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SESIÓN # 17
FARMACOLOGÍA RENAL
SIMULACIÓN COMPUTARIZADA DE EXPERIMENTOS SOBRE LA FUNCIÓN RENAL EN
HUMANOS
Título original: Renal function in humans. David Dewhurst, John Atherton and Stewart Cromar.* Pragramming: Yusuf Bulbulia and Imran Shafiaq. Copyright 2010 College of Medicine and Veterinary Medicin. The University of Edinburg. All rights reserved
*Traducción y adaptación: Fausto Alejandro Jiménez Orozco, María Juana García Mondragón
Departamento de Farmacología Facultad de Medicina, UNAM. Ciclo Escolar 2018-2019.
I. INTRODUCCIÓN
Se sabe que, al ingerir grandes cantidades de líquidos, se producen cambios homeostáticos en la producción de agua y electrolitos en la orina para mantener esencialmente constantes el volumen y la composición de los fluidos corporales.
Esta regulación puede ocurrir a través de cambios en:
- Índice de filtración glomerular (IFG o GFR, por sus siglas en inglés glomerular filtration rate ).
- Cantidad reabsorbida.
El programa aquí descrito proporciona datos para realizar una serie de experimentos en los que ocurren cambios en la orina eliminada, como resultado de cambios en la reabsorción en diferentes partes de la nefrona.
Información adicional.
GFR: es el volumen de fluido filtrado por unidad de tiempo (ml/min) desde los capilares glomerulares hacia el interior de la cápsula glomerular (cápsula de Bowman).
Nefrona: es la unidad funcional del riñón y se compone de túbulos urinarios y pequeños vasos sanguíneos asociados entre ellos.
Los componentes tubulares son: cápsula de Bowman, túbulo contorneado proximal, asa de Henle y el túbulo contorneado distal.
El filtrado glomerular se modifica por la reabsorción y secreción y pasa a lo largo de los túbulos. El filtrado eliminado en el túbulo contorneado distal es la orina. Cada riñón contiene más de un millón de nefronas.
ii. Introducción.
Los experimentos elegidos son:
- Control (sin ingesta de agua).
- Ingesta de agua.
- Ingesta de agua más la administración de un diurético.
II. OBJETIVOS
- Obtener y analizar los datos de eliminación de agua y de electrolitos en la orina en los seres humanos bajo condiciones de control (sin ingesta de agua).
- Investigar los efectos de la ingesta de agua sobre las concentraciones de electrolitos en plasma, así como la eliminación de agua y electrolitos en orina.
- Investigar el efecto de 4 diuréticos.
III. COMPETENCIAS
- Calcula el índice de filtración glomerular (IFG o GFR) en condiciones control, ingesta de agua e ingesta de agua con los diuréticos.
- Calcula la cantidad de reabsorción de Na+y H 2 O y su expresión en porcentaje en las diferentes condiciones experimentales.
Creatinina Colorimétrico μmol/L
Nota:
Producción de orina de X= [(x) orina] (flujo de orina)
μmol/min μmol/mL mL/min
Total de salida de soluto = [osmolaridad] orina x fluido urinario
μosmde/min μosmole / gH 20 ml / min
IV. EXPERIMENTOS (MENÚ)
El propósito del experimento es ilustrar los cambios en la función renal en diferentes condiciones experimentales. Los datos presentados son valores medios de un grupo (n=10) de voluntarios sanos de estudiantes (masculinos y femeninos). Las barras de error estándar han sido omitidas para mayor claridad. Seleccionar una de las siguientes secciones:
- Experimento de control.
- Ingesta de agua.
- Efectos de los diuréticos: Bumetanida
- Efectos de los diuréticos: Acetazolamida
- Efectos de los diuréticos: Hidroclorotiazida
- Efectos de los diuréticos: Amilorida.
i. Experimento control.
Meta:
Presentar los datos de las concentraciones de electrolitos plasmáticos y de la eliminación urinaria de agua y electrolitos en humanos en condiciones fisiológicas normales (control sin ingesta de agua).
Objetivos:
Al término de este programa el alumno debe ser capaz de:
i. Describir las concentraciones de electrolitos en el plasma y la eliminación urinaria de agua y electrolitos en condiciones fisiológicas. ii. Sugerir como la nefrona modifica la orina tubular para mantener la homeostasis de líquidos corporales. iii. Calcular el índice de filtrado glomerular. iv. Calcular la reabsorción fraccionada de agua y electrolitos.
ii. Experimento control.
iii. Experimento control.
