Capítulo 29: Hemodinámica renal y filtración glomerular

La orina es un producto orgánico formado por agua y una multitud de sustancias en disolución. La orina es el resultado de la actuación de diversos mecanismos mediante los cuales el riñón realiza su principal función, la regulación del volumen y de la composición del líquido extracelular. Eliminar sustancias de desecho, ajustar las concentraciones de iones esenciales para las funciones celulares o controlar la cantidad de agua a eliminar son algunas de las funciones particulares que contribuyen a esa función general. Para ello, el riñón realiza una depuración o aclaramiento del plasma que lo atraviesa.

Los mecanismos básicos por los que se forma la orina son tres (figura 29-1). El acontecimiento inicial es la filtración de una fracción del plasma que atraviesa los capilares glomerulares. A continuación, el filtrado glomerular sufrirá procesos de reabsorción o devolución de sustancias filtradas al plasma y de secreción o eliminación desde el plasma o desde las células renales a la luz tubular. La orina final, por tanto, es el resultado de la filtración y secreción menos la reabsorción. En condiciones normales, todos los productos, excepto las proteínas y los productos de desecho, se filtran y luego se reabsorben. Así, el riñón reabsorbe la mayoría (99%) del agua y electrólitos (sodio, cloro, potasio) filtrados y todo (100%) el bicarbonato y la glucosa.

El proceso inicial en la formación de la orina es la filtración de una fracción del plasma que atraviesa los capilares glomerulares hacia el comienzo del túbulo proximal o cápsula de Bowman. En esencia, la filtración glomerular tiene lugar, al igual que en el resto de capilares sistémicos, como consecuencia del juego de las llamadas fuerzas de Starling que determinan el intercambio de agua y solutos entre el capilar y el intersticio. Es decir, las presiones hidrostáticas y oncóticas en el capilar glomerular y la cápsula de Bowman.

Se denomina presión efectiva de filtración (PEF) a la fuerza neta que produce el movimiento de agua y solutos a través de la membrana glomerular. La PEF depende de dos factores:

1. Del gradiente de presión hidrostática (ΔPH) que impele el agua y solutos fuera del capilar glomerular hacia la cápsula de Bowman. El ΔPH es la diferencia entre la presión hidrostática del capilar glomerular (Pcg) y la cápsula de Bowman o parte inicial del túbulo o proximal (Ptp).

2. Del gradiente de presión oncótica (ΔPO) que retiene al agua y solutos en el interior del capilar glomerular. El ΔPO es la diferencia entre la presión oncótica del plasma del capilar glomerular (Πcg) y la de la cápsula de Bowman (Πtp). Esta última es despreciable, ya que el filtrado glomerular está, en esencia, exento de proteínas.

Así, la PEF se expresa como:

En la figura 29-2 se representan estas presiones a lo largo del capilar glomerular. Como se observa, el gradiente de presión hidrostática es constante a lo largo del capilar. En cambio, el gradiente de presión oncótica aumenta conforme va produciéndose la filtración de agua, con la consiguiente concentración de las proteínas plasmáticas no filtrables. La diferencia entre ambos gradientes es la PEF, y ésta va disminuyendo conforme nos acercamos al final del capilar. Si la PEF se hace cero, la filtración glomerular cesa y decimos que existe equilibrio de filtración. No parece ser éste el caso del riñón humano, que se encontraría siempre en desequilibrio de filtración, es decir, la PEF siempre es mayor que cero y, por consiguiente, la filtración se produce a todo lo largo del capilar glomerular.

