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FILTRADO GLOMERULAR
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Funciones de los riñones
Es un órgano regulador que ayuda a
conservar el volumen y la composición de los
líquidos corporales. Éste posee tres funciones
esenciales:
− Excreción de productos de desecho
metabólico y toxinas. Entre los
productos metabólicos se
encuentran: laurea (del metabolismo
de los aa), la creatinina (de la
creatina muscular), el ácido úrico (de
los ácidos nucleicos), los productos
finales de la degradación de la
hemoglobina (como la bilirrubina) y
los metabolitos de algunas
hormonas. Los riñones también
eliminan la mayoría de las toxinas y
otras sustancias extrañas como: los
plaguicidas, los fármacos y los
aditivos de los alimentos.
o Filtración del plasma.
o Eliminación de sustancias del filtrado.
− Homeostasis.
o Regulación del volumen de los líquidos corporales.
o Balance electrolítico.
o Balance ácido-base. Participan junto con los pulmones y los amortiguadores de
los líquidos corporales mediante la excreción de ácidos y regulando la reserva
de las sustancias amortiguadoras en los líquidos corporales. Los riñones son el
único medio para eliminar del cuerpo ciertas clases de ácidos generados en el
metabolismo de las proteínas, como los ácidos sulfúrico y fosfórico.
o Regulación de la presión arterial. Mediante la excreción de cantidades
variables de sodio y agua y la secreción de factores o sustancias vasoactivas,
como la renina, que da lugar a la formación de productos vasoactivos (como
la angiotensina II)
− Produce hormonas involucradas en:
o Eritrogénesis: Eritropoyetina. Generalmente estimulado por un cuadro de
hipoxia. En las personas normales, los riñones elaboran casi toda la
eritropoyetina secretada a la circulación.
o Metabolismo del Ca
+2
(vitamina D).
o Regulación de la presión arterial y flujo sanguíneo.
− Gluconeogénesis. Los riñones sintetizan glucosa a partir de aminoácidos y de otros
precursores en situaciones de ayuno prolongado.
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Flujo sanguíneo renal (FSR)
El flujo sanguíneo a los dos riñones constituye, en condiciones normales, aproximadamente el
20% del gasto cardíaco, es decir, unos 1200mL/min. La circulación renal es peculiar por tener
dos lechos capilares, el glomerular y el peritubular, cuyos capilares están dispuestos en serie y
separados por las arteriolas eferentes, las cuales ayudan a regular la presión hidrostática en los
dos grupos de capilares. Ajustando las resistencias de las arteriolas aferente y eferente, los
riñones pueden regular las presiones hidrostáticas tanto en los capilares glomerulares como en
los peritubulares, modificando de esa
manera la filtración glomerular, la
reabsorción tubular, o de una y otra, para
responder a las demandas homeostáticas
del organismo. El flujo sanguíneo del riñón
es tan abundante que excede las
necesidades de nutrición y eliminación de
productos de desecho. La finalidad de ese
flujo suplementario es el aporte de plasma
suficiente para que se produzcan las
grandes tasas de filtración glomerular que
se necesitan para regular adecuadamente
los volúmenes de los líquidos y las
concentraciones de solutos corporales.
− FSR (20% del Output cardíaco)
− FSR = 1200 ml/min
− FSR cortical > FSR medular
o Corteza: 90-95%
o Médula: 5-10%
− FPR
toal
= 660ml/min (Hematocrito 45%)
− 





Podemos distinguir dos tipos de nefronas de acuerdo a sus diferencias regionales en la
estructura y ubicación de las mismas:
− Nefronas corticales. Sus glomérulos están situados en la parte externa de la corteza.
Poseen asas de Henle cortas que tienen sólo un breve recorridodentro de la médula.
Todo el sistema tubular está rodeado de una extensa red de capilares peritubulares.
− Nefronas yuxtamedulares. Representan alrededor del 20 a 30% de las nefronas.