Presionar en la pestaña indicada para obtener los valores correspondiente.
iv. Experimento control.
A las personas del experimento control se les pidió tomar 90 ml de agua cada hora.
En el siguiente cuadro marque cuál es la respuesta correcta.
Saciar la sed CIERTO FALSO
Aumenta el flujo de orina CIERTO FALSO
Reemplaza la perdida urinaria de agua CIERTO FALSO
Cambia la osmolaridad del plasma CIERTO FALSO
Cambia la liberación de ADH CIERTO FALSO
v. Experimento control.
Aclaramiento es un término frecuentemente utilizado para describir como maneja el riñón las diferentes sustancias. Acerca de este término piense y seleccione una definición de la lista de abajo.
Los procesos involucrados en el aclaramiento de sustancias plasmáticas se muestran abajo.
Considere el siguiente escenario y elija la respuesta que considere más adecuada:
Si una sustancia es filtrada, el 60% es reabsorbida pero no secretada el aclaramiento será: a) 50 mL/min. b) 125 mL/min. c) 75 mL/min.
ix. Experimento control.
La velocidad de filtración glomerular es una medida clínica para la función renal. Se puede obtener una medida del GFR calculando la depuración plasmática de una sustancia del plasma. Piense acerca de las propiedades de dicha sustancia y contesta la pregunta.
La sustancia debe:
Ser filtrada CIERTO FALSO Ser medible CIERTO FALSO Ser completamente reabsorbido CIERTO FALSO No ser reabsorbido CIERTO FALSO Ser secretada CIERTO FALSO
x. Experimento control.
¿Cuál de las siguientes sustancias puede ser la apropiada para calcular el GFR?
Urea CIERTO FALSO Inulina CIERTO FALSO Albumina CIERTO FALSO Glucosa CIERTO FALSO Creatinina CIERTO FALSO
xi. Experimento control.
El GFR se calcula por la medida de la concentración plasmática de una sustancia y de su concentración en orina, la cual es filtrada pero no se reabsorbe ni se excreta; dicha sustancia es la inulina.
La inulina es un monosacárido de la fructuosa, no es una sustancia endógena, es producida por ciertas plantas. Cuando se administra en el torrente sanguíneo es completamente filtrada en el glomérulo y no se reabsorbe ni se excreta.
Los valores son:
- [Inulina] plasmática: 0.5 mg/mL (P).
- [Inulina] urinaria: 30mg/mL (U).
- Flujo de orina: 2 mL/min (V).
Use estos valores para el cálculo de GFR y conteste la respuesta que crea es la correcta.
a) 60 mL/min. b) 120 mL/min. c) 30 mL/min.
xii. Experimento control.
Al ingresar al experimento control, se pueden obtener los datos de solutos en plasma y orina. A través de los datos ahí reportados realice los cálculos (xiii- xvi), que dan información acerca de la función renal.
Calcule el GFR (use valores de creatinina en el periodo de 180-240 min) con un solo decimal.
Ver el experimento control abriendo una nueva ventana.
xiii. Experimento control.
Calcule el total de agua reabsorbida en el periodo de 180-240 min, con un solo decimal.
Ver el experimento.
xiv. Experimento control.
Calcule el porcentaje de reabsorción de agua (total de reabsorción expresado como un porcentaje de GFR) con un solo decimal.
Ver el experimento.
xv. Experimento control.
Calcule el total de reabsorción de sodio (μosmol/Ml.) en el periodo 180-240 min (el número entero más cercano).
Ver el experimento.
xvi. Experimento control
Calcule el porcentaje de reabsorción de Na +^ (ejemplo: el total de reabsorción expresada como porcentaje de Na +^ filtrado) con un solo decimal.
Ver el experimento.
xvii. Experimento control.
Resumen.
iii. Ingesta de agua: Resultados experimentales.
iv. Ingesta de agua.
Durante el experimento de ingesta de agua, los sujetos deben beber un volumen de agua equivalente al volumen de orina recogida en cada periodo de 20 minutos. ¿Para qué?
Para prevenir la sed. CIERTO FALSO Para mantener el volumen de líquido corporal constante CIERTO FALSO Para reducir la osmolaridad del plasma CIERTO FALSO
v. Ingesta de agua.
