Concentración y Dilución de la Orina
La concentración y dilución de la orina es la capacidad renal para variar la osmolaridad de la orina excretada en un amplio rango, conservando o eliminando agua, de modo que la osmolaridad plasmática se mantenga casi constante a pesar de grandes fluctuaciones en la ingesta de agua. El riñón logra esto generando un intersticio hiperosmótico en la médula y luego regulando la cantidad de agua que el conducto colector devuelve al cuerpo, principalmente bajo el control de la hormona antidiurética.
Definition
La concentración y dilución de la orina se refiere al ajuste regulado de la osmolaridad final de la orina, logrado mediante un gradiente osmótico corticomedular generado a través de la multiplicación a contracorriente en las asas de Henle y por la reabsorción variable de agua, controlada hormonalmente, a lo largo del conducto colector.
Scope
Esta área orienta al lector sobre cómo el riñón de los mamíferos produce orina que puede ser mucho más concentrada o mucho más diluida que el plasma. Cubre la construcción del gradiente osmótico medular mediante la multiplicación a contracorriente, la preservación de ese gradiente por los vasa recta, la contribución del reciclaje de urea y los determinantes de la concentración máxima de orina que se puede alcanzar. Es una descripción general de referencia de la fisiología, no una guía clínica.
Sub-topics
Core questions
- ¿Cómo se establece y mantiene un gradiente osmótico pronunciado dentro de la médula renal?
- ¿Cómo desacopla el riñón la excreción de agua de la excreción de solutos?
- ¿Qué establece el límite superior de cuán concentrada puede llegar a ser la orina?
- ¿Cómo cambia la hormona antidiurética el riñón entre los modos de concentración y dilución?
Key concepts
- Gradiente osmótico corticomedular
- Multiplicación a contracorriente
- Intercambio a contracorriente por los vasa recta
- Efecto único de la rama ascendente gruesa
- Hormona antidiurética (vasopresina) y aquaporina-2
- Reciclaje de urea
- Aclaramiento de agua libre
- Osmolaridad urinaria máxima y mínima
Key theories
- Hipótesis de la multiplicación a contracorriente
- El asa de Henle actúa como un multiplicador a contracorriente: la reabsorción activa de NaCl desde la rama ascendente gruesa impermeable al agua establece una pequeña diferencia osmótica transversal que se multiplica a lo largo de la médula en un gran gradiente axial, que el conducto colector utiliza luego para concentrar la orina.
Mechanisms
Dos procesos acoplados subyacen a esta función. Primero, el asa de Henle construye y mantiene un gradiente de osmolaridad intersticial creciente desde la corteza hacia la médula interna: la rama ascendente gruesa reabsorbe activamente NaCl mientras permanece impermeable al agua, y la disposición a contracorriente de las ramas descendente y ascendente multiplica este efecto único en un gradiente axial pronunciado. Los vasa recta preservan el gradiente actuando como intercambiadores a contracorriente, y el reciclaje de urea contribuye a la osmolaridad medular interna. Segundo, el conducto colector pasa a través de este gradiente; cuando la hormona antidiurética está presente, los canales de agua de aquaporina-2 se insertan en la membrana apical, el agua fluye osmóticamente hacia el intersticio hiperosmótico y se produce orina concentrada, mientras que con niveles bajos de hormona el conducto permanece relativamente impermeable al agua y se excreta orina diluida.
Clinical relevance
El mecanismo de concentración y dilución explica cómo el cuerpo defiende la osmolaridad plasmática y el equilibrio hídrico, y sus alteraciones subyacen a varios patrones reconocidos de desregulación del agua discutidos en fisiología clínica, como las condiciones de alteración de la conservación del agua o de la excreción de agua. Esta entrada describe la fisiología que tales condiciones perturban y no es una base para el diagnóstico o tratamiento.
Evidence & guidelines
Los mecanismos aquí resumidos se extraen de revisiones fisiológicas y libros de texto estándar, más que de ensayos clínicos; las principales síntesis modernas son artículos de revisión sobre el mecanismo de concentración de la orina y sobre las acuaporinas renales.
History
La hipótesis de la contracorriente surgió a mediados del siglo XX para explicar cómo el riñón podía producir orina mucho más concentrada que el plasma, y las décadas subsiguientes aclararon las propiedades de transporte de cada segmento de la nefrona. La era molecular añadió la clonación de los canales de agua de acuaporina y los transportadores de urea, lo que proporcionó una base molecular para los movimientos regulados de agua y urea que los modelos clásicos habían inferido funcionalmente.
Key figures
- Jeff M. Sands
- Harold E. Layton
- Mark A. Knepper
- Søren Nielsen
- Peter Agre
Related topics
Seminal works
- sands-layton-2014
- nielsen-2002
Frequently asked questions
- ¿Por qué el riñón puede producir orina más concentrada que la sangre?
- Porque el asa de Henle construye un intersticio medular hiperosmótico mediante la multiplicación a contracorriente; el agua luego sale del conducto colector osmóticamente hacia ese intersticio cuando la hormona antidiurética hace que el conducto sea permeable al agua.
- ¿Cuál es la diferencia entre concentrar y diluir la orina?
- Ambos dependen del mismo gradiente medular. La concentración ocurre cuando la hormona antidiurética hace que el conducto colector sea permeable al agua, de modo que el agua se reabsorbe; la dilución ocurre cuando la hormona es baja, el conducto permanece impermeable al agua y el soluto eliminado por la rama ascendente deja la orina hipoosmótica.