Osmolaridad y Concentración Urinaria Máxima

Existe un límite superior para la concentración que puede alcanzar la orina, establecido por la osmolaridad más alta que puede lograr la médula interna; en adultos sanos, esto corresponde a una osmolaridad urinaria máxima del orden de muy por encima del plasma. Dado que una carga diaria fija de solutos debe ser excretada, este límite también establece un volumen mínimo y obligatorio de agua que debe salir del cuerpo en la orina.

Definition

La osmolaridad urinaria máxima es la concentración más alta a la que el riñón puede elevar la orina, establecida por la osmolaridad pico del intersticio medular interno con el que el líquido del conducto colector se equilibra bajo la acción máxima de la hormona antidiurética; junto con la carga diaria de solutos, determina el volumen urinario obligatorio.

Scope

Este tema aborda lo que determina la osmolaridad urinaria máxima alcanzable, el concepto de pérdida obligatoria de agua que se deriva de ella, y el extremo opuesto de la dilución máxima. Integra los temas de gradiente, vasa recta y urea en el rendimiento general de concentración del riñón. Es fisiología de referencia, no una guía clínica.

Core questions

• ¿Qué establece el límite superior de la osmolaridad urinaria?
• ¿Cómo se traduce la concentración máxima en un volumen urinario mínimo obligatorio?
• ¿Qué determina la orina más diluida que el riñón puede producir?
• ¿Qué factores reducen la concentración máxima alcanzable?

Key concepts

• Límite superior de la osmolaridad urinaria máxima
• Equilibrio del líquido del conducto colector con el intersticio medular interno
• Pérdida obligatoria de agua
• Carga diaria de solutos y volumen urinario mínimo
• Dilución urinaria máxima
• Determinantes de la capacidad de concentración (gradiente, urea, vasopresina, acuaporina-2)

Mechanisms

Bajo la acción máxima de la hormona antidiurética, el conducto colector se vuelve altamente permeable al agua a través de la abundante acuaporina-2 apical, y el líquido que sale del conducto se equilibra osmóticamente con el intersticio medular interno; por lo tanto, la osmolaridad urinaria máxima no puede exceder la osmolaridad intersticial pico, que a su vez está establecida por la multiplicación a contracorriente, el reciclaje de urea y la preservación por los vasa recta. Dado que una cantidad de soluto aproximadamente fija debe ser excretada cada día, dividir esa carga de solutos por la osmolaridad máxima produce un volumen de orina mínimo u obligatorio por debajo del cual el riñón no puede funcionar; una concentración menos eficiente aumenta este volumen obligatorio. En el extremo opuesto, cuando la hormona antidiurética está ausente, el conducto colector permanece impermeable al agua mientras la rama ascendente continúa eliminando solutos, por lo que la orina puede volverse marcadamente hipoosmótica, definiendo el límite de dilución del riñón. Cualquier factor que disminuya el gradiente medular, reduzca la inserción de acuaporina-2 o disminuya la disponibilidad de urea, reduce la osmolaridad máxima que se puede alcanzar.

Clinical relevance

La capacidad máxima de concentración y el requerimiento de agua obligatorio resultante explican por qué el equilibrio de solutos y agua está vinculado, y la capacidad de concentración reducida es una característica reconocida de varios estados fisiológicos y enfermedades discutidas en nefrología clínica; esta entrada describe la fisiología y no es una base para el diagnóstico o tratamiento.

Evidence & guidelines

La descripción se basa en revisiones fisiológicas de la concentración urinaria, en revisiones de acuaporinas renales y en libros de texto de fisiología estándar; los valores numéricos para la osmolaridad máxima varían según el método y la especie y se presentan cualitativamente aquí.

History

Una vez que el mecanismo de contracorriente explicó cómo se construye el gradiente medular, la atención se centró en lo que limita el gradiente y, por lo tanto, la concentración urinaria máxima, y en la idea relacionada de un volumen urinario mínimo obligatorio necesario para eliminar la carga diaria de solutos. El descubrimiento y la caracterización de la acuaporina-2 proporcionaron más tarde una explicación molecular de la permeabilidad al agua regulada que permite que el líquido del conducto colector se equilibre con el intersticio medular durante la antidiuresis máxima.

Key figures

• Jeff M. Sands
• Harold E. Layton
• Mark A. Knepper
• Søren Nielsen

Seminal works

• sands-2009
• nielsen-2002

Frequently asked questions

¿Qué limita la concentración que puede alcanzar la orina?

La osmolaridad urinaria máxima no puede exceder la osmolaridad pico del intersticio medular interno con el que el líquido del conducto colector se equilibra bajo la acción máxima de la hormona antidiurética; ese pico intersticial está establecido por la multiplicación a contracorriente, el reciclaje de urea y el intercambio de los vasa recta.

¿Qué es la pérdida obligatoria de agua?

Dado que una carga diaria de solutos aproximadamente fija debe ser excretada y la orina solo puede concentrarse hasta una osmolaridad máxima, existe un volumen urinario mínimo que debe perderse para transportar esos solutos; este mínimo es la pérdida obligatoria de agua.