Tienen sus glomérulos situados profundamente en la corteza renal, cerca de la
médula. Los vasos que riegan estas nefronas se caracterizan por poseer unas largas
arteriolas aferentes que se extienden desde los glomérulos hacia abajo penetrando en
la parte externa de la médula y entonces se dividen en capilares peritubulares
especializados llamados vasos rectos los cuales se extienden hacia abajo y dentro de la
médula, adosados al asa de Henle. Esta red especializada de capilares de la médula
desempeña un papel esencial en la formación de una orina concentrada.
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Formación de la orina
Las cantidades en que las diferentes sustancias
se excretan por la orina representa la suma de
tres procesos renales:
1) La filtración glomerular.
2) La reabsorción de sustancias desde los
túbulos renales a la sangre.
3) La secreción de sustancias desde la sangre al interior
de los túbulos renales.
Expresado matemáticamente:
Excreción urinaria = Filtración – Reabsorción + Secreción
CE = CF – CR + CS
La formación de la orina comienza con la filtración de una gran cantidad de líquido que
prácticamente carece de proteínas, desde los capilares glomerulares a la cápsula de Bowman.
La mayoría de las sustancias del plasma, excepto las proteínas, se filtran libremente, de tal
modo que sus concentraciones en el filtrado glomerular de la cápsula de Bowman son casi las
mismas que en el plasma. Cuando el líquido filtrado sale de la cápsula de Bowman y pasa por
los túbulos, su composición se va modificando debido a la reabsorción de agua y de
determinados solutos, que son devueltos a la sangre, o debido a la secreción de otras
sustancias que pasan desde los capilares peritubulares al interior de los túbulos.
Los capilares glomerulares son relativamente impermeables a las proteínas, por lo que el
líquido filtrado (llamado filtrado glomerular) carece prácticamente de proteínas y de
elementos celulares. La concentración de otros constituyentes del filtrado glomerular, como la
mayoría de las sales y las moléculas orgánicas, es semejante a las concentraciones del plasma.
Excepciones: Sustancias de bajo peso molecular, como el calcio y ácidos grasos, que no se
filtran libremente porque están en parte unidos a las proteínas plasmáticas.
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Membrana de los capilares glomerulares
La composición del FG está determinada por la barrera de
filtración glomerular (BFG) que está compuesta por:
− El endotelio del capilar glomerular. Se encuentra
perforado por miles de pequeños agujeros llamados
fenestras (ventanas). Aunque las fenestraciones son
bastante grandes, las células endoteliales poseen una
gran cantidad de cargas negativasfijas que impiden
el paso de las proteínas plasmáticas.
− La membrana basal. Consta de una red de colágeno y
de fibrillas de proteoglucanos con grandes espacios a
través de los cuales se pueden filtrar grandes
cantidades de agua y de solutos pequeños. La
membrana basal impide eficazmente la filtración de
las proteínas plasmáticas, en parte por las fuertes
cargas eléctricas asociadas con los proteoglucanos.
− Las hendiduras que dejan los podocitos. Esta capa de células epiteliales que reviste la
superficie externa del glomérulo posee largas expansiones parecidas a un pie
(podocitos) que rodean la superficie externa de los capilares. Las expansiones de los
podocitos están separadas por huecos llamados poros de rendija.
Capacidad de filtración
La barrera glomerular es selectiva para la filtración
de determinadas moléculas, que depende de su
tamaño y su carga eléctrica.
− La capacidad de filtración de los solutos
está relacionada inversamente con su
tamaño. La membrana capilar glomerular es más
gruesa que en la mayoría de los demás capilares
del organismo, pero también es mucho más porosa
y filtra gran cantidad de líquido.
