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MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Entre Nervos y Nervios FISIOLOGIA RENAL 3 “Manejo renal del sodio y del potasio” mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 2 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Características generales de las barreras epiteliales Las células del epitelio tubular renal se encuentran unidas entre sí a nivel del polo apical (el polo que da hacia la luz) por uniones estrechas/occludens, diferentes al tipo de unión que hay “por debajo” del polo apical, llamadas uniones adherentes. Las primeras son más fuertes que las segundas y en cada uno de los segmentos de la nefrona, la fuerza de las uniones intercelulares es DIFERENTE. Estas uniones nos permiten distinguir tres “compartimentos” diferentes. El apical/luminal (todo aquello que esta “dentro” de los túbulos renales), el intercelular (entre las células) y el intersticial (cara basolateral de las células). Al tener cierta independencia un espacio de otro, se pueden generar GRADIENTES entre estos compartimentos, ya sean químicos o eléctricos. Por las uniones intercelulares y su fuerza relativa, también se distinguen dos tipos posibles de pasaje de sustancias: el TRANSCELULAR (a través de la célula; es decir, la sustancia INGRESA a la célula por su cara apical y EGRESA por su cara basolateral-o visceversa-) y el PARACELULAR (por los espacios entre las células; este pasaje sólo será posible en aquellos segmentos donde las céulas tengan uniones relativamente débiles, ya que si sus uniones estrechas son excesivamente fuertes, no será posible; éste pasaje SÍ O SÍ será pasivo cuando susceda, es decir, NO involucrará transportadores específicos o bombas, siempre será A FAVOR de un gradiente, generado en sí mismo por los mecanismos de transporte transcelular) mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 3 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Por qué es importante que puedan existir dos vías de transporte de sustancias diferentes? Porque el si las uniones entre las células son lo suficientemente laxas, puede existir un flujo bidireccional de un soluto determinado. Por ejemplo: El sodio está muy concentrado en la luz en un comienzo. Por esta razón, comenzará a ingresar a través de vías trans y paracelulares. En cierto momento, la concentración en la luz va a haber disminuído, y en el espacio intercelular e intersticial va a haber aumentado. Si las uniones no son lo suficientemente estrechas, ahora el sodio podría retornar hacia la luz por vía paracelular! Nota: cuando el epitelio tiene uniones laxas (no tan fuertes) entre sus células, también se lo llama “epitelio leaky” y cuando sus uniones son estrechas, “epitelio tight” Una última aclaración con respecto a las posibles vías de transporte es que hay un tipo de transporte pasivo por vía PARACELULAR (ENTRE las células) particular que se llama “arrastre por solvente” o solvent drag (sí, con “a”, no con “u”): sirve para el MOVIMIENTO DE AGUA Y SOLUTOS desde la luz hacia el espacio intersticial. Hay ciertos casos, como en el Túbulo Contorneado Proximal (TCP), en que los solutos se encuentran más concentrados en el espacio INTERCELULAR que en la luz. Esto provocará que el agua ingrese hacia ese espacio (a favor del gradiente osmótico por la concentración de particulas en ese sector) y arrastre luego hacia el intersticio todos los solutos que estaban acumulados en dicho espacio (permitiendo su reabsorción al torrente sanguíneo) mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 4 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Metabolismo del Sodio (Na+) La función de la nefrona al momento de reabsorber Na+ (en conjunto con Cloro y H2O) es el evento más importante en el mantenimiento del VOLUMEN DE LÍQUIDO EXTRACELULAR y, en consecuencia, de la PRESIÓN ARTERIAL. Por qué el volumen del LEC y la presión están relacionadas? Pregunta a resolverse en el TP de cardio acerca de Presión Arterial! Lo que tienen que recordar para esta clase es que el ingreso de sodio, SIEMPRE traerá aparejado el ingreso de agua! Evolutivamente hablando, el Na+ es un mineral que no abunda en los alimentos de orígen natural. Luego de