En la fórmula anterior falta un componente esencial para que la ecuación de las fuerzas de Starling esté completa. Se trata del coeficiente de filtración (Kf), que depende del área capilar total (A) disponible para la filtración, y de la permeabilidad (P) de dicha área. Por tanto:

Así pues, la ecuación completa que define la TFG queda de la siguiente manera:

Es decir, la TFG es el producto del coeficiente de filtración y de la presión efectiva de filtración. La enorme cantidad de filtración llevada a cabo por los capilares glomerulares (180 litros/día) se aprecia mejor si la comparamos con la producida en capilares extrarrenales (20 litros/día). Aunque ambas PEF son similares en otros tipos de lechos, el área de filtración y su permeabilidad es 50 a 100 veces mayor en los capilares glomerulares. Estimaciones recientes del área capilar glomerular dan valores de 1.5 m² por 100 gramos de tejido renal, mientras que este valor es de 0.7 m² por 100 g de tejido en el músculo esquelético. El hecho de que el coeficiente de filtración sea mayor en los capilares glomerulares que en los sistémicos sugiere importantes diferencias, tanto morfológicas como funcionales, entre ambos. Veamos, pues, las características de la barrera glomerular.

La barrera de filtración glomerular

El aparato filtrante del glomérulo renal es único en el sentido de que es atravesado por grandes volúmenes de líquido y solutos, mientras que restringe el paso a las macromoléculas. Estas propiedades son debidas a una compleja ultraestructura en la que se distinguen tres capas: el endotelio capilar, la membrana basal y las células epiteliales o podocitos (figura 29-3).

La capa más interna está formada por el endotelio del capilar glomerular. El endotelio es del tipo fenestrado y posee grandes aberturas o ventanas de entre 50-100 nm de diámetro que forman la ruta principal de movimiento. El tamaño de estas ventanas es controlado por factores que regulan el volumen de las células endoteliales, sensibles a estímulos humorales y físicos.

La parte central de la barrera de filtración está ocupada por la membrana basal glomerular, formada por una capa central electrodensa de unos 50 nm de grosor y dos externas (láminas rara interna y externa) de unos 20-50 nm de espesor. La membrana basal está conformada por glucoproteínas colágenas y no colágenas y proteoglucanos. Estas glucoproteínas son de especial importancia, ya que contienen ácido siálico y otros residuos aniónicos que proporcionan una fuerte carga negativa. Esta carga negativa ofrece una significativa resistencia electrostática al paso de macromoléculas negativamente cargadas.

La capa más externa de la barrera glomerular está constituida por una línea de células epiteliales discontinuas, los podocitos. Estas células se caracterizan por unas abundantes proyecciones citoplasmáticas que cubren, de manera alternativa, los capilares glomerulares. Entre las proyecciones quedan unos espacios estrechos o hendiduras de filtración de unos 25 nm de anchura, a menudo cubiertos por una delgada membrana. Estas proyecciones contienen filamentos contráctiles que pueden regular la anchura de las hendiduras de filtración. La superficie libre de estas células epiteliales también está recubierta por una capa de glucoproteínas aniónicas que restringe aún más el paso de moléculas cargadas negativamente.

Hay otros elementos importantes dentro de la estructura glomerular, las células mesangiales, que se sitúan en la región central del glomérulo, entre los capilares. Estas células no participan de la función de barrera del proceso de filtración, pero tienen su papel como elementos de soporte, como células con capacidad de fagocitosis de macromoléculas que atraviesan el endotelio, e incluso como reguladoras de la hemodinámica glomerular, gracias a sus propiedades contráctiles, al disminuir el área de superficie y el flujo sanguíneo glomerulares.

Factores que influyen sobre el coeficiente de filtración

En la actualidad, gracias a multitud de trabajos de laboratorio, se sabe que el coeficiente de filtración es uno de los determinantes de la filtración. Aunque algunos de los mecanismos implicados no se conocen en su totalidad, se conoce que los cambios que afectan al Kf son por alteraciones estructurales de la barrera de filtración o a un cambio del área total disponible para la filtración. Así, se ha descrito que las células intraglomerulares, sobre todo las mesangiales, tienen una importante capacidad contráctil que les permite aumentar o reducir el área de filtración, e incluso abrir o cerrar capilares glomerulares, funcionando así como verdaderos esfínteres funcionales. Además, las células del mesangio tienen receptores hormonales para angiotensina II, vasopresina y prostaglandinas entre otros, lo que implica que dichas hormonas pueden modificar de esta manera el coeficiente de filtración.

