que permeten el pas del plasma i petites molècules, però retenen els elements cel·lulars de la sang (eritròcits, leucòcits i plaquetes). 1 Làmina basal: matriu acel·lular situada entre l'endoteli i els podòcits. Actua com a barrera física per la seva xarxa de fibres i com a barrera elèctrica gràcies a la seva càrrega negativa, la qual repel·leix les proteïnes plasmàtiques com l'albúmina. 2 Pedicels dels podòcits: prolongacions citoplasmàtiques digitiformes que s'interdigiten recobrint els capil·lars.

Els espais estrets entre pedicels veïns s'anomenen fenedures de filtració, les quals actuen com l'últim garbell mecànic i elèctric davant de macromolècules. 3 Llum del capil·lar glomerular Sang procedent de l'arteriola aferent a alta pressió 1 Endoteli fenestrat Reté els elements cel·lulars sanguinis 2 Làmina basal Reté proteïnes per mida i càrrega negativa 3 Fenedures dels podòcits Última barrera mecànica entre els pedicels 4 Espai capsular de Bowman Recull l'orina primària lliure de proteïnes 5 Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 13 El fluid resultant d'aquest procés és el filtrat glomerular o orina primària.

La seva composició és químicament idèntica a la del plasma sanguini en aigua, glucosa, ions i aminoàcids, però es caracteritza per l'absència de cèl·lules sanguínies i proteïnes. COMPROVA-HO 14 Quines són les tres capes que formen la barrera de filtració glomerular en ordre des de la sang fins a l'espai de Bowman? Dinàmica de la filtració: forces de Starling i PEF El desplaçament de fluid a través de la membrana glomerular està determinat per l'equilibri de pressions hidrostàtiques i col·loidosmòtiques (forces de Starling).

El volum de filtrat que es genera en ambdós ronyons per unitat de temps és la Taxa de Filtració Glomerular, amb un valor mitjà fisiològic de 125 mL/min (equivalent a uns 180 L/dia). Força de Starling Símbol Sentit d'acció Descripció fisiològica Pressió Hidrostàtica Glomerular Afavoreix la filtració (cap a l'espai capsular) Pressió de la sang contra la paret capil·lar; depèn directament de la pressió arterial sistèmica. Pressió Oncòtica Glomerular S'oposa a la filtració (retinguda al capil·lar) Pressió osmòtica exercida per les proteïnes plasmàtiques que retenen aigua dins la llum capil·lar.

Pressió Hidrostàtica Capsular S'oposa a la filtració (cap al capil·lar) Pressió mecànica exercida pel volum de filtrat acumulat dins de l'espai capsular de Bowman. Pressió Oncòtica Capsular Afavoriria la filtració (cap a l'espai capsular) Força d'atracció osmòtica de les proteïnes a l'espai capsular. Val 0 en individus sans.

La força resultant neta que governa el pas de líquid s'anomena Pressió Efectiva de Filtració (PEF) i es calcula mitjançant l'equació: Atès que en condicions normals la barrera de filtració impedeix completament la sortida de proteïnes plasmàtiques, , la fórmula pràctica esdevé: ERROR FREQÜENT És habitual assignar un valor positiu a la Pressió Oncòtica Capsular (POC) en els càlculs fisiològics ordinaris. Recorda que, en un estat de salut normal, la barrera no deixa passar proteïnes; per tant, el filtrat manca de càrrega oncòtica i . Assumir un valor diferent de zero en un individu sa falseja completament el balanç de la PEF.

P HG P OG P HC P OC PEF = PHG POG PHC + POC POC = 0 PEF = PHG (POG + PHC) POC = 0 Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 14 Mentre la PEF sigui positiva ( ), es generarà filtrat contínuament. Si la pressió hidrostàtica glomerular disminueix prou perquè la suma de forces opositores ( ) iguali o superi la PHG, la filtració glomerular s'atura de manera immediata. COMPROVA-HO 15 Què ocorreria amb la Taxa de Filtració Glomerular si es produeix una obstrucció en la via urinària que impedeixi la sortida del líquid? IDEES CLAU La nefrona és la unitat bàsica del ronyó, formada pel corpuscle renal (on es filtra la sang) i el túbul renal.

Els nefrons corticals constitueixen el 80-85% del total, mentre que els juxtamedul·lars (15-20%) tenen nanses llargues i vasos rectes per concentrar l'orina. La microcirculació glomerular presenta una xarxa capil·lar situada entre dues arterioles (aferent i eferent), seguida pels capil·lars peritubulars. La barrera de filtració està formada per l'endoteli fenestrat, la làmina basal i les fenedures entre els pedicels dels podòcits, impedint el pas de cèl·lules i proteïnes. L'orina primària és un ultrafiltrat plasmàtic idèntic en soluts petits però desproveït de proteïnes plasmàtiques ( ). La dinàmica de filtració depèn de la PEF: , amb una taxa normal de 125 mL/min.

COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 16. Per quina raó la Pressió Oncòtica Capsular (POC) es considera zero en condicions fisiològiques sanes? 17. Quina funció mecànica exerceixen les cèl·lules mesangials en el corpuscle renal? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 18. Quin percentatge de nefrons correspon als de tipus juxtamedul·lar en el ronyó humà? 19. Quina estructura envolta directament la nansa de Henle en els nefrons juxtamedul·lars? PEF > 0 POG + PHC POC = 0 PEF = PHG POG PHC + POC 50-55% a) 5-10% b) 15-20% c) 80-85% d) Arteríoles aferents a) Glomèruls renals b) Venes interlobel·lars c) Vasos rectes d) Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 15 20.