− Las grandes moléculas con carga negativa se filtran
con menos facilidad que las moléculas de igual
tamaño molecular cargadas positivamente. La
filtración de la albúmina está restringida, debido a
su carga negativa y a la repulsión electrostática que
ejercen sobre ellas las cargas negativas de los
proteoglucanos de la pared capilar glomerular. Los
dextranos son polisacáridos que pueden sintetizarse
como moléculas neutras o con cargas positivas o negativas. Para un determinado radio
de la molécula, las moléculas cargadas positivamente se filtran mucho más fácilmente
que las moléculas con carga negativa.
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Volumen de filtrado glomerular
El volumen de filtrado glomerular (VFG) está determinada por:
1) El equilibrio de las fuerzas hidrostáticas y osmóticas que actúan a través de la
membrana capilar, que nos da la presión de filtración neta.
2) El coeficiente de filtración capilar (K
f
), que es el producto de la permeabilidad por la
superficie de filtración de los capilares.
VFG = Kf . Presión de filtración neta
Los capilares glomerulares tienen un volumen de filtrado glomerular mucho mayor que otros
capilares debido a su elevada presión hidrostática glomerular y a su mayor K
f
. En el adulto
normal, el VFG es de 125 ml/min o 180 L/día.
Presión de filtración neta
La presión de filtración neta es la suma de las
fuerzas hidrostáticas y osmóticas que favorecen o
se oponen a la filtración a través de los capilares
glomerulares. Estas fuerzas son:
1) La presión hidrostática en el interior de los
capilares glomerulares (presión hidrostática
glomerular, P
G
), que favorece la filtración.
Su presión normal es de 50mmHg: un valor
que representa el doble que otros capilares.
2) La presión hidrostática de la cápsula de
Bowman (P
BS
) fuera de los capilares, que se
opone a la filtración. Esta presión es de aproximadamente 10mmHg y no varía a lo
largo del capilar.
3) La presión oncótica de los capilares glomerulares (π
G
) que se opone a la filtración.
Comienza en 25mmHg al principio del capilar y, como consecuencia de la producción
de un filtrado continuo que no afecta a las proteínas, la presión oncótica en el capilar
glomerular aumenta progresivamente.
4) La presión osmótica de las proteínas en la cápsula de Bowman (π
B
), que favorece la
filtración. En circunstancias normales, la concentración de proteínas en el filtrado
glomerular es tan baja, que la presión osmótica del líquido de la cápsula de Bowman
se considera nula.
VFG = Kf .(P
G
- P
B
- π
G
+ π
B
) o VFG = Kf .(P
G
- P
B
) –(π
G
-π
B
)
Las fuerzas que favoren la filtración son la presión hidrostática del capilar y la presión oncótica
de la cápsula de Bowman (que en general es nulo)
Las fuerzas que se oponen a la filtración son la presión hidrostática de la cápsula de Bowman y
la presión oncótica en el capilar glomerular.
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Las alteraciones fisiológicas relevantes que modifican el VFG son:
− Cambios en la P
G
. Su aumento incrementa el VFG, y viceversa.
− Variaciones en el FSR. Su aumento incrementa el VFG
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Fracción de filtración
La fracción de flujo plasmático renal o fracción de filtración (FF) que se filtra es del 0,2: esto
significa que alrededor de un 20% del plasma que pasa por el riñón se filtra en los capilares
glomerulares. La fracción de filtración se calcula del modo siguiente:
Fracción de filtración (FF) = VFG/FPR o VFG/FSR.(1-Hematocrito)
Variaciones de la presión de filtración neta
Kf
Es una medida del producto de la conductividad hidráulica por la superficie de los capilares
glomerulares. Depende de la permeabilidad de la membrana capilar y la superficie filtrable
disponible (permeabilidad y área). Se refiere al endotelio.
K
f
= VFG / Presión de filtración neta
Cuando el VFG total de ambos riñones es de unos 125ml/min y la presión de filtración neta es
de 10mmHg, el K
f
normal es de unos 12,5 ml/min.mmHg por cada 100g de peso de riñón, un
valor que es unas 400 veces mayor que el K
f
de otros sistemas capilares del cuerpo. El K
f
promedio del resto de los tejidos es solamente de unos 0.01 ml/min.mmHg. Este elevado valor
en los capilares del glomérulo contribuye enormemente a la rapidez de la filtración de líquido.