Los restantes elementos del glomérulo, células endoteliales, epiteliales y membrana basal, también pueden influir sobre el Kf, modificando sus dos componentes, la superficie total de filtración (A) y la permeabilidad al agua y solutos (P). Esto se demostró en diferentes modelos animales de glomerulonefritis inmune por anticuerpos dirigidos contra los constituyentes de la membrana basal, en modelos de insuficiencia renal por antibióticos, de obstrucción ureteral, etcétera.

Como ya se ha considerado, la filtración glomerular es la consecuencia de un juego de presiones hidrostáticas y oncóticas a lo largo de los glomérulos renales. En esencia, la PEF impele al agua y solutos fuera del capilar glomerular. Si esta presión se hace cero, la filtración cesa.

a) Presión hidrostática glomerular

El principal factor que determina el valor de la PEF es la Pcg. Su valor no está de manera directa relacionado con el nivel de presión arterial sistémica, sino que en un amplio rango de presiones, de 90 a 160 mmHg aproximadamente, la Pcg es, en esencia constante y, por tanto, se dice que está autorregulada. Este rango de autorregulación es el mismo en el que la TFG y el flujo sanguíneo renal (FSR) permanecen también constantes (véase más adelante). Sin embargo, fuera de ese rango la autorregulación renal es inexistente, y tanto la Pcg como la TFG y el FSR cambian de forma proporcional con la presión arterial (figura 29-4). Este fenómeno autorregulatorio tiene como finalidad permitir una constancia de la función renal ante fluctuaciones de la presión arterial.

La constancia de la Pcg se mantiene gracias a la existencia de dos segmentos de resistencia arteriolar al inicio y al final del capilar glomerular. Éstos son las arteriolas aferente o de entrada y la eferente o de salida. La resistencia de cada una de ellas depende del tono vascular intrínseco, del tono nervioso simpático y de las hormonas vasoactivas locales, intrarrenales y sistémicas.

La arteriola aferente es la de mayor diámetro y es el sitio principal donde tienen lugar los cambios de resistencia autoregulatorios. Cuando el cambio de resistencia tiene lugar en ella, los tres parámetros, Pcg, TFG y FSR, cambian en la misma dirección. Es decir, una constricción de la arteriola aferente aumenta la resistencia al flujo sanguíneo y desciende el FSR y la Pcg. Por tanto, la TFG también disminuye. Al revés, la dilatación aferente incrementa esos tres valores (figura 29-5).

Cuando la resistencia se altera en la arteriola eferente, la TFG y el FSR cambian en direcciones opuestas. Así, la constricción eferente aumenta la resistencia al flujo sanguíneo y disminuye el FSR. Sin embargo, se incrementa la Pcg y, por consiguiente, la TFG también aumenta. Cuando la arteriola eferente se dilata, la Pcg y la TFG descienden y el FSR se incrementa (figura 29-6).

Por consiguiente, lo que determina el valor de la Pcg y de la TFG es el balance entre las resistencias aferente y eferente. Sin embargo, es la suma de ambas resistencias la que regula el FSR. Por ejemplo, la infusión de dosis moderadamente presoras de angiotensina II produce una importante disminución del FSR, pero la TFG no suele variar mucho y permanece constante. Esto se debe al aumento de la Pcg, como consecuencia de un efecto de vasoconstricción preferente sobre la arteriola eferente. Esta propiedad contribuye al mantenimiento de la Pcg, y de la TFG en situaciones de hipotensión arterial o de hemorragia.