Ya ha visto los datos de plasma y orina para agua y solutos en el experimento de ingesta de agua. Hay varios cálculos que puede realizar, lo que le dará información útil sobre la función renal.
Calcule el GFR (use los valores de creatinina en el periodo de 180-240 min) con un solo decimal.
La creatinina es un producto de desecho de la creatinina muscular. Se filtra, no se reabsorbe, pero pequeñas cantidades se secretan por los túbulos renales. Su aclaramiento se utiliza clínicamente como un indicador de la función renal puesto que es secretada, su depuración puede ser ligeramente superior al GFR.
Ver el experimento (abra una nueva ventana).
i. Ingesta de agua.
Calcule el total de agua reabsorbida en un periodo de 180-240 min, con un solo decimal.
Ver el experimento.
vii. Ingesta de agua.
Calcule el porcentaje de reabsorción de agua como una fracción de GFR, con un solo decimal.
Ver el experimento.
viii. Ingesta de agua
Calcule el total de reabsorción de Na+^ (μmol/min) en el periodo 180-240 min, el número entero más cercano.
Ver el experimento.
ix. Ingesta de agua.
Calcule el porcentaje de la reabsorción de Na +^ como fracción del total de Na+^ filtrado, con un solo decimal.
Ver el experimento.
x. Ingesta de agua.
Resumen
Ya ha visto como calcular el GFR y el agua total y fraccionada, así como la reabsorción de solutos. No es necesario calcular estos valores para todos los solutos.
Aquí están los valores para el experimento de ingesta de agua (los valores control en blanco).
Experimento de ingesta de agua – Resumen de resultados del período de 180 a 240 min Para ingesta de agua Para control experimental GFR (aclaramiento de creatinina) Total de reabsorción de agua % de reabsorción de agua Solutos Total de reabsorción (μosm/min) % de reabsorción como fracción de la ingesta filtrada Ingesta de agua Control experimental
Ingesta de agua Control experimental Na+ K + Cl- HCO 3 -
xi. Ingesta de agua
Ya ha visto los datos del experimento control y del experimento de ingesta de agua. Trate de responder las siguientes preguntas, con el fin de saber si se dio cuenta de las diferencias importantes.
En comparación con el experimento de control, la ingesta de agua produce:
Un incremento del GFR Cierto Falso Una disminución en la reabsorción de agua total Cierto Falso Una disminución de la reabsorción de electrolitos Na +^. K+^ , CL-^ , HCO 3 -^ Cierto Falso Una disminución de la osmolaridad urinaria Cierto Falso Un incremento de la osmolaridad plasmática Cierto Falso
i. Efecto de los diuréticos. Bumetanida
Ver el experimento (abra una nueva ventana).
v. Bumetanida.
Calcule el agua total de reabsorción en el periodo 180-240 min., con un solo decimal.
Ver el experimento.
vi. Bumetanida.
Calcule el porcentaje de reabsorción de agua como fracción de GFR.
Ver el experimento.
vii. Bumetanida.
Calcule la reabsorción total de Na +^ (μmoles/min) en el periodo de 180-240 min., con un solo decimal.
Ver el experimento.
viii. Bumetanida.
Calcule el porcentaje de reabsorción de Na +^ como una fracción del total de Na +^ filtrado con un solo decimal.
Ver el experimento.
ix. Bumetanida.
Resumen
Ya ha visto como calcular el GFR y la reabsorción fraccionada y absoluta de agua y electrolitos. No es necesario calcular los valores para todos los solutos. A continuación se presentan los valores para los experimentos de bumetadina (en blanco los resultados de ingesta de agua).
Experimento de bumetanida – Resumen de resultados del período de 180 a 24 0 min Para bumetanida Para ingesta de agua GFR (aclaramiento de creatinina) Total de reabsorción de agua % de reabsorción de agua Solutos Total de reabsorción (μosm/min) % de reabsorción como fracción de la ingesta filtrada Bumetanida Ingesta de agua Bumetanida Ingesta de agua Na+ K+ Cl-
HCO 3 -
x. Bumetanida.
Ya ha visto la información para los experimentos de ingesta de agua y de bumetanida. Responda a las siguientes preguntas para ver si ha notado las diferencias importantes.