Los cambios del K
f
no representan un mecanismo importante para la regulación del VFG, pero
algunas enfermedades disminuyen el K
f
.
➢ Aumento del K
f
aumenta el VFG.
➢ Disminución del K
f
reduce el VFG.
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Presión hidrostática en la cápsula de Bowman
La presión en la cápsula de Bowman de los seres humanos es de unos 18mmHg en condiciones
normales. Los cambios de la presión en la cápsula no representan un recurso importante para
regular el VFG. Sin embargo en procesos patológicos que cursan con obstrucción de las vías
urinarias (cálculos), la presión en la cápsula de Bowman puede aumentar mucho, haciendo
descender gravemente el VFG.
➢ Aumento de la P
B
reduce el VFG.
➢ Disminución de la P
B
aumenta el VFG.
Presión osmótica glomerular
Cuando la sangre pasa desde la arteriola aferente y a
través de los capilares glomerulares a las arteriolas
eferentes, la concentración de las proteínas
plasmáticas aumenta en torno al 20%. Esto se debe a
que una quinta parte aproximadamente del líquido
que atraviesa los capilares se filtra a la cápsula de
Bowman, concentrándose así las proteínas
plasmáticas glomerulares que nose filtran. Hay dos
factores que influyen en la presión osmótica:
1) La presión osmótica del plasma arterial. Si aumenta se eleva la
presión osmótica glomerular, la cual disminuye el VFG.
2) La fracción del plasma que se filtra en los capilares glomerulares. Si
aumenta la FF (como consecuencia de una disminución del FPR)
también se concentran las proteínas plasmáticas y se eleva la
presión osmótica glomerular que disminuye el VFG. La fracción
aumenta tanto con el aumento del VFG como con la disminución
del FPR.
➢ Aumento de la π
G
reduce el VFG.
➢ Disminución de la π
G
aumenta el VFG.
Presión hidrostática capilar glomerular
Se calcula que es de unos 60mmHg. Los cambios de la presión hidrostática glomerular
constituyen el principal medio que permite la regulación fisiológica del VFG.
La presión hidrostática glomerular se determina mediante tres variables, cada una de las
cuales está sometida a control fisiológico:
1) La presión arterial. Su aumento tiende a elevar la P
G
y por tanto a aumentar el VFG.
Sin embargo este efecto queda amortiguado por los mecanismos de autorregulación
que mantienen una presión glomerular relativamente constante cuando la presión
arterial fluctúa.
2) La resistencia de la arteriola aferente.
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a. Su constricción o aumento de resistencia. Disminuye la P
G
y desciende el VFG.
b. Su dilatación o descenso de resistencia. Aumenta la P
G
y el VFG.
3) La resistencia de la arteriola eferente.
a. Su constricción o aumento de resistencia. Aumenta la P
G
.
i. Mientras esta constricción no reduzca demasiado el FSR, el VFG
aumentará ligeramente.
ii. Como la constricción arteriolar eferente también reduce el FSR, la FF y
la π
G
se elevan cuando aumenta la resistencia. Si la constricción es
intensa (elevado a más del triple la resistencia), la elevación de la
πsuperará el aumento de la P
G
causada por la constricción de las
arteriolas eferentes. Es decir, la fuerza neta desciende produciendo
una disminución del VFG. Asi pues, la constricción de las arteriolas
eferentes tiene un efecto bifásico sobre el VFG. En grado moderado,
la constricción produce un aumento ligero del VFG, pero si la
constricción es intensa, aparece una disminución del VFG. La causa
principal del descenso final se debe a que conforme la constricción de
las AE se vuelve más intensa y a medida que aumenta la cc de las
proteínas plasmáticas, hay un aumento rápido, no lineal, de la π; y a
mayor cc de proteínas, más rápida es la elevación de la π.
b. Su dilatación o descenso de resistencia. Disminuye la P
G
y desciende el VFG.