b) Presión hidrostática tubular

En condiciones normales, la Ptp es relativamente constante. Este valor puede modificarse por situaciones que aumenten la resistencia al flujo de orina a lo largo de los túbulos renales. Así, la obstrucción intratubular o ureteral incrementará la presión tubular, y ello llevará a un descenso del gradiente de presión hidrostática, de la PEF y de la TFG.

c) Presiones oncóticas

El proceso de filtración glomerular proporciona un ultrafiltrado casi perfecto de plasma. Así, la concentración de proteínas en el líquido tubular es mínima y la presión oncótica en la cápsula de Bowman prácticamente despreciable. Como la fracción de filtración del plasma que penetra en los capilares glomerulares es de 20% y prácticamente no se filtran proteínas, la presión oncótica del capilar glomerular no es constante, sino que aumenta a lo largo del capilar glomerular. Por tanto, conforme se produce la filtración, la PEF va disminuyendo. Así, la presión oncótica del capilar glomerular, que es igual a la sistémica en el inicio del capilar (sobre los 20 mmHg), se incrementa hasta casi 45 mmHg en la sangre que sale por el extremo eferente glomerular (figura 29-2). A su vez, esta elevada presión oncótica eferente es el principal determinante de la reabsorción del filtrado en los capilares peritubulares.

Alteraciones en la concentración de proteínas plasmáticas ejercen importantes efectos sobre la TFG. En situaciones de hiperproteinemia, como en el mieloma múltiple, la elevada presión oncótica del capilar glomerular contribuye a una menor TFG. Por el contrario, descensos en la concentración de proteínas plasmáticas, como en los síndromes de malnutrición, contribuirán a una elevada hiperfiltración.

Barrera glomerular a las macromoléculas

A pesar de la alta permeabilidad de la pared capilar glomerular al agua (unos 180 litros/día), las proteínas plasmáticas son excluidas casi por completo del espacio urinario. Las macromoléculas de tamaño menor a los 20 Å de radio molecular (como la inulina) son libremente filtradas. Sin embargo, la permeabilidad es nula para sustancias con un radio mayor de 40 Å. Esta selectividad de tamaño tiene que ver con la existencia de poros de dimensiones y configuración específicas que limitan el paso de los grandes solutos. Además, dentro de la pared glomerular existe una selectividad de carga que excluye a las moléculas con carga negativa, mientras que las cargadas positivamente ven favorecido su tránsito. Esta propiedad depende de la presencia de cargas negativas fijas, proporcionadas, en buena medida, por los residuos de ácido siálico de las glucoproteínas estructurales. Dichas cargas negativas se encuentran en todas las regiones de la pared glomerular, pero son más abundantes en las proyecciones citoplasmáticas de los podocitos y en las ventanas o diafragmas situados entre las proyecciones adyacentes.

Función del flujo plasmático renal (FPR) en la TFG

Como hemos visto antes, en la ecuación que define la TFG no aparece ninguna referencia a determinantes que no sean el coeficiente de filtración o las presiones hidrostáticas y oncóticas. Sin embargo, la tasa a la cual el plasma entra en los capilares glomerulares influye de manera significativa sobre la TFG. Así, a mayor FPR, mayor será la TFG. La causa es que bajo esas circunstancias la presión oncótica glomerular aumentará más despacio y, por consiguiente, la PEF disminuirá más despacio a lo largo del capilar glomerular, permitiendo una mayor filtración. Sin embargo, este efecto del FPR sobre la TFG va a ser importante sólo si existe equilibrio de filtración, en el que al hacerse la PEF = 0, la TFG es proporcional al flujo plasmático renal y, por ello, la fracción de filtración permanece constante (véase más adelante).

Características del filtrado glomerular

Como ya se mencionó con anterioridad, el filtrado es un ultrafiltrado casi perfecto del plasma que atraviesa los capilares glomerulares. Y no es perfecto porque algunas proteínas pequeñas consiguen traspasar la barrera glomerular. Por ejemplo, la albúmina se encuentra a una concentración en el líquido tubular de 1 mg/100 mL, lo que supone una pequeñísima fracción de la albúmina plasmática (3.5 g/100 mL). Es decir, la albúmina es restringida en 99.97%.