Comparado con el experimento de ingesta de agua, la bumetanida causa:
Un incremento del GFR Cierto Falso Una disminución de la reabsorción total de agua Cierto Falso Una disminución en la reabsorción de electrolitos (Na+. K+, Cl-). Cierto Falso Una disminución en la osmolaridad urinaria Cierto Falso Una disminución de la reabsorción del HCO 3 -^ Cierto Falso
i. Efecto de los diuréticos. Acetazolamida:
Meta:
Presentar información para demostrar los efectos del diurético acetazolamida sobre las concentraciones de electrolitos en el plasma, la eliminación urinaria de agua y electrolitos en un sujeto con ingesta de agua.
Objetivos:
Al término de esta sección del programa, usted debe ser capaz de:
i. Describir como las concentraciones de electrólitos en plasma y la eliminación de electrolitos y agua por la orina, difieren de los valores de sujetos que toman agua y de otros que toman agua más acetazolamida. ii. Sugerir un mecanismo de acción diurético para la acetazolamida.
ii. Acetazolamida.
Protocolo experimental resumen.
En este experimento con acetazolamida, el protocolo es idéntico al experimento de ingesta de agua. Al comienzo del estudio el sujeto toma un litro de agua como ingesta de agua. A los 60 minutos se toma muestra de orina para el análisis y toma un volumen equivalente de agua para mantener el volumen de agua. Las muestras de orina se toman cada 20 minutos y las perdidas urinarias son nuevamente repuestas por un volumen equivalente de agua. Se toman muestras de sangre a los 0, 120, 180 y 240 min. Se administra acetazolamida vía oral (400mg) a los 140 min.
iii. Acetazolamida. Resultados experimentales
Estos son los valores para el experimento de acetazolamida (los resultados del blanco de ingesta de agua).
Experimento de acetazolamida – Resumen de resultados del período de 180 a 240 min Para acetazolamida Para ingesta de agua GFR (aclaramiento de creatinina) Total de reabsorción de agua % de reabsorción de agua Solutos Total de reabsorción (μosm/min) % de reabsorción como fracción de la ingesta filtrada Acetazolamida Ingesta de agua Acetazolamida Ingesta de agua Na+ K+ Cl- HCO 3 -
x. Acetazolamida.
Ya ha visto los datos de los experimentos de ingesta de agua y el experimento de acetazolamida. Trate de responder las preguntas siguientes, para ver si ha notado las diferencias importantes. Comparado con el experimento de ingesta de agua, el experimento de acetazolamida produce:
Un incremento de GFR. Cierto Falso Una disminución de la reabsorción total de agua. Cierto Falso Un decremento en la reabsorción de electrolitos (Na +^ , K+^ , HCO 3 -^ ). Cierto Falso Una disminución en la osmolaridad urinaria. Cierto Falso Una disminución de la reabsorción del Cl-^. Cierto Falso
i. Efecto de diuréticos. Hidroclorotiazida.
Meta:
Presentar información para demostrar los efectos del diurético hidroclorotiazida sobre las concentraciones de electrolitos plasmáticos y en la eliminación urinaria de agua y de electrolitos en un sujeto con ingesta de agua.
Objetivos:
Al final de esta sesión del programa, debe ser capaz de:
i. Describir como las concentraciones de electrólitos en plasma y la eliminación de electrolitos y agua en la orina, difieren de los valores de un sujeto que toma agua y de otro sujeto que toma agua más hidroclorotiazida. ii. Sugerir un mecanismo de acción diurético para la hidroclorotiazida.
ii. Hidroclorotiazida.
Protocolo experimental. Resumen.
Este experimento (hidroclorotiazida) es idéntico al experimento de ingesta de agua. Al comienzo del estudio el sujeto toma un litro de agua como ingesta de agua. A los 60 minutos se toma una muestra de orina para el análisis y toma un volumen equivalente de agua para mantener el volumen de agua. Las
muestras de orina se toman cada 20 minutos y las perdidas urinarias son nuevamente repuestas por un volumen equivalente de agua. Se toman muestras de sangre a los 0, 120, 180 y 240 min. Se administra hidroclorotiazida vía oral (100mg) a los 140 min.
iii. Hidroclorotiazida. Resultados experimentales
iv. Hidroclorotiazida.
Ya ha visto los datos de plasma, orina y solutos en el experimento de la hidroclorotiazida. Hay varios cálculos que puede llevar a cabo, los cuales le darán información útil sobre la función del riñón.
