Fisiología renal: filtración, reabsorción, secreción, concentración

1. Funciones renales

• Excretora: productos finales del metabolismo (urea, creatinina, ácido úrico).
• Osmorregulación y equilibrio hidroelectrolítico.
• Mantenimiento del equilibrio ácidobase (reabsorción de HCO₃⁻, secreción de H⁺).
• Regulación de la PA (SRAA, ADH, ANP, prostaglandinas).
• Endocrina: eritropoyetina, 1,25-(OH)₂-D3, renina.
• Gluconeogénesis (hasta un 20 % en ayuno).

2. Filtración glomerular

• Barrera de filtración: endotelio fenestrado, membrana basal, podocitos con diafragmas de hendidura.
• VFG = 90–120 ml/min/1,73 m² en adultos; en embarazadas aumenta ↑ un 40–50 %.
• Fracción de filtración = VFG / flujo plasmático renal ≈ 0,2 (20 %).
• Fórmula: VFG = Kf × (P_GC − P_BS − π_GC), donde Kf es el coeficiente de filtración, P es la presión hidrostática y π la oncótica.
• Autorregulación: se mantiene con una PAS de 80–180 mmHg (reflejo miogénico + retroalimentación tubuloglomerular a través de la mácula densa).
• La arteriola aferente se contrae por acción de la angiotensina II con presión alta, la eferente lo hace con más fuerza; de ahí el aumento ↑ de la presión en el glomérulo.

3. Túbulo contorneado proximal

• Reabsorbe el 65 % de Na⁺, el 65 % de agua, el 100 % de glucosa (SGLT2/SGLT1 + GLUT2), el 100 % de aminoácidos, el 80 % de HCO₃⁻, el 65 % de K⁺, P, Ca²⁺ y ácido úrico.
• Intercambiador Na⁺/H⁺ NHE3 + anhidrasa carbónica (IV en el borde en cepillo y II en el citoplasma): mecanismo principal de reabsorción de bicarbonato.
• Secreción: cationes orgánicos (OCT), aniones (OAT); creatinina, penicilinas, diuréticos.
• Reabsorción isoosmótica: el agua acompaña a los solutos.
• Punto de acción de los inhibidores de la anhidrasa carbónica (acetazolamida), inhibidores de SGLT2 (gliflozinas), diuréticos del asa.

4. Asa de Henle

• Rama descendente: permeable al agua, impermeable al sol → concentración de la orina (hacia el vértice del asa).
• Rama ascendente fina: impermeable al agua, secreta pasivamente NaCl.
• Rama ascendente gruesa: NKCC2 (cotransportador Na-K-2Cl, punto de acción de la furosemida); reabsorbe el 25 % de NaCl sin agua → dilución de la orina.
• Mecanismo multiplicador en contracorriente: crea un intersticio medular hiperoсмоlar (hasta 1200–1400 mOsm en humanos).
• Vasa recta (intercambio en contracorriente): mantiene este gradiente.
• Urea: «agente» osmótico secundario en el gradiente medular profundo.

5. Túbulo contorneado distal (TCD)

• Reabsorbe el 5–10 % de Na⁺ a través de NCC (cotransportador Na-Cl; punto de acción de los diuréticos tiazídicos).
• Reabsorción de Ca²⁺ bajo el control de la PTH (TRPV5, calbindina, PMCA, NCX).
• Mg²⁺ a través de TRPM6 (mutaciones → síndrome de Gitelman).
• Impermeable al agua.

6. Túbulos colectores

• Células principales: Na⁺ a través de ENaC (bloqueado por amilorida), K⁺ a través de ROMK; reguladas por la aldosterona.
• Células intercaladas α: H⁺-ATPasa, H⁺/K⁺-ATPasa, intercambiador HCO₃⁻/Cl⁻ — secreción de H⁺.
• Células intercaladas β: secreción de HCO₃⁻ (en caso de alcalosis).
• ADH → receptor V2 → inserción de acuaporinas 2 (AQP2) en la membrana apical → reabsorción de agua.
• AQP3/4: en la membrana basal, presentes de forma continua.

7. SRAA

• La renina es secretada por las células del aparato yuxtaglomerular ante una disminución ↓ de la perfusión de la arteriola aferente, disminución ↓ de NaCl en la mácula densa y estimulación simpática ↑.
• Renina → angiotensinógeno (hígado) → angiotensina I → ECA (pulmones, endotelio) → angiotensina II.
• Efectos de la AT II: vasoconstricción (principalmente de la arteriola eferente), aumento ↑ de aldosterona, aumento ↑ de ADH, aumento ↑ de la sed, aumento ↑ del tono simpático, retención de Na⁺.
• Aldosterona (zona glomerular) → ENaC + Na⁺/K⁺-ATPasa → aumento ↑ de la reabsorción de Na⁺, secreción de K⁺ y H⁺.
• Inhibidores: IECA, ARA II (sartanes), inhibidor directo de la renina (aliskireno), antagonistas de los receptores mineralocorticoides (espironolactona, eplerenona, finerenona).