Quin component constitueix la capa visceral de la càpsula de Bowman? 21. Quina de les forces de Starling afavoreix de manera directa la sortida del filtrat cap a la càpsula? 3 Regulació de la taxa de filtració glomerular EN ACABAR SABRÀS Definir el concepte de Taxa de Filtració Glomerular (TFG) i recordar-ne els valors fisiològics de referència. Distingir l'efecte de la vasoconstricció i vasodilatació de les arterioles aferent i eferent sobre la pressió hidrostàtica glomerular. Explicar els mecanismes d'autoregulació renal basats en la resposta miogènica i la retroalimentació tubuloglomerular.

Diferenciar les accions de l'estimulació simpàtica, l'angiotensina II i el pèptid natriurètic auricular en el control de la filtració. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 22 Com aconsegueix el ronyó mantenir un ritme constant de neteja de sang encara que la pressió arterial canviï al llarg del dia? La formació de l'orina primària comença amb la filtració del plasma a través dels capil·lars del glomèrul cap a l'espai capsular (vegeu «Estructura de la nefrona i filtració glomerular»). Perquè la funció excretora i l'equilibri hidroelectrolític es mantinguin estables, el volum filtrat s'ha de regular de manera molt precisa mitjançant controls locals, nerviosos i endocrins.

Concepte de taxa de filtració glomerular i dinàmica vascular La Taxa de Filtració Glomerular (TFG) representa el volum de líquid filtrat que produeixen conjuntament ambdós ronyons per cada unitat de temps. En condicions fisiològiques estàndard, la TFG assoleix un valor mitjà de 125 mL/min, xifra que equival aproximadament a 180 L/dia. La magnitud de la TFG depèn directament de la Pressió Efectiva de Filtració (PEF) i de les forces de Starling que operen al capil·lar glomerular, especialment de la Pressió Hidrostàtica Glomerular (PHG) (vegeu «Estructura de la nefrona i filtració glomerular»).

La PHG està condicionada pel flux sanguini renal i pel grau de resistència que ofereixen els vasos d'entrada i de sortida: l'arteriola aferent i l'arteriola eferent. Podòcits amb pedicels a) Cèl·lules de la màcula densa b) Cèl·lules endotelials fenestrades c) Cèl·lules musculars llises d) Pressió Hidrostàtica Glomerular a) Pressió Hidrostàtica Capsular b) Pressió Oncòtica Glomerular c) Pressió Oncòtica Peritubular d) Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 16 Esquema analògic del control de pressió glomerular per arterioles aferent i eferent.

Modificar el calibre d'aquests dos vasos permet ajustar la pressió interna del glomèrul segons les necessitats de l'organisme: Vas sanguini Variació de diàmetre Efecte sobre la PHG Impacte en la TFG Arteriola aferent (vas d'entrada) Dilatació ( diàmetre) Augmenta (entra més cabal) Augmenta ( TFG) Constricció ( diàmetre) Disminueix (entra menys cabal) Disminueix ( TFG) Arteriola eferent (vas de sortida) Dilatació ( diàmetre) Disminueix (la sang surt ràpidament) Disminueix ( TFG) Constricció ( diàmetre) Augmenta (la sang queda retinguda) Augmenta ( TFG) COMPROVA-HO 23 Què passa amb la TFG si es produeix una vasoconstricció aïllada de l'arteriola eferent?

Autoregulació renal: respostes miogènica i tubuloglomerular L'autoregulació renal agrupa els mecanismes intrínsecs que permeten al ronyó mantenir un flux i una TFG relativament constants, fins i tot quan la pressió arterial sistèmica oscil·la en el rang fisiològic de 80 a 180 mmHg. Si aquest control fallés, qualsevol augment de pressió arterial provocaria un flux excessivament ràpid que impediria la reabsorció tubular adequada de soluts i aigua; en canvi, una baixada de pressió comportaria una retenció de substàncies tòxiques per dèficit de filtrat.

Aquest control local s'articula mitjançant dos mecanismes complementaris: Mecanisme miogènic de l'arteriola aferent: quan s'incrementa la pressió arterial, la paret muscular de l'arteriola aferent experimenta una distensió mecànica passiva. En resposta a aquest estirament, el múscul llis vascular es contrau de forma reflexa. Aquesta vasoconstricció redueix el diàmetre de l'aferent, frena l'excés de cabal sanguini que arriba al glomèrul i impedeix que la PHG i la TFG es disparin. 1 Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 17 Esquema anatòmic de l'aparell juxtaglomerular amb la màcula densa i arterioles.

Les cèl·lules de la màcula densa detecten aquesta concentració elevada de sodi i envien un senyal químic paracrí a les cèl·lules juxtaglomerulars de l'arteriola aferent veïna. Aquest senyal inhibeix l'alliberament basal d'òxid nítric (NO), un conegut agent vasodilatador. En minvar el NO disponible, l'arteriola aferent es contrau ràpidament, cosa que redueix el flux d'entrada al glomèrul i normalitza la TFG cap als seus valors basals. COMPROVA-HO 24 Quin paper té l'òxid nítric (NO) en la retroalimentació tubuloglomerular quan la màcula densa detecta un excés de sodi?

Regulació neural simpàtica El sistema nerviós autònom simpàtic innerva la musculatura de les arterioles renals i adapta la funció del ronyó segons l'estat general de l'organisme. La magnitud d'aquesta resposta depèn de la intensitat de l'estímul: Estimulació simpàtica moderada: indueix una vasoconstricció lleugera i paral·lela tant de l'arteriola aferent com de l'eferent. Com que la resistència d'entrada i de sortida augmenta en proporcions similars, la TFG gairebé no varia. Estimulació simpàtica intensa: apareix en situacions crítiques o d'estrès fisiològic agut, com ara l'exercici extenuant, la deshidratació greu o una hemorràgia massiva.

L'arteriola aferent presenta una densitat d'innervació simpàtica més gran que l'eferent; per això, sota una descàrrega noradrenèrgica potent, l'arteriola aferent pateix una vasoconstricció severa. Això redueix dràsticament l'arribada de sang als glomèruls, disminueix la PHG i desploma la TFG per conservar volum vascular i aigua corporal per a òrgans vitals com el cor o el cervell. Retroalimentació tubuloglomerular: requereix la interacció anatòmica entre el túbul distal i l'aparell juxtaglomerular. Si la pressió arterial puja i eleva la velocitat del filtrat, arriba un flux més elevat i ric en sodi ( o NaCl) al segment final de la branca ascendent o túbul distal.

2 Na+ Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 18 COMPROVA-HO 25 Per què una descàrrega simpàtica extrema provoca una caiguda dràstica de la TFG en lloc de mantenir-la estable? Regulació hormonal: eix RAA i pèptid natriurètic auricular El control endocrí de la filtració s'exerceix mitjançant dues vies de senyalització antagòniques: el sistema renina-angiotensina-aldosterona (eix RAA) i el pèptid natriurètic auricular (PNA). PROCÉS Eix renina-angiotensina-aldosterona sobre la filtració Davant d'una pèrdua de sodi, deshidratació o hipotensió arterial, les cèl·lules juxtaglomerulars secreten l'enzim renina a la sang.

La renina transforma l'angiotensinogen hepàtic en angiotensina I, la qual és convertida en angiotensina II per l'acció de l'enzim conversor d'angiotensina (ECA) a nivell pulmonar. L'angiotensina II desplega diversos efectes al teixit renal: Produeix vasoconstricció arteriolar, afectant de manera preferent l'arteriola eferent en concentracions moderades per sostenir la pressió interna del glomèrul, tot i que a nivells elevats redueix el calibre de totes dues arterioles. Estimula la contracció de les cèl·lules mesangials intraglomerulars, fet que redueix la superfície efectiva dels capil·lars i la mida del glomèrul, contribuint globalment a reduir la TFG per limitar la pèrdua de líquids.

Estimula l'alliberament d'aldosterona per afavorir la retenció de sodi i aigua a nivell tubular (vegeu «Fisiologia tubular: reabsorció i secreció»). Per contra, quan es produeix una expansió del volum sanguini (hipervolèmia) o un augment sostingut de la pressió arterial, les parets de les aurícules cardíaques es distenen. Aquesta tensió desencadena la síntesi i alliberament del Pèptid Natriurètic Auricular (PNA).

El PNA indueix una vasodilatació directa Estímul inicial Descens de volèmia o pressió arterial 1 Secreció de renina Les cèl·lules juxtaglomerulars l'alliberen a sang 2 Angiotensina II Conversió d'angiotensina I per l'ECA pulmonar 3 Contracció mesangial Constricció vascular i cèl·lules mesangials contretes 4 Descens de la TFG Minva el filtrat per conservar aigua i sodi 5 Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 19 de l'arteriola aferent i la relaxació de les cèl·lules mesangials, augmentant la superfície capil·lar útil. Com a resultat, la TFG s'incrementa significativament, facilitant l'eliminació urinària d'aigua i sodi per normalitzar la volèmia i la pressió arterial sistèmica.

ERROR FREQÜENT Confondre els efectes de l'angiotensina II i el PNA sobre les cèl·lules mesangials. L'angiotensina II contreu les cèl·lules mesangials, de manera que redueix la superfície de filtració i diminueix la TFG per retenir líquids. En canvi, el PNA relaxa les cèl·lules mesangials, augmentant l'àrea disponible i incrementant la TFG per afavorir la natriuresi i reduir la volèmia.

Mecanisme de control Estímul inicial Mediadors / Efectors Acció vascular o cel·lular Impacte en la TFG Miogènic (autoregulació) Pressió arterial Múscul llis arteriolar Contracció de l'arteriola aferent Es manté gairebé constant Tubuloglomerular (autoregulació) Cabal i NaCl tubular Màcula densa ( òxid nítric) Vasoconstricció de l'arteriola aferent Retorn als nivells normals ( ) Neural simpàtic moderat Activació basal / lleugera Noradrenalina Constricció proporcional d'aferent i eferent Gairebé inalterada Neural simpàtic intens Estrès agut, xoc, hemorràgia Noradrenalina sobre receptors vasculars Vasoconstricció potent de l'aferent Descens marcat ( ) Hormonal: Eix RAA Hipotensió, hipovolèmia Angiotensina II Vasoconstricció + contracció cèl·lules mesangials Disminueix ( ) Hormonal: PNA Volèmia (distensió auricular) Pèptid natriurètic auricular Dilatació aferent + relaxació cèl·lules mesangials Augmenta ( ) COMPROVA-HO 26 Com respon el ronyó davant un augment del volum vascular mesurat per les aurícules cardíaques?

Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 20 IDEES CLAU La Taxa de Filtració Glomerular (TFG) mitjana és de o . La dilatació de l'arteriola aferent o la constricció de l'eferent augmenten la pressió hidrostàtica glomerular i la TFG. L'autoregulació renal (mecanismes miogènic i tubuloglomerular) estabilitza la TFG davant pressions arterials mitjanes d'entre 80 i 180 mmHg. En la retroalimentació tubuloglomerular, la màcula densa detecta un excés de sodi i bloqueja l'òxid nítric per contraure l'aferent. Una estimulació simpàtica severa contreu fortament l'arteriola aferent i desploma la TFG per preservar la volèmia central.

L'angiotensina II redueix la filtració contraient les cèl·lules mesangials, mentre que el PNA la incrementa relaxant-les i dilatant l'aferent. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 27. Quin paper té el to de l'arteriola eferent sobre la pressió hidrostàtica glomerular? 28. Quina diferència d'acció tenen l'angiotensina II i el PNA sobre les cèl·lules mesangials? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 29. Quin és el valor mitjà fisiològic de la taxa de filtració glomerular en adults? 30. Com actua el mecanisme miogènic davant un augment sobtat de la pressió arterial? 31. Quin missatger redueix la màcula densa per aconseguir la vasoconstricció de l'arteriola aferent? 32.

Quin efecte directe té el pèptid natriurètic auricular (PNA) sobre l'aparell de filtració renal?

125 mL/min 180 L/dia 80 mL/min o 120 L/dia a) 125 mL/min o 180 L/dia b) 180 mL/min o 250 L/dia c) 60 mL/min o 90 L/dia d) Inhibeix completament el flux sanguini renal a) Dilata l'arteriola aferent automàticament b) Contreu reflexament l'arteriola aferent c) Contreu reflexament l'arteriola eferent d) Aldosterona a) Angiotensina I b) Òxid nítric c) Pèptid natriurètic auricular d) Estimula la síntesi massiva de renina a) Dilata l'aferent i relaxa mesangials b) Contreu cèl·lules mesangials i eferent c) Contreu l'aferent i redueix la TFG d) Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 21 4 Fisiologia tubular: reabsorció i secreció EN ACABAR SABRÀS Distingir les rutes de transport paracel·lular i transcel·lular al llarg de l'epiteli tubular Explicar com la bomba Na+/K+ basolateral impulsa la reabsorció al túbul contort proximal Descriure el funcionament diferencial de les dues branques de la nansa de Henle Diferenciar les funcions de les cèl·lules principals i intercalades en la nefrona distal PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 33 Com pot el ronyó recuperar tota la glucosa filtrada si la seva concentració a la sang és superior a la de la cèl·lula?

Principis del transport tubular: vies i polaritat cel·lular El filtrat glomerular que abandona la càpsula de Bowman ha de ser modificat profundament abans d'esdevenir orina definitiva. Aquest processament es basa en dos processos de sentit oposat que connecten la llum dels túbuls amb els capil·lars peritubulars: la reabsorció tubular i la secreció tubular. DEFINICIÓ La reabsorció tubular és el desplaçament d'aigua i soluts des de la llum del túbul renal cap a la sang dels capil·lars peritubulars. La secreció tubular consisteix en el transport de substàncies des de la sang cap a la llum tubular per a la seva posterior excreció.

Per travessar l'epiteli tubular, les molècules utilitzen dues rutes principals: Via transcel·lular: la substància creua l'interior de la cèl·lula epitelial. Ha de travessar primer la membrana apical i després la membrana basolateral (o a l'inrevés en la secreció). Pot implicar processos passius o actius. Via paracel·lular: la substància difon a través dels espais intercel·lulars i de les unions estretes (tight junctions). És una difusió passiva a favor de gradients electroquímics. L'epiteli renal manté una estricta polaritat cel·lular: La membrana apical s'orienta cap a la llum tubular i presenta abundants microvellositats o cilis.

Integra transportadors de transport actiu secundari (tant cotransportadors com intercanviadors o antiports). La membrana basolateral està en contacte amb el líquid intersticial i els capil·lars. Allà s'hi localitza la bomba Na+/K+ ATPasa (transport actiu primari), que extreu cap a l'interstici i introdueix a la cèl·lula amb consum directe d'ATP. 3 Na+ 2 K+ Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 22 Esquema del transport transcel·lular i paracel·lular de sodi a l'epiteli renal. Aquesta asimetria manté una concentració intracel·lular de sodi constantment baixa.

Es genera així un fort gradient electroquímic favorable a l'entrada de des de la llum, el qual impulsa el moviment de la majoria dels altres soluts. COMPROVA-HO 34 Quina és la diferència funcional bàsica entre la membrana apical i la basolateral en el transport de sodi? Túbul contort proximal: reabsorció massiva de soluts i aigua El túbul contort proximal constitueix el primer segment tubular després del glomèrul i realitza la càrrega principal de la recuperació del filtrat. La força motriu central és sempre el gradient de sodi establert per la bomba basolateral.

Els mecanismes de reabsorció del túbul proximal inclouen diferents modalitats: Cotransport dependent de sodi: la reabsorció de glucosa i aminoàcids és del 100% en condicions fisiològiques normals. Proteïnes de transport a la membrana apical acoblen l'entrada a favor de gradient de sodi amb l'entrada contra gradient d'aquests nutrients (per exemple, dos ions per cada molècula de glucosa). Un cop a l'interior cel·lular, la glucosa i els aminoàcids passen a la sang per difusió facilitada. Intercanvi Na+/H+ i recuperació de bicarbonat: a la membrana apical actua un antiport que introdueix a la cèl·lula i secreta a la llum.

Els protons secretats reaccionen amb el Na+ Na+ Na+ H+ HCO 3 Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 23 filtrat gràcies a l'acció de l'anhidrasa carbònica. Aquest enzim dissocia el bicarbonat en i . El diòxid de carboni difon a l'interior cel·lular, on l'anhidrasa carbònica intracel·lular regenera protons i ; aquest últim és transportat cap al torrent sanguini. Ions i aigua: la sortida massiva de soluts fa que ions com el clor ( ), potassi ( ), calci ( ) i magnesi ( ) es desplacin a favor de gradient químic. Per osmosi, l'aigua segueix els soluts (aprox. el 65% de l'aigua filtrada es reabsorbeix aquí).

Urea: la retirada d'aigua augmenta la concentració luminal d'urea, facilitant la seva reabsorció parcial per difusió passiva a través de la via paracel·lular. Diagrama de la reabsorció acoblada d'aigua, ions i urea al túbul proximal. ERROR FREQÜENT No confongueu la presència de glucosa en l'orina (glucosúria) amb un defecte del túbul en subjectes sans. Els transportadors de glucosa tenen una capacitat màxima de transport. En persones diabètiques amb hiperglucèmia sostinguda, la càrrega de glucosa filtrada supera la capacitat màxima dels cotransportadors apicals i la quantitat excedent s'elimina per l'orina.

COMPROVA-HO 35 Com aconsegueix el túbul contort proximal reabsorbir el bicarbonat filtrat si aquest ió no creua directament la membrana apical? CO 2 H O 2 HCO 3 Cl K+ Ca2+ Mg2+ Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 24 Nansa de Henle: dissociació de soluts i aigua La nansa de Henle s'endinsa a la medul·la renal i consta de dues branques funcionals marcadament divergents: Com que la branca ascendent retira ions sense permetre la sortida d'aigua, el líquid tubular es dilueix progressivament. En conseqüència, el fluid en sortir de la branca ascendent és hipotònic (aprox. 100 mOsm/L).

PROCÉS Recorregut del filtrat per la nansa de Henle 1 Entrada des del proximal Filtrat isotònic provinent del túbul contort proximal 2 Branca descendent Sortida d'aigua per osmosi; impermeabilitat a soluts 3 Branca ascendent Extracció activa de sals mitjançant NKCC2 sense aigua 4 Sortida cap al distal Filtrat final hipotònic a 100 mOsm/L COMPROVA-HO 36 Per què el filtrat que surt de la nansa de Henle té una osmolaritat tan baixa (100 mOsm/L)? Branca descendent: és altament permeable a l'aigua però pràcticament impermeable als soluts ( , , ).

A mesura que el fluid avança cap a zones més profundes i hiperosmòtiques de la medul·la, l'aigua surt cap a l'interstici i la sang, concentrant el líquid tubular. 1 Na+ K+ Cl Branca ascendent: és completament impermeable a l'aigua però molt activa en la reabsorció de sals. Al segment gruixut, el cotransportador apical NKCC2 transporta simultàniament , i cap a l'interior cel·lular, recolzat pel gradient creat per la bomba basolateral. 2 Na+ K+ 2 Cl Na /K + + Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 25 Túbul contort distal i túbul col·lector: regulació hormonal fina Esquema anatòmic de la localització del túbul distal i col·lector.

El túbul contort distal continua la reabsorció de i , a més de regular l'aigua segons les necessitats de l'organisme. En aquest tram destaca el control endocrí del calci: L'hormona paratiroidal (PTH) estimula la reabsorció activa de en el túbul distal, evitant la seva pèrdua per l'orina quan cal elevar el calci sanguini. El segment terminal del túbul distal i el túbul col·lector són les zones on s'ajusta de manera precisa la composició final de l'orina mitjançant dos tipus de cèl·lules altament especialitzades: 1.

Cèl·lules principals Són les responsables del balanç d'aigua, sodi i potassi sota el control de dues hormones clau: Aldosterona: hormona suprarenal que estimula la bomba basolateral i incrementa els canals apicals per al sodi i el potassi. El resultat és un augment de la reabsorció de sodi i un increment de la secreció de potassi cap a l'orina. Vasopressina (ADH): regula la permeabilitat a l'aigua. La vasopressina (ADH) indueix la incorporació de canals d'aquaporina 2 exclusivament a la membrana apical. En canvi, les aquaporines 3 i 4 estan presents de manera constitutiva a la membrana basolateral. Quan l'ADH està present, l'aigua pot travessar tot l'epiteli per osmosi cap a la sang. 2.

Cèl·lules intercalades Juguen un paper determinant en la regulació de l'equilibri àcid-base. A la seva membrana apical contenen una bomba de protons ( ) estimulada per l'aldosterona, que expulsa hidrogenions cap a la llum tubular. Na+ Cl Ca2+ Na /K + + H+ Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 26 En situacions d'acidosi, secreten protons que poden unir-se a l'amoníac ( ) luminal per formar amoni ( ), facilitant l'eliminació segura d'àcid per l'orina. Dins la cèl·lula, l'anhidrasa carbònica converteix i en àcid carbònic, el qual s'escindeix: els protons es bombegen a la llum i el es reabsorbeix cap a la sang per neutralitzar l'excés d'acidesa sistèmica.

ESQUEMA Cèl·lules de la nefrona terminal Taula resum del processament segmental Segment tubular Substàncies reabsorbides Substàncies secretades Mecanisme o regulació principal Túbul contort proximal , , , , , glucosa (100%), aminoàcids (100%), , urea, (65%) Protons ( ) Gradient generat per la bomba basolateral; cotransport actiu secundari; anhidrasa carbònica. Nansa de Henle (branca descendent) Aigua ( ) — Osmosi cap a l'interstici medul·lar hipertònic (impermeable a soluts). Nansa de Henle (branca ascendent) , , — Cotransportador NKCC2 apical; impermeable a l'aigua (crea fluid hipotònic).

Túbul contort distal , , , aigua — Reabsorció de calci regulada per l'hormona PTH; reabsorció de sals i aigua segons necessitats.

NH 3 NH 4 + CO 2 H O 2 HCO 3 Cèl·lules principals Regulació de volum i electròlits Reabsorció de sodi Estimulada per l'aldosterona Secreció de potassi Afavorida per l'aldosterona Permeabilitat a l'aigua Mediada per ADH i aquaporines Cèl·lules intercalades Manteniment de l'equilibri àcid- base Bomba apical de protons Secreta ions hidrogen a la llum Reabsorció de bicarbonat Neutralitza àcids plasmàtics Na+ Cl K+ Ca2+ Mg2+ HCO 3 H O 2 H+ Na /K + + H O 2 Na+ K+ Cl Na+ Cl Ca2+ Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 27 Segment tubular Substàncies reabsorbides Substàncies secretades Mecanisme o regulació principal Túbul col·lector (cèl·lules principals) , aigua ( ) Potassi ( ) Aldosterona (reabsorció , secreció ); ADH (aquaporina 2 apical).

Túbul col·lector (cèl·lules intercalades) Bicarbonat ( ) Protons ( ) Bomba apical de protons activada per aldosterona; síntesi intracel·lular de bicarbonat amb anhidrasa carbònica. COMPROVA-HO 37 Quina és la funció de les cèl·lules intercalades del túbul col·lector davant d'una acidosi sistèmica? IDEES CLAU La bomba basolateral manté un gradient intracel·lular baix de sodi que actua com a motor bioenergètic del transport transcel·lular. La reabsorció de glucosa i aminoàcids al túbul contort proximal és del 100% en condicions fisiològiques normals mitjançant cotransportadors secundaris amb sodi.

La nansa de Henle dissocia l'aigua dels soluts: la branca descendent reabsorbeix aigua i l'ascendent reabsorbeix ions, donant lloc a un líquid hipotònic de 100 mOsm/L. La vasopressina (ADH) indueix canals d'aquaporina 2 exclusivament a la membrana apical de les cèl·lules principals, mentre que les aquaporines 3 i 4 són constitutives a la membrana basolateral. Les cèl·lules intercalades regulen l'estat àcid-base secretant protons mitjançant una bomba apical d'hidrogenions i recuperant bicarbonat a la sang. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 38. Quin paper té l'anhidrasa carbònica en la recuperació de bicarbonat al túbul proximal? 39.

Com influeix l'aldosterona en el transport d'ions de les cèl·lules principals? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 40. Quina és la proporció de glucosa reabsorbida al túbul contort proximal en condicions fisiològiques? Na+ H O 2 K+ Na+ K+ HCO 3 H+ Na /K + + Exactament el 100% a) Al voltant del 65% b) Menys del 25% c) Aproximadament el 50% d) Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 28 41. Com és el líquid tubular en sortir de la branca ascendent de la nansa de Henle? 42. On s'expressa de forma regulada per la vasopressina (ADH) l'aquaporina 2? 43. Quin transportador apical permet la reabsorció iònica a la branca ascendent de Henle?

5 Concentració urinària, aclariment renal i balanç àcid- base EN ACABAR SABRÀS Distingir els mecanismes de concentració i dilució de l'orina segons la secreció de vasopressina (ADH). Calcular l'aclariment renal d'un compost i comparar-lo amb la taxa de filtració glomerular. Descriure la resposta cel·lular intercalada i els sistemes esmorteïdors durant l'acidosi. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 44 Com pot el ronyó produir tant una orina molt concentrada com una de molt diluïda a partir del mateix filtrat glomerular inicial?

Concentració i dilució de l'orina sota el control de l'ADH La generació d'orina definitiva depèn de l'estat d'hidratació de l'organisme i del control hormonal sobre el túbul col·lector. Cada dia, els glomèruls filtren un volum enorme de líquid, però la immensa majoria d'aquest contingut es recupera abans d'arribar a l'exterior. DEFINICIÓ La reabsorció facultativa d'aigua és l'ajust final del volum hídric que té lloc al túbul col·lector segons les necessitats de conservació d'aigua corporal. L'hormona responsable d'aquest procés és la vasopressina (o hormona antidiürètica, ADH).

La vasopressina indueix la incorporació de canals d'aquaporina 2 exclusivament a la membrana apical de les cèl·lules principals (vegeu «Fisiologia tubular: reabsorció i secreció»). Aquest mecanisme determina la permeabilitat del conducte col·lector: Hipotònic a 100 mOsm/L a) Totalment desproveït d'aigua b) Hipertònic a 1200 mOsm/L c) Isotònic a 300 mOsm/L d) Membrana basolateral proximal a) Membrana basolateral principal b) Membrana apical principal c) Membrana apical intercalada d) Bomba de protons H+ a) Antiport Na+/H+ b) Cotransportador NKCC2 c) Canal aquaporina 3 d) Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 29 Estat de deshidratació: El cos necessita retenir líquid.

Es secreta ADH, fet que torna permeable el túbul col·lector a l'aigua. El líquid surt del túbul cap a l'interstici i torna a la circulació sanguínia. Com a resultat, s'elimina un volum reduït d'orina concentrada i de tonalitat fosca. Estat de bona hidratació: En absència d'ADH, l'epiteli del túbul col·lector roman impermeable a l'aigua. El filtrat no es reabsorbeix en aquest tram final, produint-se una gran quantitat d'orina diluïda i clara. Diagrama de la reabsorció facultativa d'aigua sota el control de l'ADH.

ESQUEMA Mecanismes d'ajust del volum urinari segons l'ADH Estat d'hidratació Determina l'alliberament d'hormona vasopressina Deshidratació (amb ADH) Túbul col·lector es torna permeable a l'aigua Orina concentrada Volum baix d'orina fosca Hidratació òptima (sense ADH) Túbul col·lector resta impermeable Orina diluïda Volum elevat d'orina clara Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 30 Paràmetre Filtrat diari (180 L/dia) Reabsorbit diari Orina excretada per dia Aigua 180 L 178 - 179 L 1 - 2 L Proteïnes 2 g 1,9 g 0,1 g Glucosa 162 g 162 g (100%) 0 g Urea 54 g 27 g 27 g Sodi ( ) 579 g 575 g 4 g Potassi ( ) 29,6 g 29,6 g 2 g (per secreció) Creatinina 1,6 g 0 g 1,6 g A partir d'un volum plasmàtic d'uns 3 L, els ronyons processen uns 180 L al dia de filtrat glomerular.

Gràcies a una reabsorció tubular gairebé completa de l'aigua (178-179 L), el volum final d'orina es manté habitualment entre 1 i 2 litres diaris. COMPROVA-HO 45 Què passaria amb el volum d'orina i la seva osmolaritat si un individu no pogués secretar vasopressina (ADH)? Aclariment renal i estimació de la filtració glomerular L'aclariment renal (o aclariment plasmàtic renal) és un paràmetre clínic essencial per conèixer l'eficàcia depuradora dels ronyons i avaluar la funció excretora davant possibles acumulacions de compostos nocius.

DEFINICIÓ L'aclariment renal d'una substància és el volum de plasma sanguini que queda completament net d'aquesta substància per unitat de temps a través de l'excreció renal, expressat habitualment en mL/min. El càlcul matemàtic de l'aclariment ( ) requereix mesurar tres variables fisiològiques: En aquesta fórmula: és la concentració de la substància a l'orina ( ). representa el flux urinari o volum d'orina format per minut. correspon a la concentració de la substància al plasma ( ).

Na+ K+ S A A = P U × V U [S] orina V P [S] plasma Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 31 EXEMPLE Si una substància assoleix una concentració a l'orina de , el flux d'orina és i la seva concentració plasmàtica és de : Això indica que els ronyons netegen completament d'aquesta substància 2 mL de plasma cada minut. Comparar l'aclariment d'una molècula amb la Taxa de Filtració Glomerular (TFG) canònica (125 mL/min o 180 L/dia, vegeu «Regulació de la taxa de filtració glomerular») permet inferir com la gestionen els túbuls: Aclariment = TFG: La substància es filtra lliurement al glomèrul, però no es reabsorbeix ni se secreta.

La creatinina és un producte metabòlic endogen amb un aclariment d'uns 125 mL/min, per la qual cosa s'utilitza en la pràctica mèdica com a referència directa de la TFG (encara que una fracció mínima se secreta, aquesta s'assumeix com a negligible clínicament). Aclariment < TFG: La substància es filtra i posteriorment es reabsorbeix parcialment o totalment cap a la sang. La glucosa és l'exemple paradigmàtic: com que té una reabsorció del 100% al túbul contort proximal, el seu aclariment és estrictament de 0 mL/min. Aclariment > TFG: La substància es filtra i a més és secretada activament des dels capil·lars cap a la llum tubular.

ERROR FREQÜENT Confondre un aclariment de 0 mL/min amb un defecte d'eliminació renal o patologia. Que l'aclariment de la glucosa sigui 0 mL/min no significa que el ronyó falli, sinó que és un mecanisme fisiològic eficient: tota la glucosa filtrada es recupera cap a la sang i per això no s'elimina gens per l'orina. COMPROVA-HO 46 Si un fàrmac presenta un aclariment renal de 180 mL/min en un pacient sa, quin transport tubular s'ha d'haver produït obligatòriament? Balanç àcid-base i sistemes d'esmorteïment La funció cel·lular depèn de l'estabilitat del medi intern.

L'activitat metabòlica contínua allibera compostos àcids que tendeixen a acidificar els líquids corporals, igual que pot passar per la ingesta o la pèrdua d'àcids i bases (com ara en processos de vòmits o diarrea). DEFINICIÓ El pH fisiològic del plasma sanguini es manté estrictament en un interval de 7,35 a 7,45 (dins un rang fisiològic cel·lular global de 6,8 a 7,8). Quan el pH plasmàtic cau per sota de 7,35 parlem d'acidosi, mentre que una pujada per sobre de 7,45 constitueix una alcalosi.

U = 6 mg/mL V = 1 mL/min P = 3 mg/mL A = = 3 mg/mL 6 mg/mL × 1 mL/min 2 mL/min Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 32 La regulació del pH s'estructura en tres compartiments líquids: el medi intracel·lular, el líquid intersticial i el plasma sanguini.

Els sistemes esmorteïdors (o buffers) són substàncies químiques capaces d'unir- se a protons ( ) o alliberar-ne per amortir canvis ràpids i petits en la concentració d'hidrogenions: Compartiment Principals sistemes esmorteïdors Líquid intracel·lular Carbonats, proteïnes i fosfats Líquid intersticial Carbonats (bicarbonat) Plasma sanguini Carbonats (bicarbonat) i proteïnes plasmàtiques (com l'albúmina i les globulines) Mentre que els tampons químics actuen immediatament i els pulmons ofereixen una resposta ràpida ajustant la ventilació, cap d'ells pot compensar desequilibris extrems o recuperar reserves de bases a llarg termini.

COMPROVA-HO 47 Quina és la diferència entre el paper dels tampons químics i el del ronyó en la correcció d'una alteració del pH? Regulació renal del pH a llarg termini El ronyó constitueix el mecanisme més potent i definitiu per a la preservació de l'homeòstasi àcid-base a llarg termini. Té la capacitat de modificar la composició de l'orina segons les demandes internes, fent- la més àcida o més bàsica.

Davant d'una situació d'acidosi (excés de protons al medi intern), les cèl·lules intercalades de l'epiteli tubular coordinen la compensació: H+ Hidratació del diòxid de carboni: A l'interior de la cèl·lula intercalada, l'enzim anhidrasa carbònica sintetitza àcid carbònic a partir d'aigua i gas metabòlic: . 1 CO + 2 H O 2 H CO 2 3 Dissociació àcida: L'àcid carbònic es dissocia immediatament en ions hidrogen i bicarbonat: . 2 H CO 2 3 H + + HCO 3 Secreció de protons a la llum: Una bomba de protons impulsada per ATP situada a la membrana apical expulsa activament els cap al filtrat tubular.

L'activitat d'aquesta bomba apical és estimulada per l'hormona aldosterona (vegeu «Fisiologia tubular: reabsorció i secreció»). 3 H+ Recuperació de bicarbonat: El format es reabsorbeix cap al torrent sanguini, on fa de base per neutralitzar l'acidesa plasmàtica. 4 HCO 3 Eliminació segura mitjançant amoni: Els protons lliures a la llum tubular es combinen amb molècules d'amoníac ( ) presents al túbul. Aquesta reacció genera ions amoni ( ), els quals queden atrapats a l'orina i s'eliminen directament, evitant una baixada lesiva del pH urinari.

5 NH 3 NH 4 + Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 33 PROCÉS Resposta de la cèl·lula intercalada davant l'acidosi IDEES CLAU La vasopressina (ADH) controla la reabsorció facultativa d'aigua al túbul col·lector mitjançant canals d'aquaporina 2. Dels 180 L de filtrat generats diàriament, es reabsorbeixen entre 178 i 179 L, produint-se només 1-2 L d'orina definitiva. L'aclariment renal quantifica el volum de plasma netejat d'una substància per minut ( ). La creatinina s'usa com a estimador clínic de la TFG (125 mL/min), mentre que la glucosa té un aclariment de 0 mL/min en reabsorbir-se completament.

El pH plasmàtic normal és de 7,35 a 7,45; valors inferiors indiquen acidosi i superiors alcalosi. Les cèl·lules intercalades responen a l'acidosi secretant mitjançant bombes apicals, formant amoni ( ) i reabsorbint bicarbonat cap a la sang. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 48. Com influeix l'acció de l'ADH en la concentració i el volum de l'orina emesa? 49. Per quina raó l'aclariment renal de la creatinina és un bon índex de la taxa de filtració glomerular? 50. De quina manera intervenen les cèl·lules intercalades davant d'una disminució del pH sanguini per sota de 7,35?

Acció de l'anhidrasa carbònica Transforma CO i H O en àcid carbònic 1 Dissociació molecular Es generen ions H i ions HCO 2 Secreció apical de protons Bomba apical de H activada per aldosterona 3 Tampó tubular amb amoníac H s'uneix a NH formant amoni (NH ) 4 Reabsorció de bicarbonat El HCO passa a la sang com a base 5 A = (U × V )/P H+ NH 4 + Apunts de Sistema Urinari: Anatomia i Fisiologia Renal 34 Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 51. Quin efecte té l'absència d'ADH sobre el túbul col·lector? 52. Quin és l'aclariment renal fisiològic de la glucosa? 53. Quin interval defineix el pH fisiològic del plasma sanguini? 54.

Com s'atrapa l'excés de protons secretats a l'orina durant l'acidosi? 6 Resum per repassar Anatomia i vascularització renal Concepte Què és Vies urinàries Conductes que emmagatzemen i transporten l'orina sense alterar-ne la composició: urèters, bufeta urinària i uretra. Uretra femenina Conducte més curt i proper a l'anus que la masculina, fet que afavoreix la incidència d'infeccions d'orina. Cobertes renals Tres capes protectores de superficial a profund: fàscia renal (fixació), càpsula adiposa (esmorteïment) i càpsula renal (fibrosa adherida). Parènquima renal Format per l'escorça externa (conté corpuscles) i la medul·la interna (piràmides renals i columnes corticals).

Recorregut arterial renal Seqüència del 20-25% de la despesa cardíaca: artèria renal segmentades interlobulars arcuades interlobel·lars. Incrementa la concentració osmòtica de l'orina a) Estimula la sortida d'aigua cap a la sang b) Activa la inserció apical d'aquaporines 2 c) Fa l'epiteli impermeable generant orina diluïda d) 180 L/dia a) 125 mL/min b) 2 mL/min c) 0 mL/min d) 6,80 a 7,20 a) 7,00 a 7,30 b) 7,45 a 7,80 c) 7,35 a 7,45 d) Combinant-se amb glucosa a la llum a) Reabsorbint-se amb…