Calcule el GFR (utilice el valor de creatinina medida en el periodo de 180 a 240 min). Escriba su valor calculado con un solo decimal.
La creatinina es un producto de desecho de la creatinina muscular. Se filtra, no se reabsorbe, pero cantidades pequeñas son secretadas por los túbulos renales. Su aclaramiento es utilizado clínicamente como un indicador de la función renal, puesto que es secretada, su depuración puede ser ligeramente superior del GFR.
Ver el experimento (abra una nueva ventana)
v. Hidroclorotiazida.
Calcular la reabsorción total del agua en el periodo de 180-240 min., con un solo decimal.
Ver el experimento.
vi. Hidroclorotiazida.
Calcular el porcentaje de reabsorción del agua como una fracción del GFR con un solo decimal.
Vista del experimento.
vii. Hidroclorotiazida.
Calcular la reabsorción total de Na +^ (μmol/min) en el periodo de 180-240 min con un solo decimal.
Objetivos:
Al completar esta sección del programa, debe ser capaz de:
i. Describir como las concentraciones plasmáticas de electrólitos y la salida de electrolitos y agua por la orina difieren de los valores de un sujeto que recibe agua y de otro sujeto que recibe agua más amilorida. ii. Sugerir un mecanismo de acción diurético para la amilorida.
ii. Amilorida.
Protocolo experimental. Resumen.
El experimento de amilorida es idéntico al experimento de ingesta de agua. Al comienzo del experimento el sujeto toma un litro de agua como ingesta de agua. A los 60 minutos se toma una muestra de orina para el análisis y toma un volumen equivalente de agua para mantener el volumen de agua de ingesta. Las muestras de orina se toman cada 20 minutos y las perdidas urinarias son nuevamente repuestas por un volumen equivalente de agua. Se toman muestras de sangre a los 0, 120, 180 y 240 min. Se administra amilorida vía oral (20mg) a los 140 min.
iii. Amilorida: Resultados experimentales.
iv. Amilorida.
Ya ha visto los datos de plasma, orina y solutos en el experimento de amilorida. Hay varios cálculos que puede llevar a cabo, los cuales le darán información útil sobre la función del riñón.
Calcule el GFR (utilice el valor de creatinina medida en el periodo de 180 a 240 min). Escriba su valor calculado con un solo decimal.
La creatinina es un producto de desecho de la creatinina muscular. Se filtra no se reabsorbe, pero cantidades pequeñas son secretadas por los túbulos renales. Su aclaramiento es utilizado clínicamente como un indicador de la función renal puesto que es secretada, su depuración puede ser ligeramente superior del GFR.
Ver el experimento (abra una nueva ventana).
v. Amilorida.
Calcule la reabsorción total de agua en el periodo de 180-240 min., con un solo decimal.
Ver el experimento.
vi. Amilorida.
Calcule el porcentaje de reabsorción de agua como una fracción del GFR., con un solo decimal.
Ver el experimento.
vii. Amilorida.
Calcule la reabsorción total de Na+^ (μmol/min) en el periodo de 180-240 min., con un solo decimal.
Ver el experimento.
viii. Amilorida.
Calcule el porcentaje de la reabsorción de Na+^ como fracción del total de Na+^ filtrado., con un solo decimal.
Ver el experimento.
ix. Amilorida.
Resumen
Ya ha visto como se calcula el GFR, el agua total y fraccionada, y la reabsorción de solutos. No es necesario que calcule estos valores para todos los solutos.
Estos son los valores para el experimento de amilorida (los resultados del blanco de ingesta de agua).
Experimento de amilorida–Resumen de resultados del período de 180 a 240 min Amilorida Para ingesta de agua GFR (aclaramiento de creatinina) Total de reabsorción de agua % de reabsorción de agua Solutos Total de reabsorción (μosm/min) % de reabsorción como fracción de la ingesta filtrada Amilorida Ingesta de agua Amilorida Ingesta de agua Na+ K + Cl- HCO 3 -
x. Amilorida.
Ya ha visto los datos de los experimentos de ingesta de agua y de amilorida. Trate de responder las preguntas siguientes, para ver si ha notado las diferencias importantes.
Comparado con el experimento de ingesta de agua, el experimento de amilorida causa:
