Fisiología Renal: Formación de Orina y Pruebas de Función

1. Formación de la orina: El flujo sanguíneo renal supone el 25% del gasto cardíaco. La arteria renal se divide en anterior y posterior, y cada una en interlobar e interlobular, terminando en arterias aferentes a los glomérulos. En los glomérulos se forma una red de capilares y vasos (eferentes y rectos) que conectan con las células tubulares que controlan el gradiente osmótico y, con ello, el agua. La formación de la orina comienza con la ultrafiltración de 180 L/día en el glomérulo (en la cápsula de Bowman) por presión hidrostática contra la membrana de los vasos glomerulares como filtro (retiene solutos mayores a 2nm, consta de endotelio vascular, membrana basal y podocitos). Al túbulo contorneado proximal llegan entre 40-70 L/día donde se produce reabsorción isosmótica de sodio y bicarbonato (también glucosa, aminoácidos, fosfato y pasivamente urea) mediante el sistema de intercambio sodio-protón. Los solutos pasan a los vasos eferentes. Conectada al túbulo proximal está el asa de Henle donde se produce reabsorción hiperosmótica (impermeabilidad en la porción ascendente y vasos rectos). En la parte descendente sale agua, poca urea y nada de sodio, y en la ascendente nada de agua, poca urea y 20-25% de sodio y cloruro por transporte activo, generando orina diluida. En el túbulo distal se produce reabsorción isosmótica del 10% de sodio y algo de cloruros, eliminándose potasio con la aldosterona. Si llega demasiado sodio se intercambia con potasio (alcalosis). En la parte final del distal y túbulo colector, si actúa la ADH, se reabsorbe agua hiperosmóticamente, siendo el volumen final de orina de 0,4-2 L/día. Estructuras clave: asa de Henle, vasos rectos y túbulo colector.

El sistema de intercambio sodio-protón del túbulo contorneado proximal genera como producto ácido carbónico, que se une a la anhidrasa carbónica para formar anhídrido carbónico que se reabsorbe. Por cada protón se reabsorbe un ion de sodio y otro de bicarbonato. Los protones también se eliminan libres en poca cantidad o con el sistema tampón fosfato que da acidez titulable e ion amonio por desaminación de la glutamina. En el túbulo distal no hay anhidrasa y el ácido carbónico que llega se elimina.

Pruebas de función renal

La función glomerular se valora por el aclaramiento de una de las sustancias filtradas (debe excretarse libremente y totalmente en el glomérulo, no llega al túbulo) por unidad de tiempo. Cl (ml/min) = (Conc. orina * Vol. orina) / Conc. plasmática. Un compuesto ejemplo es la creatinina, producto del metabolismo muscular. El aumento de creatinina sérica (en sangre) indica fallo renal, pero no informa de lo mismo que el aclaramiento de creatinina, ya que depende de la masa y el sexo. Otra alternativa es la cistatina C, que se filtra libremente en el glomérulo y se cataboliza en el túbulo, no depende de la masa y el sexo, pero su determinación es más difícil y cara. La urea valora la función renal completa. Es un producto del metabolismo de las proteínas en el hígado a partir de amoníaco. Se elimina en un 90% en el riñón, el resto en el intestino. Se filtra en el glomérulo, pero se reabsorbe un 40-70% en el túbulo. Puede informar de fallo hepático. En deshidratación, insuficiencia cardíaca o hemorragia se retiene urea, y en diuresis elevada se elimina más. La proteinuria glomerular aparece en el fallo de filtración glomerular, es >300mg de proteína en una orina de 24 h. Lo indica la albúmina, mayor al tamaño de filtración. La excreción de 30-300 microg/día se denomina microalbuminuria. Para evitar error por dilución se valora el cociente albúmina/creatinina. Si la lesión es mayor aparece en orina transferrina, luego IgG. En diabéticos, colágeno IV.

Para valorar la capacidad renal se analiza la osmolalidad plasmática, la capacidad de concentración (tras beber líquidos 15 h, Osm/o tres veces Osm/p), la capacidad de dilución (tras beber 1-1,5 L agua, Osm densidad, la osmolalidad urinaria (evolucionan paralelamente de forma normal), la acidez titulable (equilibrio ácido-base) y la excreción de ion amonio. El daño tubular se valora mediante la α1-microglobulina, β2-microglobulina y la N-Ac-β-Glucosaminidasa. Las dos primeras elevadas en orina indican fallo funcional, ya que no se reabsorben. La última elevada en orina indica daño estructural. La proteinuria de origen tubular o selectiva afecta a la proteína de transporte de retinol, α1 y β2. La glutatión transferasa informa del daño estructural, y la Tamm Horsfall del estado del riñón. La proteinuria prerrenal o de sobrecarga se produce cuando hay un nivel tan alto de proteínas de pequeño tamaño que no se reabsorben en el túbulo, no indicando daño renal. La hematuria y proteinuria postrenales son debidas a lesiones de uréter, vejiga y uretra, apareciendo en orina proteínas de gran tamaño Pm (IgM, macroglobulina). Anormales y sedimento, screening: análisis menos específicos para detectar alteración renal y urinaria. Se introduce una tira reactiva en orina recién excretada, que determina densidad, pH y componentes anormales de forma semicuantitativa: proteínas (problema renal), glucosa (hiperglucemia), cuerpos cetónicos (catabolismo graso), bilirrubina (problema de excreción biliar), urobilina (problemas de captación hepática), hematíes (lesión del tracto urinario), leucocitos (infección urinaria inflamatoria) y nitritos (infección urinaria). También se centrifuga una muestra y al microscopio se pueden observar microorganismos. El ácido úrico, como producto final del metabolismo de las purinas, se filtra en el glomérulo, se reabsorbe en el proximal y se elimina en el distal. Se eleva en sangre cuando hay fallo renal o destrucción celular, como en la enfermedad de gota (cristales). Función endocrina del riñón: vitamina D a partir de la hidroxilación del colecalciferol del hígado, eritropoyetina (hormona de la médula ósea), renina (por estímulo simpático, menor presión en la aferente, menor concentración de sodio o mayor concentración de sodio en el TCD) y prostaglandinas que regulan el flujo sanguíneo.