− Aumento de la P
G
:
c. En grado moderado: Aumento ligero del VFG.
d. En grado intenso: Aparece una disminución del VFG.
− Disminución de la P
G
reduce el VFG.
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Alteraciones de la regulación del volumen de los líquidos
Hiponatremia
Disminución de la concentración de sodio en el plasma
Pérdida de Na
+
del CE (deshidratación hiposmótica) –>
Reducción del volumen CE
Diarrea
Vómitos
Consumo excesivo de diuréticos
Exceso de retención de agua del CE
(sobrehidrataciónhiposmótica) -> Diluye el Na
+
del EC
Secreción excesiva de hormona anti-
diurética
Hipernatremia
Aumento de la concentración de sodio en el plasma
Pérdida de agua del EC (deshidratación
hiperosmótica) -> Concentra el Na
+
del EC
Incapacidad para la secreción de HAD que
produce orina diluida
Deshidratación producida por una ingestión
de agua inferior al agua que pierde el cuerpo
Exceso de Na
+
del CE
(sobrehidrataciónhiperosmótica) -> Retención
del volumen EC
Secreción excesiva de aldosterona
Ejercicios
Actividad 1
Presión hidrostática
− Arteria renal. Mantiene la presión de la circulación sistémica.
− Arteriola aferente. Desciende la presión hidrostática por la resistencia que ofrece,
característica de arteriola.
− Capilar glomerular. Se mantiene constante porque se encuentra entre dos
resistencias.
− Arteriola eferente. Desciende la presión hidrostática por la resistencia que ofrece,
característica de arteriola y disminuye por filtración.
− Capilar peritubular. Disminuye por filtración.
− Vénulas y venas renales. Disminuye por filtración.
Presión oncótica
− Arteria renal. Constante por presión oncótica casi nula de la circulación sistémica.
− Arteriola aferente. Idem anterior.
− Capilar glomerular. La presión oncótica aumenta porque comienza a filtrarse el
plasma y a concentrarse las proteínas.
− Arteriola eferente. Constante porque deja de filtrarse el plasma.
− Capilar peritubular. Tiende a volver a la normalidad por intersticio.
− Vénulas y venas renales. Tiende a volver a la normalidad por intersticio.
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Actividad 2
a) La presión hidrostática en el capilar glomerular (P
G
) es constante gracias a
mecanismos de autorregulación (retroacción tubuloglomerular y autorregulación
miogénica) y porque se encuentra entre 2 resistencias. La presión hidrostática en el
capilar sistémico (P
C
) disminuye ya que no posee mecanismos de autorregulación y
debido a la fuerza de rozamiento.
b) Las presión oncótica del capilar glomerular (π
G
) aumenta debido a la filtración que
provoca una disminución del agua plasmática plasma y solutos, lo que provoca una
concentración de proteínas. La presión oncótica del capilar sistémico (π
G
) se mantiene
constante ya que se mantiene constante la concentración de agua y proteínas.
c) La presión oncótica del capilar de la cápsula de Bowman (π
B
) es nula ya que no posee
proteínas (puede revertirse ente estado en condiciones patológicas). La presión
oncótica del intersticio (π
I
) es muy baja por la baja presencia de proteínas.
d) Ante una situación de déficit proteico:
a. La presión hidrostática entre el extremo arteriolar y venoso se mantendría en
las mismas condiciones que las fisiológicas. La presión oncótica disminuiría.
b. No se modificaría la osmolaridad plasmática debido a que el número de
proteínas influye poco en la osmolaridad plasmática.
c. Con respecto al equilibrio hidrosalino se perderían cationes y agua hacia el
espacio intersticial.
Aparato yuxtaglomerular
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