R1
FISIOLOGÍA RENAL
y de la SANGRE
FISIOLOGÍA CARDIO-
RESPIRATORIA
GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS
Unidad Académica I (UA1) Departamento de
Ciencias Fisiológicas Facultad de Medicina
UBA
- 2023 -
2
Acerca de la guía de TP
La siguiente guía de Trabajos Prácticos contiene ejercicios que serán resueltos en clase,
en
mesas de discusión (
8 mesas por
turno). Asimismo, se incluye material adicional para resolver de
manera individual fuera de la clase
, como práctica para los exámenes. Todo el material obligatorio
y adicional está disponible en el
Aula de R1 del Campus de Fmed
. (Ver aula virtual)
Para cada clase se explicitan los contenidos y los objetivos que los estudiantes deberán
alcanzar luego de haber visto los videos correspondientes a cada Seminario y el Trabajo Práctico.
Estos contenidos y objetivos son aquellos que creemos fundamentales para la comprensión del tema,
y son considerados
como requisitos mínimos en la evaluación de la materia, tanto en los exámenes
parciales como finales.
Hay contenidos que se repiten en diferentes clases. Esto es intencional y responde a la
estructura integrada de la disciplina y a la jerarquización de conceptos que existe aún dentro
de los
contenidos mínimos.
Debe recordarse que
esta guía de ninguna manera reemplaza al programa de la
materia en donde se explicitan los fundamentos, competencias y la totalidad de los objetivos y
contenidos que incluye la materia.
Dicho programa puede descargarse de la página web
de
la Unidad Académica I del Departamento de Fisiología https://fmed.uba.ar/departamentos-
academicos/departamentos-y-catedras
Aula Virtual
El módulo de R1 cuenta con un entorno virtual de enseñanza-aprendizaje en el Campus de
la Facultad de Medicina de la Universidad de Buenos Aires. Dicho entorno virtual contiene el
acceso a los videos de las clases teóricas de cada clase, material disponible para descargar y
actividades complementarias para resolver.
Es obligatorio realizar cada semana los
parcialitos tanto de Renal-Sangre como de Cardiovascular y Respiratorio.
Link:
https://campus.cienciasmedicas.uba.ar/course/edit.php?id=949
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FISIOLOGIA RENAL
y de la
SANGRE
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Objetivo general
Al finalizar el curso de Fisiología Renal y de la Sangre el alumno deberá ser capaz de
comprender y explicar la importancia de la función renal y de la estructura y funciones de la
sangre en el contexto de la Fisiología sistémica.
Abreviaturas
AG = anion gap, anion restante
AT = acidez titulable
C
Cr
= clearance de creatinina
C
glu
= clearance de glucosa
C
H2O
=
clearance de agua libre de solutos
C
In
= clearance de inulina
C
Osm
= clearance osmolar
C
PAH
= clearance de para-aminohipurato
CE = carga excretada
CF = carga filtrada
CR = carga reabsorbida
CS = carga secretada
EBB = exceso de base buffer
EC = Extracelular
ENA = excreción neta de ácido
EPO = eritropoyetina
Ex
X
= índice de extracción
E
X
= excreción fraccional de una sustancia X
Fe: hierro
FF = fracción de filtración
FNA = factor natriurético atrial
FPRE = flujo plasmático renal efectivo
FPRT = flujo plasmático renal total
FSRE = flujo sanguíneo renal efectivo
FSRT = flujo sanguíneo renal total
HAD = hormona antidiurética
Hb = hemoglobina
HC = haptocorrina
Hto = hematocrito
IC = Intracelular
IR = insuficiencia renal
IRC = insuficiencia renal crónica
OSM = osmolaridad
PAM = presión arterial media
PB = presión hidrostática en la capsula de Bowman
P
C
= presión hidrostática en el capilar sistémico
P
G
= presión hidrostática en el capilar glomerular
P
i
= presión hidrostática intersticial
g
= presión oncótica en el capilar glomerular
c
= presión oncótica en el capilar extrarrenal
i
= presión oncótica en el intersticio
P
CO2
= presión parcial de CO
2
PEUF = presión efectiva de ultrafiltración
PM = peso molecular
P
Osm
= osmolaridad plasmática
PTH = parathormona
P
x
= concentración de una sustancia x en plasma
RDW-CV: ancho de dispersión eritrocitaria-
coeficiente de variabilidad
SER = Sistema Retículo Endotelial
TA: tensión arterial
T
C H2O
= tasa de agua libre de solutos reabsorbida en
el colector
TIBC: capacidad total de fijación de hierro
TPO: trombopoyetina
U
Osm
=
osmolaridad urinaria
U
x
= concentración de una sustancia x en orina
V = flujo urinario (diuresis)
VFG = volumen de filtrado glomerular
VFG
N
= volumen de filtrado glomerular por nefrona
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CLASE N°1
INTRODUCCION A LOS MECANISMOS DE FILTRACIÓN Y
OSMOSIS EN ACCIÓN
OBJETIVOS
Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de:
1. Entender la relación entre el coeficiente de Staverman y la permeabilidad de una
dada membrana
2. Comprender la diferencia entre la Presión osmótica de una solución y su Presión
osmótica efectiva.