Respecto del resto de sustancias que son libremente filtradas, su concentración en la cápsula de Bowman es idéntica a la del plasma. Sin embargo, es necesario aclarar que el término “libremente filtradas” se refiere a aquellas sustancias que circulan libremente en plasma y, por tanto, no las transportan las proteínas plasmáticas. Así, en el caso de moléculas transportadas por la albúmina u otras proteínas, su concentración en la cápsula de Bowman será igual a la de su concentración plasmática libre o no unida a proteínas. Por último, incluso en el caso de sustancias no unidas a proteínas, su concentración en el filtrado glomerular es algo inferior a la plasmática debido al efecto Gibbs-Donnan de las proteínas plasmáticas. Sin embargo, este efecto es pequeño y en la práctica suele obviarse.

El concepto de aclaramiento o depuración no es un término exclusivo del riñón. Se define como el volumen de plasma completamente liberado de una determinada sustancia en la unidad de tiempo. En el riñón, el aclaramiento de una sustancia medirá el volumen de plasma depurado de ella y, que por consiguiente, es eliminada en la orina. También se pueden medir aclaramientos en el pulmón o hígado; es decir, el aclaramiento es una medida empírica de la capacidad de un determinado órgano para eliminar una sustancia del plasma.

Teniendo en cuenta los mecanismos básicos de formación de la orina, el aclaramiento renal de una sustancia es el producto de la suma de lo que se filtró y secretó, menos lo que se reabsorbió. En principio, todas las sustancias filtradas en los glomérulos son, al inicio, depuradas del plasma. Sin embargo, la magnitud final de este aclaramiento depende de si esa sustancia se secreta o si, como ocurre comúnmente, se reabsorbe. Para comprender cómo se calcula un aclaramiento, imaginemos una sustancia ideal S que no se reabsorba ni secrete, que sólo se filtre. En estas condiciones, la cantidad de S excretada, y, por tanto, su aclaramiento (C), es exactamente igual a la cantidad filtrada:

La filtración o cantidad filtrada de S se puede determinar si conocemos su concentración plasmática ([S]p, mg/mL) y el volumen de plasma total que filtra en el riñón por unidad de tiempo (mL/min), o sea, la tasa de filtración glomerular (TFG). En el caso de la sustancia que nos ocupa y dado que sólo se filtra, la TFG coincide con el aclaramiento de S (CS, mL/min) o volumen de plasma depurado de S, es decir:

La excreción o cantidad excretada de S se calcula al conocer el flujo urinario o diuresis (FU, mL/min) y la concentración urinaria de S ([S] o, mg/mL):

Si sustituimos ambos términos en la ecuación (1), obtendremos:

Al despejar, resulta que el aclaramiento de S es igual al cociente de la concentración de S entre orina y plasma, multiplicado por la diuresis:

El aclaramiento renal de la sustancia S, por consiguiente, es la relación entre su velocidad de excreción renal (FU × [S]o) y su concentración en plasma [S]p. Obsérvese que es la concentración plasmática la usada, ya que sólo se filtra el plasma. En términos fisiológicos, el aclaramiento es una medida útil de información sobre los procesos que una sustancia sufre en el riñón. Así, una sustancia ideal como la mencionada antes, que se filtra libremente y que no se reabsorbe ni se secreta es la ideal para calcular la TFG (figura 29-7). Por fortuna, esa sustancia existe. La inulina (In), un polisacárido de la fructosa, cumple esos requisitos y se usa por lo general para determinar la TFG:

Pero además, la comparación del aclaramiento de cualquier sustancia con el de la inulina es un parámetro muy útil para comprender la dirección precisa de los procesos que dicha sustancia ha sufrido. Así, una sustancia cuyo aclaramiento sea mayor que el de inulina debió sufrir procesos de secreción neta (aunque haya podido reabsorberse en cierta medida). Por el contrario, un aclaramiento menor al de inulina indica que esa sustancia se reabsorbió de forma neta (aunque haya podido ser secretada también en parte).

Aclaramiento de inulina como índice de filtración glomerular

El aclaramiento de inulina nos sirve para la medida de la TFG porque esta sustancia sólo se filtra, no se reabsorbe ni se secreta. En segundo lugar, la inulina no se une a las proteínas plasmáticas (lo que impediría su filtración) y no es catabolizada por las células tubulares renales. Por último, la inulina es una sustancia biológicamente inerte y carente de toxicidad. Por desgracia, el uso del aclaramiento de inulina queda limitado porque no es una sustancia endógena, debe ser administrada exógenamente y su concentración plasmática debe mantenerse dentro de unos límites constantes. En la práctica clínica, el aclaramiento de inulina se reserva para la investigación. Otras sustancias con características parecidas a ésta se usan para el cálculo de la TFG. Entre ellas, la creatinina, el manitol, la sacarosa y el iotalamato. De ellas, la creatinina es la que más se utiliza en clínica.

La creatinina es una sustancia endógena que cumple algunos de los requisitos necesarios para la determinación de la TFG. Su concentración plasmática, reflejo del metabolismo muscular, se mantiene bastante constante (en condiciones normales, alrededor de 1 mg/mL). La creatinina no se une a proteínas plasmáticas, se filtra libremente en los glomérulos renales, no se reabsorbe en los túbulos y no es metabolizada durante su paso por el riñón. Sin embargo, la creatinina se secreta hacia la luz tubular, por lo que su excreción es la suma de lo que se filtró más lo que se secretó. Esta secreción hace que el valor del aclaramiento de creatinina sea de alrededor de 20% mayor de lo normal (que el de inulina). Teniendo en cuenta esta limitación, el aclaramiento de creatinina se usa mucho en la práctica clínica diaria, en especial, el de 24 horas. Es decir, la orina se recoge durante un día completo. Por lo regular, se acostumbra a referir el aclaramiento de creatinina en humanos por unidad de superficie corporal y su rango normal es de 80 a 100 mL/min por 1.73 m² de área de superficie corporal (cuadro 29-1).

Es importante conocer que la TFG desciende con la edad en individuos sanos y, por tanto, también el aclaramiento de creatinina. Como la concentración plasmática de creatinina se mantiene en esencia constante a lo largo de la vida, este descenso del aclaramiento de creatinina con la edad se debe a una disminución paralela de la función renal que origina una menor filtración y excreción. Una práctica habitual, y muy cómoda y orientativa en la clínica, es la de utilizar sólo la concentración plasmática de creatinina en vez del aclaramiento completo. Como la creatinina sólo se elimina del organismo por el riñón, cualquier impedimento a su libre excreción producirá aumentos proporcionales de su concentración plasmática. Así, una reducción de la función renal de 50% multiplicará por dos la concentración plasmática de creatinina. Una posterior disminución a la mitad, volverá a multiplicar por dos los valores plasmáticos. Por tanto, el uso del inverso de la concentración plasmática de creatinina proporciona un índice aceptable del porcentaje de función glomerular todavía disponible. En la figura 29-8, se aprecia esta relación entre la creatinina plasmática y su aclaramiento.

Los dos riñones de una persona adulta reciben un flujo sanguíneo de unos 1 200 mL por minuto, lo que representa alrededor de 20% del gasto cardíaco. Si se toma en cuenta que el peso de ambos riñones (alrededor de 300 gramos) es de 0.4% del peso corporal total, el FSR es de unos 4 mL/min por gramo de tejido. Este flujo es muy elevado, si se compara con el de otros tejidos bien irrigados, como el corazón o el cerebro. Observe en el cuadro 29-2 cómo el FSR es excesivo para la cantidad de oxígeno que se extrae; sin embargo, como el FSR es tan grande, el consumo renal de oxígeno por gramo de tejido es de los mayores del organismo, sólo superado por el miocardio.

La mayor parte del FSR (90%) irriga a la corteza renal, y alrededor de 10% a la médula, y sólo el 1 a 2% alcanza el tejido papilar. Los valores máximos de FSR se alcanzan sobre los 20-30 años de edad y descienden gradualmente hasta alcanzar 60% en las personas ancianas. Una gran cantidad de factores son capaces de modificar de manera crónica el FSR. Así, el embarazo lo puede aumentar casi en 50%, sobre todo, por las hormonas gestacionales. Tras la eliminación quirúrgica de un riñón, el flujo sanguíneo hacia el otro aumenta poco a poco y puede incluso alcanzar un valor doble del normal en el transcurso de unas dos semanas. Esta gran reserva permite el mantenimiento de una función renal prácticamente normal en situaciones de menor masa renal funcionante.

Como ya se mencionó, sólo el plasma que atraviesa los capilares glomerulares es filtrado. Así, con un hematócrito normal de 45%, el FPR es de unos 660 mL/min (1 200 × 0.55). De todo este plasma, en condiciones normales sólo se filtra 20%, unos 125 mL/min (TFG). A la relación entre el plasma que entra en el riñón y el que es filtrado se le denomina fracción de filtración (FF). Su valor normal es de alrededor de 20% y se calcula mediante la siguiente fórmula: FF (%) = (TFG/FPR) × 100.

Autorregulación del flujo sanguíneo renal

El término autorregulación no es exclusivo del riñón sino que, en general, cada órgano es capaz de autorregular su flujo sanguíneo. Es decir, de mantener constante su aporte sanguíneo ante cambios de la presión arterial. Como se sabe, la ecuación básica que determina el flujo sanguíneo en cualquier órgano es:

Resulta evidente, entonces, que al FSR lo determina la presión arterial sistémica (se puede dejar a un lado ahora la presión venosa), y por el estado de contracción del músculo liso arteriolar renal. Esa ecuación predice que si se aumenta la presión arterial 50%, el FSR aumentará otro 50%. Sin embargo, en el riñón y en otros órganos, el flujo sanguíneo se mantiene constante ante amplias variaciones de presión. Lo anterior ocurre porque el riñón realiza el ajuste necesario en su resistencia vascular conforme la presión arterial varía desde su valor normal. Así, si la presión arterial aumenta, la resistencia arteriolar renal también se incrementa hasta que el FSR queda en un valor similar al inicial.

Una importante característica es que hay un rango de presiones en el que este fenómeno es muy eficaz. Este es el rango de autorregulación, y va desde los 90 a los 160 mmHg (figura 29-4). Entre estos límites, el FSR permanece constante. Sin embargo, por encima o por debajo de esos límites, el FSR se modifica en relación directa con el cambio en presión arterial. El fenómeno autorregulatorio renal no sólo afecta al FSR sino que, al estar basado en cambios de resistencia en las arteriolas aferentes, también sirve para autorregular la TFG y, así, prevenir grandes cambios en la excreción de agua y solutos. De esto se deduce, y así ocurre en efecto, que la presión del capilar glomerular y la presión efectiva de filtración también se autoregulan ante cambios de la presión arterial.