la revolución industrial (fines de los 1700 y principios de los 1800) es que los alimentos empezaron a enrriquecerse de forma masiva a partir del agregado de sal. Previo a ello, era dificil contar con este “condimento” y era un bien preciado. Por esta razón, nuestro riñon esta MUY preparado para RETENER la máxima cantidad de sodio que pueda! Y los mecanismos para eliminar sodio no son tan eficientes! (es por esto que es tan común la hipertensión arterial escencial hoy en día. Nuestros alimentos son tan excesivos en sal y nuestro riñón no tan preparado para eliminar ese exceso, que estamos constantemente con un excedente de volumen en nuestro sistema). La nefrona regula muy precisamente la reabsorción de Na+ y muchos solutos importantes para el organismo, como el Ca2+, el Mg2+, la glucosa, tienen mecanismos de absorción que estan ligados al sodio. Ya con esta introducción, deben empezar a razonar que CASI TODO EL SODIO QUE SE FILTRA SE VA A REABSORBER, y que NO EXISTEN MECANISMOS DE SECRECIÓN DE SODIO a nivel de la nefrona! -Ingreso de sodio: El ingreso de Na+ depende del contenido de este ion en los alimentos y en el agua que se ingiere. Así, la ingesta puede variar enormemente dependiendo de la dieta de cada individuo. Incorporamos en los alimentos 3-5 gr/día de ClNa (Sal) en promedio. Esto equivale a 120 mmol/día (en este caso, mmol/día es lo mismo que decir meq/día) -Egreso de sodio: El Na+ se pierde del organismo por tres vías: 1) Sudor (10-15 mmol/día) 2) Heces. ( 5-10mmol/día) 3) Orina. La vía más importante (100mmol/día) En total, notemos que es el mismo valor que lo que ingresa: 120 mmol/día. mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 5 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios El Riñón es el órgano que maneja cuánto sodio egresa del organismo: Por día se filtran 25.200 meq de Na+! Y si calculamos la CE observaremos que: CE= 120meq/día Se filtra muchísimo sodio, pero se excreta muy poco de lo que se filtró… ¿Entonces qué es lo que sucede? El sodio que se filtra, se REABSORBE casi por completo! Sólo se excreta una mínima parte del mismo. Podemos llegar a la conclusión que el sodio SE FILTRA Y SE REABSORBE (similar a la glucosa) y se excreta una mínima parte del mismo. NO SE SECRETA Si ingresa sodio ingresa agua Por esto, el principal determinante del volumen extracelular es el Na+ CF = VFG . [Na+] = 25.200 meq/día Na+: se filtra y se reabsorbe casi completamente mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 6 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Excreción Fraccional (EF): La excreción fraccional de una sustancia es la proporción que se excreta de todo lo que se filtró. Si una sustancia se filtra libremente y se secreta a nivel tubular, su excreción fraccional será superior al 100%. Si se filtra y se reabsorbe, menor al 100%. Si se filtra, no se reabsorbe y no se secreta, será igual al 100%. EN EL CASO DEL SODIO = DATO CHOICE: la EF del sodio SIEMPRE es MENOR AL 1% Reabsorción del sodio: De la carga filtrada de Na+ en cada sector se reabsorbe (en %): 67% en TCP: se da la mayor proporción de Reabsorción del Na+. (sector CUANTITATIVAMENTE más importante de la nefrona) 25% en AAG. 5% TCD y porción cortical del TC 3% porción más baja del TC. Excreción fraccional 0.5% 𝐸𝐹 = 𝐶𝐸 𝐶𝐹 . 100Datos extras: EF inulina: 100% EF sodio : menos del 1% EF cloro : 0.5% EF potasio: 10-120% EF del bicarbonato: 0.05% EF urea: 40% mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 7 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios ESTOS PORCENTAJES NO VARIAN ¡! Tengan en cuenta que al reabsorberse siempre los mismos porcentajes NO se reabsorbe siempre la misma cantidad! Lo que realmente cambia es la CANTIDAD ABSOLUTA de sodio que se reabsorbe. Es decir: no es lo mismo el 67% de 25000 que el 67% de 150. CUANTO MAS CARGA SE FILTRA, MAS CARGA SE REABSORBE, PERO SIEMPRE EN LOS MISMOS PORCENTAJES ¡! mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 8 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Funciones principales de la nefrona: (datos choice) Glomérulo: Ultrafiltrado de plasma TCP: Reabsorción isotónica del 60-70% del ClNa y agua. Reabsorción del 90% del bicarbonato filtrado. Principal