3. Manejar fluidamente los conceptos de osmolaridad y tonicidad.
4. Comprender el interjuego de presiones en los capilares renales y extrarrenales como
determinantes del movimiento de fluidos desde y hacia el capilar.
CONTENIDOS:
- Propiedades coligativas Presión osmótica efectiva. Partículas osmóticamente
efectivas, coeficiente de reflexión de Staverman. Iso, hipo e hiperosmolaridad. Iso-
osmolaridad vs. isotonicidad. Coeficiente de permeabilidad osmótica (P
osm
).
- Rol de los componentes del plasma (electrolitos, proteínas, etc.) en la conformación
de su presión osmótica. El porqué de la composición de la Solución Fisiológica
- Presión hidrostática y osmótica en un capilar sistémico y glomerular.
TRABAJOS PRACTICOS:
Actividad 1:
Se realiza un experimento en el cual se sumergen muestras de glóbulos rojos en soluciones
con distinta osmolaridad según indica el cuadro (
= coeficiente de reflexión):
a) Analice el flujo neto de solvente en cada caso y cuál es la consecuencia (EFECTO)
sobre el volumen celular.
TUBO
SOLUCIÓN
OSMOLARIDAD
EFECTO
1
NaCl 0.9%
308
~1
2
NaCl 0.45%
154
~1
3
NaCl 1.2%
410
~1
4
Urea 1.8%
300
~0,2
b) ¿Cómo puede explicar que las respuestas para las soluciones de los tubos 1, 2 y 3 sean
distintas estando las tres constituidas por el mismo soluto?
c) ¿Cómo explica la modificación del volumen celular para los glóbulos rojos del tubo 4?
Actividad 2:
Grafique las fuerzas de Starling para un capilar Sistémico y explique cómo varían a lo
largo del capilar
Actividad 3:
Un paciente con quemaduras graves perdió el 55% de las proteínas plasmáticas. En un
análisis de sangre se detectó que la albúmina, que es la proteína mayoritaria, disminuyó de
45 a 20 g/l.
a) ¿Se modificó la osmolaridad del plasma? Justifique su respuesta.
6
b) ¿Se modificó la presión oncótica?
c) Grafique cómo varían las presiones hidrostáticas y oncóticas entre el extremo arteriolar
y venoso de un capilar sistémico luego de la pérdida del 55% de las proteínas
plasmáticas.
d) ¿Qué ocurrirá con el equilibrio hidrosalino entre los diferentes compartimientos
corporales?
Actividad 4:
Como hemos visto, en un lecho capilar extrarrenal existe un balance entre la salida y el
reingreso de fluido del capilar. Por esta razón es casi inexistente un cambio neto en los
volúmenes de los compartimientos plasmático o intersticial en condiciones normales. Sin
embargo, este balance puede ser alterado por cambios en la Presión oncótica (como se vio
en el ejercicio 5) o por cambios en la Presión hidrostática cerca de las arteriolas o vénulas.
Analice e interprete cada uno de los siguientes gráficos:
A: normal
B: vasodilatación local por angioedema
C: Disminución de la Presión arterial
D: enfermedad cardiaca congestiva: aumento de la presión venosa
Actividad 5: ¿Sed o no Sed?
Un joven médico de guardia recibe a dos pacientes en forma casi simultánea. Ambos
pacientes, un hombre de 60 años y una mujer de 52 años, al ser interrogados, le dicen que
se sienten decaídos desde 72 horas atrás y que notaron que van más seguido al baño (esto
se llama polaquiuria). Al examen físico sólo los encuentra ligeramente deshidratados, algo
pálidos, sin fiebre. El hombre presenta una presión arterial (PA) de 145/90 mmHg y la
mujer de 150/95 mmHg, ambos con la frecuencia cardíaca normal. Solicita exámenes de
laboratorio y recibe los siguientes valores:
7
Paciente Hombre: Hematocrito (Hto) 32%, Hemoglobinemia (Hg) 9 g/dl, Na
+
135
mEq/L, K
+
5.5 mEq/L, glucemia 95 mg/dl (5 mM) y uremia 300 mg/dl (50 mM).
Paciente Mujer: Hto 42%, Hg 13 g/dl, Na
+
135 mEq/L, K
+
4.5 mEq/L, glucemia 600
mg/dl (33.3 mM) y uremia 40 mg/dl (6,6 mM).
Valores normales:
Presión arterial: Sistólica 90-120 mmHg Diastólica 70-80 mmHg
Hematocrito: 42-52% en el hombre y 37-47% en la mujer
Hemoglobinemia: 13-17 g/dl en el hombre y 12-16 g/dl en la mujer
Glucemia: 65-100 mg/dl
Uremia: 15-46 mg/dl
El joven colega diagnostica con relativa rapidez que el hombre tiene algún problema en el
funcionamiento renal y la mujer tiene un problema en el metabolismo de la glucosa.
a) ¿Cómo se dio cuenta de esto?
Pero claro, al ver los valores plasmáticos considera que quizás pueden tener alterada la
osmolaridad plasmática. Para calcularla aplica la fórmula: (Na
+
+K
+
) * 2 + uremia +
glucemia. Recurre a sus conocimientos de Fisiología y les pregunta: ¿tienen sensación de
sed? Sólo uno de ellos responde que sí. (Recuerde que los osmorreceptores hipotalámicos
se activan ante un aumento de la presión osmótica efectiva, desencadenando el deseo de
beber)
b) ¿Cuál de ellos respondió afirmativamente? ¿Podría explicar por qué sólo ese paciente
tiene sed?
Para terminar, nuestro atribulado médico se cuestiona algo: como el resto de los iones en
plasma son muy parecidos entre un paciente y otro, revisa los valores de laboratorio ya que
con una glucemia de 500 mg/dl obtuvo una osmolaridad más _______ que la osmolaridad
con una uremia de 350 mg/dl.
c) ¿Está bien hecho el cálculo? ¿Por qué el colega lo encuentra extraño, y sin embargo no
lo es?
Actividad 6: Equilibrio de Starling en capilar periférico. ¡Edema sí, edema no!
En la clase de Medicina Interna, un médico especialista en Nefrología le presenta a los
alumnos el siguiente problema:
Dos pacientes mujeres de 35 y 55 años tienen síndrome nefrótico. El síndrome nefrótico,
entre otras cosas, tiene una pérdida de proteínas por la orina de 3g o más por día. En este
caso, ambas pacientes tienen una proteinuria importante, de 8 g/día.
a) ¿Cuál es la proteinuria normal?
Ambas pacientes han sido diagnosticadas por medio de punción biopsia renal y su
diagnóstico es una enfermedad glomerular (glomerulopatía no diabética) compatible con
desarrollo de síndrome nefrótico, con cambios mínimos en un caso y membranosa en otro.
Como consecuencia de esta pérdida proteica, el nivel de las proteínas plasmáticas, sobre
todo el de albúmina es muy bajo, 1,5 g/dl.
b) ¿Cuál es el valor normal de la albúmina en plasma?
Pero lo que le interesa al especialista es develar por qué una de las pacientes ha
desarrollado edemas importantes (edema es la acumulación de líquido en el espacio
intersticial) y la otra no. La paciente con edemas ha aumentado 10 kg por sobre su peso.
8
c) ¿Cómo diría que fue el balance de líquido de esta paciente?
En cambio, la otra paciente solo aumentó 3kg. Ese es el interés del especialista y el
problema que les plantea a los alumnos. Se trata de dilucidar a qué se debe esta evolución
tan diferente entre patologías similares. Lo primero que hacen estos buenos estudiantes es
ir a ver a las pacientes y comprobar por medio del signo del Godet que una tiene edema
notorio y la otra no. Luego piensan que tal vez tengan tratamientos diferentes, quizás una
consuma diuréticos y la otra no. Pero tampoco es así, ambas tienen esquemas terapéuticos
muy parecidos que incluyen diuréticos.
d) Intente colocar a los capilares de nuestras pacientes en el gráfico A de la Actividad 6
(capilar normal). Como ayuda, le contamos que una albúmina plasmática de 1,5 g/dl
aporta una presión onco-osmótica de 18 mmHg. Comparar con el gráfico del capilar
normal.
e) Ahora tenga en cuenta las otras variables del equilibrio de Starling y vuelva a pensar.
De ese pensamiento tiene que surgir una conclusión y una conducta que le lleve a
averiguar un parámetro determinado de las pacientes que puede justificar la diferencia
del edema, un dato que le falta. ¿En qué parámetro pensaría que pueda relacionarlo con
el equilibrio de Starling de su capilar? ¿Qué valor creé que tendría ese parámetro en
una y otra paciente, con respecto al valor normal?
Actividades para realizar en el hogar
1. Luego de repasar el video de Osmosis conteste las siguientes preguntas:
(https://www.youtube.com/watch?v=yvStL7g_5ek)
a) ¿Qué es el coeficiente de reflexión (σ) de un soluto?
b) ¿Es una propiedad del soluto o de la membrana?
c) ¿Qué significa que el σ sea igual a 1? ¿y a 0?
d) ¿El σNa
+
es igual para la membrana plasmática que para el endotelio? Justifique
e) Explique la diferencia entre presión osmótica y presión osmótica efectiva
2. La siguiente fórmula es comúnmente usada para estimar la osmolaridad del plasma de
un paciente. ¿Por qué?
2 x [ (Na
+
) + (K
+
)] + [Glucosa] +[Urea]
Nota: todas las concentraciones están expresadas en moles/L. Dado que los
componentes de la fórmula son o neutros o monovalentes eso equivale a mosmoles/L
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CLASE N° 2
HEMODINAMIA RENAL Y ULTRAFILTRACIÓN GLOMERULAR
OBJETIVOS
Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de:
1. Comprender la función renal como dependiente de la perfusión sanguínea.
2. Comprender las diferencias entre los mecanismos de filtración en un capilar
glomerular renal y en un capilar sistémico.
3. Describir el mecanismo de autorregulación del flujo renal.
CONTENIDOS:
- Funciones renales. Estructura y tipos de nefronas. Circulación renal. Diferencias
entre un capilar sistémico y glomerular. Distribución del flujo sanguíneo.
- Características de la barrera de filtración. Factores determinantes del ultrafiltrado.
Presión efectiva de ultrafiltrado (PEUF). Coeficiente de ultrafiltración. Aparato
yuxtaglomerular. Inervación renal
- Volumen de filtrado glomerular (VFG) y Flujo plasmático renal (FPR).
- Describir los mecanismos de regulación del flujo renal y del volumen de filtrado
glomerular.
TRABAJOS PRACTICOS:
Actividad 1:
Analice el siguiente gráfico que muestra las variaciones de las presiones hidrostática y
oncótica a lo largo de los lechos arteriales, capilares y venosos. Discuta las características
hemodinámicas de la circulación renal, subrayando el rol de las arteriolas aferentes y
eferentes
10
Actividad 2:
El cuadro que se presentan a continuación resume los valores correspondientes a las
distintas presiones que afectan la filtración a lo largo de un capilar extrarrenal (sistémico)
(A) y de un capilar glomerular (B).