Desde hace tiempo se sabe que el fenómeno autorregulatorio renal es por completo intrínseco al riñón, ya que se puede comprobar en un riñón aislado por completo de cualquier influencia nerviosa o humoral. En la actualidad se aceptan dos mecanismos que contribuyen a la autorregulación renal. Uno es el mecanismo miogénico, y otro el de la retroalimentación glomerular. Se cree que ambos contribuyen en 50% cada uno. El mecanismo miogénico es similar al descrito para otros órganos. Consiste en la contracción del músculo liso de la pared vascular en respuesta a la distensión de la pared del vaso que ocasiona el aumento de la presión arterial. El mecanismo de retroalimentación glomerular se basa en la proximidad anatómica entre la arteriola aferente y una parte especializada del asa ascendente de Henle, las células de la mácula densa (figura 29-9). Un aumento de presión arterial tiende a aumentar la Pcg y el FSR. El incremento de la Pcg aumenta la TFG y así, el asa de Henle recibe una mayor cantidad de líquido tubular. Las células de la mácula densa detectan ese aumento de líquido y liberan una sustancia o mediador vasoconstrictor que, actuando en el músculo liso de la arteriola aferente adyacente, incrementa las resistencias vasculares y reduce la Pcg, la TFG y el FSR. Hasta la fecha, ni el elemento o elementos detectados por las células de la mácula densa ni la naturaleza del mediador se conocen. Debe quedar claro que, siempre que se esté dentro del rango de autorregulación, los descensos de la presión arterial ocasionarán cambios en el mismo sentido en las resistencias vasculares. Así, un menor estiramiento de las células musculares lisas causa relajación miogénica y un descenso del flujo tubular en el nivel de la mácula densa origina una menor activación del mecanismo de retroalimentación tubuloglomerular. El descenso de presión arterial produce una menor llegada de NaCl a la mácula densa, lo que produce una vasodilatación de la arteriola aferente y estimula a las células yuxtaglomerulares, produciendo renina y como consecuencia angiotensina, que genera una vasoconstricción de la arteriola eferente, con lo que se impide así el descenso de la TFG.

El mecanismo de retroalimentación tubuloglomerular no sólo funciona ante cambios de presión arterial, sino que en situaciones en las que la TFG aumenta (por ejemplo, tras la administración de fármacos vasodilatadores) o la reabsorción en el túbulo proximal es inhibida (como hace el diurético acetazolamida), este mecanismo es útil mediante la reducción de la TFG para reducir el exceso de líquido tubular que de otra manera se eliminaría en la orina.

Medición del flujo sanguíneo renal

La técnica más usada se basa en la determinación del aclaramiento del ácido paraaminohipúrico (PAH). El PAH es una sustancia que se filtra en el glomérulo y cuando su concentración plasmática es baja (de 1 a 6 mg%), se secreta en su totalidad desde los capilares peritubulares hacia la luz del túbulo proximal. Como no hay reabsorción, el efecto neto es que todo el plasma que entra en los glomérulos queda por completo limpio de PAH. Es decir, mide el FPR total (figura 29-10 y cuadro 29-3). Sin embargo, hay algunas zonas donde no se produce secreción tubular y, por tanto, la extracción renal del PAH no es de 100% (suele ser de 85 a 90%). Por consiguiente, el aclaramiento de PAH mide en realidad el FPR efectivo (FPRe):

Para medir el FPR total, se necesita conocer la cantidad de PAH extraído del plasma renal. Para ello, además de los parámetros anteriores es necesario saber la concentración de PAH en la vena renal:

Por último, para conocer el flujo sanguíneo renal, se necesita el hematócrito:

En clínica también se utilizan otras sustancias que se comportan de manera similar al PAH. Entre ellas, el Diodrast, con un porcentaje de extracción renal inferior al del PAH. Se desarrollaron métodos alternativos para medir el flujo sanguíneo renal, como los de cinética de captación renal, de tiempo de tránsito o de desaparición del riñón de sustancias indicadoras o radiactivas monitorizadas selectivamente desde el exterior, o las más modernas que usan técnicas de imagen cuantitativa (tomografía de emisión de positrones, tomografía computarizada, resonancia magnética nuclear) (figura 29-11).

Para saber más:

• http://ens.xochicalco.edu.mx/medicina/archivos/ebooks/Nefrologia%20y%20Urologia/nefrologia%20clinica/nefro/ch03.htm#id570776