8. ADH y ANP

• ADH (vasopresina): síntesis en el hipotálamo (núcleos paraventricular y supraóptico), secreción por la neurohipófisis (lóbulo posterior de la hipófisis).
• Desencadenantes: aumento ↑ de la osmolaridad > 280 mOsm/kg, disminución ↓ de la volemia (> 10 %), náuseas, estrés.
• Efecto a través de V1a (vasoconstrucción vascular) y V2 (células principales renales).
• Patología: diabetes insípida (↓ ADH o insensibilidad); SIADH (↑ ADH: oncología, patología del SNC, fármacos).
• ANP (auricular) y BNP (ventricular): en caso de distensión miocárdica; vasodilatación, natriuresis (a través del antagonismo del SRAA, ↑ TFG, ↓ reabsorción de Na⁺ en los colectores).

9. Equilibrio ácido-base

• Los riñones reabsorben casi todo el HCO₃⁻ filtrado (TCP: 80 %, rama ascendente gruesa: 15 %, TCD + tub. colectores: 5 %).
• Secreción de H⁺: 1) en forma de iones libres, 2) con tampones (NH3 → NH4⁺, HPO4²⁻ → H₂PO4⁻).
• Acidez titulable = H⁺ en el tampón fosfato.
• Ion amonio (NH4⁺): principal mecanismo adaptativo; ↑ en la acidosis crónica.
• Excreción neta de ácido = NH4⁺ + acidez titulable − HCO₃⁻ en orina.
• En la acidosis metabólica: ↑ amoniogénesis, formación de HCO₃⁻ «nuevo».

10. Funciones endocrinas

• Eritropoyetina: por los fibroblastos intersticiales de la corteza; en caso de hipoxia (estabilización de HIF).
• En la ERC: anemia debido al déficit de EPO.
• 1α-hidroxilasa en el TCP → 1,25-(OH)₂-D3 (calcitriol); estimulada por la PTH y ↓ P, inhibida por el FGF-23.
• Renina: descrito anteriormente.
• El riñón responde a la PTH (↑ reabsorción de Ca²⁺ en el TCD, ↓ reabsorción de P en el TCP) y al FGF-23 (↓ reabsorción de P).

11. Clorens y evaluación de la función

• Clirénsens = U × V / P (volumen de plasma depurado de una sustancia por minuto).
• Inulina: patrón oro de la TFG (se filtra libremente, no se reabsorbe ni se secreta).
• Creatinina: de uso práctico; se secreta ligeramente → ↑ clirénsens en un 10–20 %.
• Fórmulas de estimación de la TFG: Cockcroft-Gault (clirénsens), MDRD, CKD-EPI 2021 (sin ajuste por raza; preferida).
• PAH (ácido para-aminohipúrico): se elimina casi por completo en 1 paso → evaluación del flujo plasmático renal.
• Fracción de excreción de Na⁺ (FeNa) < 1 %: LRA prerrenal; > 2 %: renal.

12. FAQ

¿Por qué los diuréticos actúan sobre diferentes segmentos?
Cada fármaco se une a su transportador específico: acetazolamida: anhidrasa carbónica en el TCP; furosemida: NKCC2 en la rama ascendente gruesa; tiazidas: NCC en el TCD; amiloride/triamtereno: ENaC en el colector; antagonistas de la aldosterona: receptor mineralocorticoide.

¿Qué es la retroalimentación tubuloglomerular?
La mácula densa (en el TCD, cerca del glomérulo) mide la concentración de NaCl. Ante ↑ de NaCl → constricción de la arteriola aferente → ↓ TFG. El mecanismo opera a través de adenosina y ATP.

¿Por qué las gliflozinas protegen los riñones?
Los inhibidores de SGLT2 bloquean la reabsorción de glucosa y Na⁺ en el TCP → ↑ de NaCl en la mácula densa → constricción de la arteriola aferente → disminución de la presión intraglomerular y desaceleración de la fibrosis. Esto además del efecto hipoglucemiante.

¿Cómo diferenciar la LRA prerrenal de la necrosis tubular aguda?
Prerrenal: FeNa < 1 %, Na⁺ en orina < 20, osmolaridad > 500. NTA: FeNa > 2 %, Na⁺ en orina > 40, osmolaridad 250–350 (isostenuria).

¿Por qué la orina se concentra durante la deshidratación?
El intersticio medular hipertónico (generado por el asa de Henle) «atrae» agua desde los túbulos colectores cuando hay una alta expresión de AQP2 (bajo la acción de la ADH). Cuanto mayor es el gradiente y más ADH hay, más concentrada está la orina.

Véase también: ERC · LRA · AEB · SRAA e hipertensión · Catálogo de fisiología