A Capilar Sistémico
(mmHg)
B Capilar Glomerular
(mmHg)
Extremo
arterial
Extremo
venoso
Extremo
aferente
Extremo
eferente
P
c
35
15
P
G
50
50
P
i
2
2
P
B
14
14
C
25
25
G
25
33
i
3
3
B
0
0
P
filt. neta
11
-9
PEUF
11
3
PEUF: presión efectiva de ultrafiltración
a) Grafique la variación de cada una de las presiones a lo largo del capilar e indique
cuales favorecen y cuales se oponen a la filtración.
b) ¿Qué es y cómo se calcula la presión efectiva de ultrafiltración?
c) ¿Qué diferencia existe entre los gráficos realizados en a) y los mostrados a
continuación? Señale la presión de filtración neta y la PEUF y discuta su variación
a lo largo del capilar.
d) ¿Cómo es la magnitud del volumen filtrado en cada uno de los capilares? ¿A qué
se debe esa diferencia?
A B
e) ¿Por qué la presión hidrostática en el capilar glomerular (P
G
) se mantiene constante
y disminuye en un capilar sistémico (Pc)?
f) ¿Por qué la presión oncótica capilar aumenta en un capilar glomerular (π
G
) y se
mantiene constante en un capilar sistémico (π
C
)?
g) ¿Por qué la presión oncótica, tanto en la cápsula de Bowman como en el intersticio
tienen valores muy bajos y constantes?
11
Actividad 3:
En un experimento realizado en ratas, se estudiaron determinantes del ultrafiltrado
glomerular antes y después de la infusión de una sustancia X. Los datos obtenidos fueron
los siguientes:
CONTROL
INFUSION de X
P
G
(mm Hg)
50
52.5
P
B
(mm Hg)
14
14.7
π
af
(mm Hg)
25
25
π
ef
(mm Hg)
33
27
VFG
N
(nl/min)
30
38
PEUF
af
11
PEUF
ef
3
P
G
: presión hidrostática en el capilar glomerular; P
B
: presión hidrostática en la capsula de Bowman; π
af
:
presión oncótica en la arteriola aferente; π
ef
: presión oncótica en la arteriola eferente; VFG
N
: volumen de
filtración glomerular por nefrona.
a) ¿Cuál es la presión efectiva de ultrafiltración (PEUF) en el extremo: 1) aferente y 2)
eferente del capilar en la condición experimental (infusión de la sustancia x)?
b) Grafique la variación de la Ph y la π desde el extremo aferente al eferente e indique en
cuál de los 2 casos se alcanza la Presión de filtración de equilibrio.
c) Discuta cuáles serían las posibles causas de las variaciones de la VFGN
Actividad 4:
a) Explique la evolución de las resistencias de las arteriolas aferentes y eferentes, el Flujo
sanguíneo renal y el VFG a medida que aumenta la presión arterial.
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b) ¿Qué ocurre con el flujo sanguíneo renal (FSR) y el volumen de filtrado glomerular
(VFG) a medida que se modifica la presión arterial?
c) ¿Qué mecanismos conoce que puedan ser responsables de estos efectos?
Actividad 5:
a) ¿Qué es el mecanismo de retroalimentación túbuloglomerular? Complete el siguiente
esquema para una situación donde hay un aumento de la presión arterial.
b) ¿El sistema renina-angiotensina-aldosterona forma parte del mecanismo de
retroalimentación túbuloglomerular? ¿Y el sistema nervioso simpático?
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Actividades para realizar en el hogar
1. Enumere las funciones renales
2. ¿Cuál es la importancia de las proteínas de la membrana de filtración glomerular?