sitio de síntesis del amonio (NH4). Reabsorción del 100% de la glucosa y aminoácidos que se filtraron. Reabsorción de potasio, fósforo, calcio, magnesio, urea, ácido úrico. Secreción de aniones y cationes orgánicos. Asa de Henle: Reabsorción del 25% del ClNa filtrado. Generación del mecanismo contracorriente (asa gruesa) Principal sitio de secreción activa de magnesio. TCD: Reabsorción del 5% del ClNa filtrado. Regulación activa de la reabsorción de calcio (junto con el segmento conector) Tubo conector y colector cortical: Células principales : reabsorben Na+ y secretan H+ y K + (influenciados por la aldosterona) Células intercalares: secretan H+ y reabsorben K+. En alcalosis metabólica secretan bicarbonato. Túbulo colector medular: Modificación final del líquido tubular para transformarlo en orina. Reabsorción del 1-3% del ClNa filtrado. Reabsorción de agua y urea. Secreción de H+ y NH3. Reabsorción y secreción de H+. Manejo del Na+ por sector Lo analizaremos según el manejo en cada sector tubular, ya que cada uno tiene características distintas en cuanto al transporte de los distintos iones y el manejo al agua. La nefrona reabsorbe Na+ a través de las vías paracelular y transcelular. Vía paracelular: En la vía paracelular el Na+ se mueve a través de las uniones estrechas de las células (por el espacio INTERCELULAR). En esta vía existen 2 fuerzas principales: Las fuerzas electroquímicas transepiteliales. Las propiedades de permeabilidad de las uniones estrechas. La reabsorción de Na+ por vía paracelular incluye también al previamente mencionado mecanismo de arraste por solvente. En éste, el movimiento de agua –que se moviliza a favor del gradiente de Na+ creado por las bombas que lo expulsan de la célula hacia el intersticio y el espacio intercelular- desde la luz arrastra Na+ y Cl- en la misma dirección. (ver explicación del arrastre por solvente al inicio). mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 9 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Vía transcelular: En la vía transcelular, el Na+ atraviesa secuencialmente la membrana apical y la membrana basolateral antes de entrar a la sangre. En esta vía, la velocidad de transporte depende: Gradientes electroquímicos. Transportadores y bombas en la membrana apical y basolateral. El mecanismo básico de transporte consta de dos pasos: 1) Entrada pasiva de Na+ a través de canales en la membrana apical debido a la baja concentración intracelular de Na+ y el gradiente eléctrico que es negativo en el interior con respecto a la luz tubular. Diferentes segmentos tubulares utilizan distintos mecanismos de entrada pasiva de Na+ a través de la membrana apical. Por ejempo: en los túbulos colectores el sodio entra por los canales epiteliales de Na+ (ENaC). 2) Salida activa de Na+ a través de la membrana basolateral. Este bombeo se da por la Bomba Na+/K+ ATPasa que mantiene un baja [Na+] y alta [K+] INTRACELULAR. mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 10 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Transporte de sodio en los distintos segmentos de la nefrona: TCP: se divide en 3 segmentos S1, S2 y S3. S1 Vía transcelular: Transportadores apicales Na+–soluto: Una variedad de cotransportadores en la membrana apical que acoplan el ingreso de Na+ al ingreso de solutos como glucosa (SGLT-1; es un cotransporte Na+/glucosa) y aminoácidos. Tanto la baja [Na+] intracelular como el voltaje apical negativo favorecen el ingreso del sodio junto al soluto. Son transportadores activos secundarios (porque dependen del gradiente generado por la bomba Na+/K+ ATPasa). Intercambiador Na+-H+ (NHE3). El Na+ también entra acoplado de la extrusión de H+ a través del intercambiador Na+-H+ electroneutro (NHE3). Transportadores basolaterales. Producen el gradiente electroquímico. Bomba Na+-K+ ATPasa. Es el mayor determinante del gradiente. Cotransportador Na+-HCO3-. mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 11 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Canales K+. Pasivos Estos canales establecen un voltaje negativo a través de la membrana basolatera. También estos canales permiten el reciclado de potasio que entra a la celular por la Bomba Na+-K+. Vía paracelular: o Debido al voltaje transepitelial negativo, aproximadamente un tercio del Na+ que es transportado desde la luz hacia la sangre por vía transcelular difunde de nuevo al lumen por vía paracelular. (Ver explicación de este fenomeno al inicio) S3 o Transportadores apicales: Cotransporte Na+/H+: el H+ viene de un ácido orgánico (débil) Intercambiador base conjugada / Cl- Cotransporte Na+/glucosa: SGLT-2 o Transportadores Basolaterales: Bomba Na+/K+ atpasa Canales pasivos de K- Canales pasivos de Cl- Cotransporte Cl-/K+ mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 12 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios En este sector, la luz tubular tiene predominancia de cargas positivas y el intersticio negativas por 2 motivos: 1. Ingreso del Cl- a la célula 2. Secreción de K+ a la luz En este sector el Na+, el Mg++ y el Ca++ se mueven a favor del gradiente electroquímico. ASA DESCENDENTE DELGADA DE HENLE: o Impermeable a los solutos. o Permeable al agua. ASA ASCENDENTE DELGADA DE HENLE: o Movimientos de solutos pasivos (poco significativo en el caso del NaCl) o Impermeable al agua. ASA ASCENDENTE GRUESA DE HENLE: mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 13 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Vía Transcelular: o Transportadores apicales. Cotransportador Na+/K+/2Cl-. Facilita la entrada de los iones sodio, potasio y cloro (2 cargas positivas y 2 negativas, por eso es electroneutro) a favor de los gradientes de concentración de sodio y cloro. Es inhibido por Furosemida (diurético)! Encargado de generar y mantener el GRADIENTE CÓRTICO-MEDULAR (próxima clase), al generar un aumento de osmolaridad en la medula. NO ES UNA BOMBA, es un transporte activo secundario. NO ES ELECTROGENICO (no genera cambios en el gradiente transepitelial) NHE3 (contratrasporte Na+/H+). Canales de K+ apicales. Generan un voltaje transepitelial positivo que provee la fuerza impulsora para la difusión de Na+ en las uniones estrechas representando el 50% de la reabsorción de Na+ en este segmento. También favorece la reabsorción pasiva de K+ y de Ca2+ y Mg2+. RECORDAR que este sector tiene impermeabilidad al agua. La remoción de NaCl deja el contenido tubular HIPOTÓNICO.Por un fenómeno que veremos la clase que viene, a este sector también se lo reconoce como el PRIMER SITIO DE DILUCIÓN DE LA ORINA (DATO CHOICE). o Transportadores Basolaterales: Producen el gradiente electroquímico que permite el ingreso de los iones por la membrana apical. Bomba Na+-K+ ATPasa. Es el de mayor importancia en la generación del gradiente. Canales K+. Reciclan el potasio que entra a la celula por la Bomba Na+-K+ ATPasa y mantienen las concentraciones intracelulares adecuadas para el funcionamiento óptimo del transportador Na+/K+/2Cl-. Vía paracelular: o La reabsorción de Na+ se da por el voltaje positivo de la luz. El voltaje de la membrana apical es más negativo que el de la basolateral. Este voltaje provee la fuerza impulsora necesaria para la reabsorción de Na+ por esta vía. mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 14 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios TUBULO CONTORNEADO DISTAL: o Transportadores apicales. Cotransportador Na+/Cl- (NCC). Acopla el ingreso de sodio y de cloro Inhibido por Tiazidas (diureticos) o Transportadores basolaterales. Producen el gradiente electroquímico. Bomba Na+-K+ ATPasa. Es el de mayor importancia en la generación del gradiente. Canales K+ Pasivos. Reciclan el potasio que entra a la celula por la Bomba Na+- K+ ATPasa y mantienen las concentraciones intracelulares adecuadas TUBULO COLECTOR CORTICAL: En este sector, la reabsorción de Na+ dependerá de la acción de HORMONAS (principalmente la ALDOSTERONA) Tiene 2 tipos de células: 1. PRINCIPALES 2. INTERCALARES (alfa y beta) mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 15 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios La reabsorción se a través de las Células Principales. o Transportadores apicales: ENaC. Canal pasivo de Na+ La ALDOSTERONA puede modular la apertura en cantidad de estos canales (la ADH tendría cierta acción también). Inhibido por Amiloride y Espironolactona (diuréticos) ROMK. Canales pasivos K+. En estas células estos canales se encuentran presentes en ambas membranas. Tienen un rol importante en el transporte de potasio. La entrada apical de Na+ y salida basolateral de K+ hacen la luz más negativa. El efecto neto es un voltaje transepitelial negativo de -40mV. Comunmente, esto provoca la SECRECIÓN de potasio hacia el túbulo, a favor del gradiente electroquímicoEste voltaje puede fluctuar considerablemente, principalmente con los cambios de la [Na+] luminal. o Transportadores basolaterales. Generadores del gradiente electroquímico. Bomba Na+-K+ ATPasa. Es el de mayor importancia en la generación del gradiente. Canales K+. Reciclan el potasio que entra a la célula por la Bomba Na+/K+ATPasa mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 16 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Células intercalares: Existen dos tipos, las alfa y las beta. Su importancia es mayor en la regulación del pH urinario (última clase de renal), por tanto sólo enumeraremos sus funciones: -Alfa: su función principal es la de secretar PROTONES de forma activa, a través de una BOMBA H+/K+ igual a la del epitelio gástrico. -Beta: reabsorben cloro acoplando su absorción a la secreción de bicarbonato Todo lo que tiene que ver con la REGULACIÓN DE LA REABSORCIÓN DE SODIO lo veremos de forma íntegra en la clase de REGULACIÓN DEL VOLUMEN EFECTIVO CIRCULANTE mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 17 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Metabolismo del Potasio (K+) Del 100% del potasio que los seres humanos tenemos en el organismo (potasio corporal total), el 98% se ubica en el COMPARTIMENTO INTRACELULAR, y solamente el 2% restante en el EXTRACELULAR. De todas las células del cuerpo, las más ricas en éste ion son las células musculares, seguidas por las células hepáticas y por los eritrocitos. Es un ion que cumple una función VITAL en el MANTENIMIENTO DEL POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO de las células excitables del cuerpo, más concretamente de los miocitos cardíacos y neuronas. Por esta razón, la concentración de potacio extracelular DEBE MANTENERSE EN UN RANGO MUY ESTRECHO, ya que variaciones “hacia arriba” o “hacia abajo” de ese valor, pueden acarrear consecuencias funestas para el organismo (arritmias potencialmente mortales). Como el 98% del potasio se ubica en el intracelular, a medida que la potasemia (valor en sangre, es decir EXTRACELULAR) decrece por alguna razón, la célula libera paulatinamente el potasio acumulado, lo que hace que sea necesaria una gran depleción de potasio para llegar a una hipopotasemia. En cambio, a medida que el potasio en sangre aumenta, significa que mi intracelular “esta lleno” y por tanto rápidamente comenzará a subir su concentración extracelular. Para evitar que ambos eventos ocurran, hay mecanismos eficientes para regular las concentraciones de potasio. Es necesario entender que el movimiento de potasio, al ser este un ion al cual la membrana celular es MUY PERMEABLE en condiciones normales, está influenciado por otras sustancias (como por ejemplo la concentracion de protones o pH). Esto es lo que llamamos “Balance Interno” de potasio, es decir, el movimiento entre el extra y el intracelular, que por supuesto tendrá un impacto en su valor en sangre (extracelular). Pero a su vez, el potasio en sangre podra filtrarse e incluso secretarse para eliminarse del organismo. Al movimiento de potasio entre la sangre y el exterior del organismo (sistema excretor renal), lo llamamos “Balance externo”. Y NO SON NECESARIAMENTE LOS MISMOS ESTÍMULOS los que provocan el movimiento de potasio entre el intra y el extracelular y entre el extracelular y el exterior. Por ejemplo, el aumento de la concentración de protones en sangre (es decir una DISMINUCIÓN del pH sangúineo) provocará el ingreso de estos protones a la céulula y provocarán el egreso de potasio desde las células (AUMENTANDO la potasemia). Esto NO AFECTARÁ al balance externo del potasio! (es decir, no hubo movimiento entre el extracelular y el exterior del organismo) Es más! El organismo censará esto como un AUMENTO del potasio corporal total y activará mecanismos para la eliminación de potasio (el organismo “esta siendo engañado”; cree que hay mucho potasio, pero en realidad hubo una redistribución ya que salió desde el interior de la célula, sin modificarse el valor total) RECUERDEN: es el resposable principal del potencial de membrana en reposo. Cambios en la concentración extracelular generan cambios a nivel del potencial de membrana de las células. Concentración de K+ plasmática: 3,5 -5,5 meq/lt mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 18 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios A una disminución de la [K+] < 3,5mEq/l la llamamos hipokalemia. A menor [K+] en el LEC, mayor será el gradiente de concentración entre el intra y el extracelular, lo que conduce a la célula sufra hiperpolarizaciones. Esto es particularmente grave en el músculo esquelético, provocando debilidad muscular y hasta parálisis debido a que el potencial de reposo se encontraría más lejos del umbral, lo que retrasaría el inicio del potencial de acción. Tomando en cuenta lo explicado previamente con respecto al balance interno y externo del potasio, se pueden dos situaciones de Hipopotasemia. Una que se corresponda con una verdadera disminución del potasio corporal total. Otra, sin afectación del mismo o Hipopotasemia con K+ corporal total disminuido: Diuréticos (furosemida y tiazidas) Hiperaldosteronismo. Causas gastrointestinales: Vómitos y diarrea Falla Renal Sudoración intensa, quemaduras. o Hipopotasemia conK+ corporal total normal: Alcalosis. Catecolaminas (adrenalina y noradrenalina) Insulina (la insulina estimula a la bomba Na+/K+ATPasa). A un aumento de la [K+] > 5,5mEq/l la llamamos hiperkalemia. A mayor [K+] en el LEC, menor gradiente de concentración de potasio entre el intracel y el extracel, lo que conduce a despolarizaciones. Aumenta la excitabilidad de células de músculo cardíaco y esquelético. Esta despolarización es particularmente grave en las células cardíacas porque provoca la conducción anormal de impulsos y, así, existe la posibilidad de aparición de arritmias que pueden poner en peligro la vida. o Hiperpotasemia con K+ corporal aumentado: Diuréticos ahorradores de potasio (Amiloride, Espironolactona) Hipoaldosteronismo Falla renal avanzada (IRC) o Hiperpotasemia con K+ corporal normal: Acidosis Destrucción masiva de células (salida de potasio desde el intracelular): quemaduras, hemólisis, destrucción celular química, etc. mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 19 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Ingresos y egresos de K+ Ingreso: Requerimientos diarios: 1-1,5 mEq/Kg/día (aprox 70-100 mmol/día, pero puede variar mucho) El aporte diario VARÍA según las dietas (hay muchos alimentos muy ricos en potasio y esto depende de los hábitos alimenticios de cada población). ES IMPORTANTE RECORDAR QUE YA SEAN 70, 100 O 300 MMOL DIARIOS LOS QUE SE INCORPORAN, ES EXACTAMENTE LA MISMA CANTIDAD LA QUE SE DEBE ELIMINAR. Es necesario mantener las concentraciones extracelulares en el rango de 3,5 a 5,5 mEq/lt, ya que su disbalance altera el potencial de membrana de las células excitables! mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 20 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Balance de K interno y externo: A) Balance EXTERNO: El K+ egresa del organismo por tres vías: 1) Sudor (poco significativo) 2) Heces 5-10%. 3) Orina 90-95% B) Balance interno: El objetivo es mantener los 3,5 – 5,5 meq/lt en sangre luego de absorber los 70-100meq/dia provenientes de la dieta en promedio. A medida que aumenta el potasio extracelular (por absorción en el tubo digestivo), éste es ingresado rápidamente a las células (para evitar que aumente su concentración extracelular demasiado). Al rededor de 4/5 de la carga de la ingesta se mueve temporalmente dentro de las células, permitiendo que la [K+] plasmática aumente sólo modestamente. Esta transferencia es rápida. Con retraso, los riñones comienzan a excretar el exceso de K+ secretandose desde las células el exceso de K+ que almacenaron temporalmente! La alta [K+] en el LIC es generada por la bomba sodio potasio ATPasa, que está presente en la membrana plasmática de todas las células incluyendo los eritrocitos, leucocitos y las plaquetas. [Dado que las células en reposo son altamente permeables al K+ en condiciones normales se desarrolla un estado estacionario en el que la cantidad del catión, bombeado al interior de las células por la bomba es igual al que difunde en forma pasiva hacia afuera de las células.] Cambios en la captación activa de K+ promoviendo la bomba Na+/K+ ATPasa. o Es acelerada por insulina. o Es estimulada por agonistas β2 adrenérgicos como la adrenalina o epinefrina. o Es estimulada por la aldosterona. mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 21 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Acción de la insulina: Unas de las complicaciones de los pacientes diabéticos QUE TIENEN DÉFICIT DE INSULINA es la cetoacidosis diabética. Esta condición se caracteriza por: o Disminución del pH por aumento de producción de acidos (cuerpos cetónicos) o Disminución del bicarbonato (por cumplir función de buffer) o Hiperkelemia (como CONSECUENCIA DE LA ACIDOSIS!!) La administración de insulina en estos pacientes disminuirá la cetoacidosis (la célula no necesita producir cuerpos cetónicos al poder acceder a la glucosa), lo cual vuelve a normalizar el pH y por tanto, deja de afectar al potasio (que volverá a ingresar a la célula). PERO TAMBIÉN, al estimular a la bomba Na+/K+ATPasa, también por esta vía estimulará el ingreso de potasio a la célula! POR ESO HAY QUE TENER MUCHO CUIDADO. Porque de una hiperkalemia inicial en la condición de cetoacidosis, le podemos provocar una hipokalemia tras la administración de insulina! mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 22 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Acción de la aldosterona: Estimula la secreción de potasio en el Túbulo Colector por promover la generación y migración a la membrana apical de los canales pasivos ROMK. Antes de esto el potasio tiene que ingresar a la célula y también esto es estimulado por aldosterona al estimular a la bomba Na+/K+ATPasa Cambios de Ph plasmáticos genera cambios a nivel del K+ : Acidosis conduce a HIPERKALEMIA mediante la liberación de K+ celular. La acidosis extracelular conlleva al aumento de K+ plasmático por tres motivos: Al ingresar los protones a la célula a favor de su gradiente, el descenso de pH intracelular disminuye la afinidad de aniones intracelular no difusibles hacia el K+, provocando su salida. La acidosis intracelular compromete el funcionamiento de la bomba Na+/K+ ATPasa. Disminuyendo su ingreso La acidosis intracelular compromete al cotransportador Na+/K+/Cl- del túbulo, disminuyendo su egreso a la luz. mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 23 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios La ALCALOSIS conduce a HIPOKALEMIA: Altos niveles de HCO3- estimulan la transferencia de K+ hacia dentro de las células. Este razonamiento sigue la lógica de lo que sucede con la acidosis pero en sentido inverso También se ha propuesto la existencia de un Cotrantransporte potasio/protón, presente en la membrana de los eritrocitos, que varía su sentido dependiendo de las concentraciones de protones a nivel extracelular: Manejo de K+ en la nefrona o Se filtra libremente o Se puede secretar ( dieta rica en K+ ) o Se reabsorbe ( dieta normal o baja) o Se excreta (siempre) El túbulo proximal siempre reabsorbe parte del potasio filtrado, mientas que los segmentos distales pueden reabsorber o secretar K+ de acuerdo a la dieta. En el túbulo proximal (80%) y en el asa de Henle (10%) siempre hay reabsorción. Esto genera que del 100% de K+ filtrado, sólo el 10% alcance el túbulo distal. En ambos casos el túbulo colector medular reabsorbe K+ aunque esta acción es menos significante en dietas bajas en K+. En una dieta baja en K+: El cuerpo trata de conservar K+ o Tanto el túbulo distal como el túbulo colector cortical reabsorben K+ y sólo una pequeña fracción (del 1 al 3%) aparece en la orina. o A pesar de tener este efecto ahorrativo, siempre hay cierta excreción de K+. En una dieta alta en K+. El cuerpo trata de eliminar K+. CUANDO HAY ALTERACIONES ACIDO-BASE NO SE MODIFICA EL K+ CORPORAL TOTAL, SINO QUE CAMBIA SU DISTRIBUCIÓN. mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 24 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios o El túbulo colector cortical y la porción proximal del túbulo colector medular pueden secretar K+. Estos segmentos se conocen como el sistema secretorio distal de K+. Entonces la excreción fraccional de K+ varía según la dieta: Dieta normal o baja: EF= 2%. Dieta alta: en la nefrona distal (TC) ha SECRECION de potasio: EF= 10-150%. Recordar que toda sustancia que se secreta tiene CE>CF por que la CE depende de la CF+CS. mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 25 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.comTELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Manejo del K+ en los distintos sectores de la nefrona: TCP: Predomina la reabsorción. Mínima secreción. La reabsorción es en general pasiva y sigue el movimiento de agua y fluidos Mecanismos paracelulares. S1 = Arrastre por solvente. El transporte activo de Na+ hacia el intersticio conduce a una reabsorción neta de fluidos por vía paracelular a través del epitelio del túbulo proximal, que arrastra K+ con el agua y los demás solutos. S3= gradiente electroquímico de K+. A medida que el fluido recorre el túbulo proximal, el voltaje luminal se vuelve positivo y se favorece el gradiente de K+ a través de las vías paracelulares de baja resistencia. Mecanismos transcelulares: Transportadores apicales Canal de K+: Se encuentran quiescentes bajo condiciones normales. Se vuelven activas en el estiramiento de la célula tubular que posibilita una mayor entrada de Na+ desde la luz. El K+ ahora puede salir de la célula causando el encogimiento hacia su volumen original. Transportadores Basolaterales: Bomba Na+-K+ ATPasa. Es el mayor determinante del gradiente. Cotransportador K+/Cl-. Canales K+. Hay una secreción mínima de potasio, lo que justifica que la luz desde S1 (negativa) a S3 (positiva) cambie la polaridad. Aunque también se relaciona con la reabsorción de Cl-. mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 26 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios AAGH: Predomina la reabsorción. Mínima secreción. Mecanismos paracelular: Reabsorción pasiva: Favorecido por el voltaje positivo de la luz y la alta permeabilidad al K+ permite la reabsorción pasiva de K+ Mecanismos transcelulares: Transportadores apicales. Cotransportador Na+/K+/2Cl-. Facilita la entrada de esos iones mediante un proceso electroneutro generado por los gradientes de concentración de sodio y cloro. La inhibición elimina el voltaje positivo de la luz bloqueando la reabsorción pasiva de K+. NO OLVIDAR QUE A ESTE CONTRATRASPORTE LO INHIBE LA FUROSEMIDA (DIURETICO) Canales K+. Su presencia explica por qué la inhibición de NKCC2 genera una secreción neta de K+. Responsables del flujo bidireccional a través de la membrana. Transportadores basolaterales. Producen el gradiente electroquímico. Bomba Na+-K+ ATPasa. Canales K+. Reciclan de potasio que entra a la celular por la Bomba Na+-K+ y mantienen el adecuado transportador Na+/K+/2Cl-. mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 27 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Túbulo Colector: Dos tipos de células: 1. Principales : secreción 2. Alfa intercalares: reabsorción. Células principales: Son las responsables de la secreción de K+ mediante un proceso transcelular. Los tres elementos claves: 1) Bomba Na+-K+ ATPasa en la membrana basolateral. Genera la captación de K+. 2) Una alta permeabilidad de la membrana apical al K+. 3) Fuerza electroquímica impulsora favorable de la salida de K+ en la membrana apical. En este sector se encuentra el trasportador pasivo de K llamado ROMK que secretan potasio hacia la luz tubular. Células alfa intercalares: mailto:Entrenervosynervios@gmail.com 28 MAIL: Entrenervosynervios@gmail.com TELEFONO: 1130449708 @entrenervosynervios Son las responsables de la reabsorción de K+. La reabsorción ocurre en dos etapas: 1) Un paso activo medido por una bomba K+-H+ ATPasa. 2) Un paso pasivo mediado por un canal de K+ basolateral, que permite la reabsorción. ¿Quién aumenta la reabsorción o secreción de potasio? Aldosterona: Aumenta la secreción (aumenta bomba y aumenta la cantidad de canales ROMK) La alcalosis estimula la secreción en la nefrona distal. mailto:Entrenervosynervios@gmail.com