Regulación renal del volumen de líquidos y del equilibrio de sodio y potasio

La función más importante de los riñones es asegurar la constancia de los depósitos hídricos del cuerpo (el volumen de sangre circulante, líquido extracelular e intracelular) y mantener la homeostasis del sodio, el potasio y otros electrolitos. Este capítulo se dedica a la función de los riñones en la regulación del equilibrio de dos electrolitos importantes: el sodio y el potasio.

En el cuerpo humano, el agua constituye entre el 45 % y el 75 % del peso corporal. Se distribuye en dos grandes espacios hídricos: intracelular y extracelular, separados por una membrana celular. El líquido intracelular representa aproximadamente el 60 % del agua total del cuerpo. El líquido extracelular se distribuye en el plasma, el intersticio (líquido intersticial y linfa), el tejido óseo y cartilaginoso, y también está representado por el líquido transcelular (orina, agua gastrointestinal, líquido cefalorraquídeo, etc.). El líquido transcelular, en volumen, constituye aproximadamente la mitad del líquido extracelular.

El sodio es el principal catión del líquido extracelular; el cloro y los bicarbonatos son los principales aniones. El principal catión del líquido intracelular es el potasio; los principales aniones son los fosfatos inorgánicos y orgánicos, y las proteínas.

Regulación renal del equilibrio de sodio y del volumen de líquidos

Normalmente, la concentración de sodio en el plasma y el líquido intersticial varía de 136 a 145 mmol/L. Un aumento en la concentración de sodio en la sangre por encima de 145 mmol/L se llama hipernatremia, mientras que la concentración del electrolito en la sangre, cerca de 160 mmol/L, se considera una emergencia. Una disminución en la concentración de sodio en la sangre por debajo de 135 mmol/L se llama hiponatremia. Una disminución en la concentración de sodio por debajo de 115 mmol/L es potencialmente mortal. El contenido de sodio en el líquido intracelular es solo del 10% en comparación con el líquido extracelular, la concentración de cloruros y bicarbonatos en él es baja. La concentración osmótica del plasma, el líquido intersticial y el líquido intracelular no difieren.

El consumo diario de sal de mesa (cloruro de sodio) por una persona sana en Ucrania es de aproximadamente 160-170 mmol/día. De esta cantidad, 165 mmol se excretan en la orina y aproximadamente 5 mmol en las heces.

El equilibrio de sodio está regulado por los riñones. El transporte de sodio en la nefrona incluye la filtración glomerular y la reabsorción de electrolitos en los túbulos. El sodio se filtra completamente en el glomérulo. Alrededor del 70% del sodio filtrado se reabsorbe en los túbulos proximales. La reabsorción de electrolitos adicional ocurre en el segmento delgado descendente, el segmento delgado ascendente y el túbulo recto distal del asa de Henle, lo cual desempeña un papel importante en la creación de un gradiente osmótico en el intersticio renal. La reabsorción combinada de sodio y cloruros ocurre en los túbulos distales y el túbulo colector cortical. La energía para este proceso es proporcionada por la Na ⁺, K ⁺ -ATPasa.

La regulación del equilibrio de sodio está estrechamente relacionada con la regulación del volumen de líquidos. Así, con un aumento brusco de la ingesta de sal de mesa, aumenta su excreción urinaria, pero solo se estabiliza después de 3 a 5 días. Inicialmente, se observa un balance positivo de sodio (retención de electrolitos). Esto se caracteriza por un aumento del volumen de líquido extracelular, su retención y un aumento del peso corporal. Posteriormente, en respuesta a un aumento del volumen de líquido extracelular, aumenta la excreción de sodio y se restablece el equilibrio de sodio. Por consiguiente, cuando el consumo de sal de mesa disminuye drásticamente, se produce el efecto contrario. La excreción de sodio disminuye en aproximadamente 3 días. Durante este breve período de balance negativo de sodio, disminuye la cantidad total de agua en el cuerpo y, en consecuencia, el peso corporal. Por lo tanto, en condiciones fisiológicas, se desarrolla natriuresis en respuesta a un aumento del volumen de líquido extracelular y, con su disminución, a la retención de sodio. En condiciones patológicas, la relación entre el volumen de líquido extracelular y la excreción de sodio por los riñones se altera, lo que se manifiesta clínicamente por el desarrollo de edema o un estado de deshidratación.

Los mecanismos mediante los cuales los riñones regulan el contenido constante de sodio, y por ende, el contenido de agua, en el organismo son complejos y multifacéticos. La excreción de sodio en la orina está determinada por la diferencia entre la cantidad de sodio filtrado en los glomérulos y su reabsorción.

Dado que la concentración de sodio en la sangre suele ser un valor que varía poco, la regulación de la excreción renal de sodio se considera desde el punto de vista de la regulación del SCF y la reabsorción de electrolitos.