3. El volumen de filtrado glomerular depende de las características de la barrera de
filtración (Kf) y de los factores hemodinámicos PEUF como lo establece la ecuación
de Starling:
VFG = Kf × (∆P - ∆π).
a) Señale en el esquema cuáles son los componentes del glomérulo y cuáles forman
parte de la barrera de filtración. Indique las características de cada uno de ellos que
determina la selectividad del pasaje.
b) En un trabajo de investigación se aislaron y cultivaron las células mesangiales
renales de las ratas para realizar un estudio in vitro. Se observó que la incubación
con Angiotensina II (AngII) indujo la contracción de las células mesangiales
mientras que la incubación con el Factor Natriurético redujo la contracción de las
mismas producida por la AngII. ¿Cuál es la función de las células mesangiales?
¿Qué importancia tiene la contracción de estas células en la regulación de la
constante de filtración (Kf)?
4. Analice las variaciones que ocurren en el FPR y PCG al vasocontraer o vasodilatar
las arteriolas aferente y eferente (A). Explique los cambios que ocurrirán en el VFG.
En los gráficos B y C analice que ocurre con el VFG a medida que varía la resistencia
de la arteriola aferente (B) y eferente (C).
14
B- Arteriola aferente C- Arteriola eferente
a) En caso de hacer vasoconstricción de la arteriola eferente analizar que ocurre con:
• la fracción de filtración
• presión hidrostática y presión oncótica en el capilar peritubular
5. ¿Qué es la autorregulación?
15
CLASE N° 3
EVALUACION DE LA FUNCION RENAL
OBJETIVOS
Al finalizar el seminario y el TP el alumno debe ser capaz de:
1. Diferenciar los conceptos de cargas renales (filtrada, reabsorbida, secretada,
excretada) así como de excreción absoluta y fraccional de un soluto.
2. Comprender y analizar el concepto de clearance
3. Comprender el manejo diferencial de las distintas sustancias por el riñón.
CONTENIDOS:
- Función tubular. Reabsorción y secreción tubular. Carga filtrada, carga reabsorbida,
carga excretada y carga secretada. Velocidad máxima de reabsorción y de secreción
(Tm). Cálculo de la reabsorción y excreción absoluta y fraccional de un soluto.
- Concepto de Clearance renal. Clearance de inulina y de creatinina. Clearance de
para-aminohipurato. Fracción de filtración. Índice de Extracción.
- Reserva Renal.
- Reabsorción y secreción proximal de solutos y agua.
TRABAJOS PRACTICOS:
IMPORTANTE: Dos personas de cada mesa serán seleccionadas para realizar la
Actividad I y deberán comenzar con el protocolo correspondiente antes de completar las
demás actividades. Para realizar comparaciones fisiológicas entre mujeres y hombres, la
mitad de las mesas seleccionarán mujeres (M) y la otra mitad hombres (H). Por ej, si
son 9 mesas, 4 o 5 M y 4 o 5 H.
Actividad 1: DIURESIS Y ANÁLISIS DE ORINA
1) Seleccionen a dos alumnos/as de la mesa para realizar esta actividad: uno será evaluado
como sujeto control y otro como sujeto experimental para la ingesta de agua corriente.
Sugerencia: si se decide en la mesa seleccionar M, ambas, control y experimental
deben ser mujeres. Lo mismo si se seleccionan H.
2) Ambos deberán realizar una micción en el momento (¡en el baño!!, en donde se
imaginaban?) para comenzar la tarea con la vejiga vacía. ¿Por qué se les ocurre que se
hace esto?
3) Un/a alumno/a será “control” (C) y no ingerirá agua, el/la otro/a beberá 1 litro de agua
en el menor tiempo que le sea posible (“agua”, (A))
4) Una vez que termine la ingesta de agua, se contará una hora a partir de ese momento.
5) A la hora realizarán una micción en los vasos de precipitados que se les darán para ese
propósito. El/la alumno/a “control” recibirá un vaso de 500 ml y el alumno “agua” un
vaso de 1000 ml. Deberán volver a la mesa de práctico con toda la diuresis coleccionada
en el vaso graduado. En el caso que el volumen de la micción sea muy pequeño
estimar el volumen usando las probetas graduadas.
6) Anoten la diuresis en la Tabla 1 expresada tanto en ml/h como en ml/min
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