La tasa de filtración glomerular (TFG) suele definirse como el principal factor que regula la excreción de sodio. Sin embargo, como se desprende de observaciones clínicas y datos experimentales, incluso cambios significativos en la función de filtración renal (hasta el estado de insuficiencia renal crónica), por lo general, no alteran el equilibrio de sodio en el organismo. La TFG reducida, como factor determinante en los trastornos hidroelectrolitos, se detecta raramente: en el síndrome nefrítico agudo, en la fase oligúrica de la insuficiencia renal aguda, en la fase de aumento del edema en el síndrome nefrótico; también se observa en trastornos circulatorios agudos (insuficiencia cardíaca aguda, shock cardiogénico), tras una hemorragia aguda.

Reabsorción tubular

Este es el principal factor que regula el equilibrio de sodio. El proceso está controlado por hormonas, la más importante de las cuales es la aldosterona, así como por factores físicos que actúan en la zona del túbulo proximal y la redistribución del flujo sanguíneo intrarrenal.

Aldosterona

Entre los factores que regulan el equilibrio de sodio, esta hormona es de suma importancia. Se caracteriza por ser el segundo factor que controla la excreción de sodio. Los principales efectos fisiológicos de la aldosterona son la regulación del volumen de líquido extracelular y la homeostasis del potasio. El volumen de líquido extracelular es regulado indirectamente por la aldosterona a través de su efecto sobre el transporte de sodio. La hormona ejerce su efecto principalmente en los túbulos colectores corticales y ciertos segmentos de la nefrona distal, donde, mediante complejas transformaciones intracelulares, la aldosterona mejora la reabsorción de sodio y aumenta la secreción de potasio hacia la luz del túbulo renal. Las observaciones clínicas confirman el importante papel de la aldosterona en la regulación de la homeostasis del sodio. Así, se detecta una natriuresis significativa en pacientes con insuficiencia suprarrenal; la estimulación activa de la secreción de aldosterona ocurre en pacientes con bajo volumen de líquido extracelular y, por el contrario, la secreción de aldosterona disminuye con la hipervolemia.

"El tercer factor"

Otros factores que regulan el equilibrio de sodio se agrupan bajo el nombre general de "tercer factor". Estos incluyen factores hormonales (hormona natriurética auricular, catecolaminas, cininas y prostaglandinas), factores físicos que actúan a través de la pared de los túbulos renales (presión hidrostática y presión oncótica en los capilares renales) y factores hemodinámicos (aumento del flujo sanguíneo renal medular, redistribución del flujo sanguíneo intrarrenal).

El péptido natriurético auricular promueve la diuresis y aumenta la excreción urinaria de sodio, cloro y potasio. El mecanismo de acción natriurética de esta hormona es complejo. Un papel importante en el desarrollo de la natriuresis se atribuye al aumento de la filtración glomerular y la fracción de filtración, a la acción directa de la hormona sobre los túbulos renales, con una disminución de la reabsorción de sodio, principalmente en la zona de los túbulos colectores corticales. El bloqueo de la producción de aldosterona por esta hormona también desempeña un papel importante en el desarrollo de la natriuresis.

El papel de las catecolaminas en la regulación de la excreción de sodio está asociado con el efecto sobre las fuerzas de Starling en los capilares periféricos y los cambios en la hemodinámica renal.

El efecto natriurético de las cininas y las prostaglandinas se asocia con sus propiedades vasodilatadoras, la redistribución del flujo sanguíneo intrarrenal y los cambios en el gradiente osmótico en la médula renal. Tampoco se descarta el efecto directo de las cininas y las prostaglandinas sobre el transporte de sodio en las porciones distales de la nefrona y los túbulos proximales.

Entre los factores físicos que influyen en la excreción de sodio, las fuerzas de Starling, que actúan a través de la pared capilar en la zona de los túbulos proximales, desempeñan un papel importante. Una disminución de la presión oncótica en los capilares peritubulares o un aumento de la presión hidrostática en ellos se acompaña de una disminución de la reabsorción de sodio y un aumento de la natriuresis, y viceversa: al aumentar la presión oncótica en los capilares, aumenta la reabsorción de sodio en la nefrona proximal. Se detecta una baja presión oncótica en la arteriola glomerular eferente en casos de hipoproteinemia, incluyendo el síndrome nefrótico, así como en afecciones con un alto volumen de líquido extracelular, lo que explica la disminución de la reabsorción proximal de sodio. Un aumento de la presión oncótica debido a la perfusión de los capilares peritubulares con una solución con alto contenido de albúmina normaliza la reabsorción de sodio.

Redistribución del flujo sanguíneo renal

El papel de este factor en los mecanismos de regulación de la excreción de sodio sigue siendo incierto y requiere aclaración. Lo más probable es que tenga un efecto insignificante en la regulación del equilibrio hidrosalino.

Así, los riñones mantienen la homeostasis hidrosodica mediante mecanismos complejos. El sistema hormonal renal y suprarrenal desempeña un papel fundamental en estos mecanismos. Estos mecanismos garantizan una alta eficiencia en el mantenimiento de la constancia de sodio en el organismo. Las alteraciones del equilibrio hidroelectrolítico se producen cuando se produce una falla en sus sistemas de regulación y pueden estar asociadas con causas extrarrenales y daño renal.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]