1La nefrona como unidad funcional
Cada riñón contiene ~1 millón de nefronas, la unidad estructural y funcional mínima capaz de formar orina de forma independiente. Cada nefrona consta de un corpúsculo renal (glomérulo + cápsula de Bowman, donde ocurre la filtración) y un túbulo renal (túbulo proximal, asa de Henle, túbulo distal y túbulo colector, donde ocurren la reabsorción y secreción desarrolladas en el capítulo V.2).
| Tipo de nefrona | Proporción | Ubicación del glomérulo | Particularidad |
|---|---|---|---|
| Corticales (superficiales) | ~80-85 % | Corteza externa | Asa de Henle corta, penetra poco en la médula. Rodeadas de capilares peritubulares comunes |
| Yuxtamedulares | ~15-20 % | Corteza profunda, cerca de la unión corticomedular | Asa de Henle larga, con recorrido profundo en la médula. Sus capilares peritubulares se especializan en vasos rectos (vasa recta), adosados al asa — es la combinación asa larga + vasos rectos la que permite concentrar la orina (cap. V.3) |
2El corpúsculo renal: barrera de filtración
La sangre llega al glomérulo por la arteriola aferente y sale por la arteriola eferente —una disposición inusual de dos arteriolas en serie, sin un lecho capilar sistémico de por medio, que permite regular la presión de filtración de forma independiente ajustando el tono de cada arteriola—. El filtrado atraviesa tres capas antes de llegar al espacio de Bowman, la barrera de filtración glomerular:
| Capa | Estructura | Qué filtra |
|---|---|---|
| Endotelio capilar fenestrado | Poros grandes (~70-100 nm) | Libre paso de agua y solutos pequeños; retiene los elementos formes de la sangre |
| Membrana basal glomerular | Red de colágeno tipo IV y proteoglucanos ricos en heparán sulfato, cargados negativamente | Barrera principal por tamaño y por carga — repele moléculas aniónicas (como la albúmina) incluso si su tamaño permitiría el paso |
| Podocitos (epitelio visceral de la cápsula de Bowman) | Pedicelos entrelazados con hendiduras de filtración (slit diaphragm) | Barrera final, restringe el paso de proteínas de tamaño intermedio-grande |
Cómo se piensa
La barrera filtra por tamaño Y por carga — no solo por tamañoLa albúmina (~66 kDa, ~3,6 nm) es lo bastante pequeña como para atravesar la barrera solo por criterio de tamaño, pero su carga fuertemente negativa es repelida por las cargas negativas fijas de la membrana basal — de ahí que en el filtrado normal la concentración de albúmina sea prácticamente cero. En enfermedades que dañan específicamente esa carga negativa (como la enfermedad de cambios mínimos), la albúmina puede escapar al filtrado sin que la barrera esté "rota" en el sentido de tamaño de poro — un punto de examen clásico que distingue la proteinuria selectiva (solo albúmina, daño de carga) de la no selectiva (proteínas grandes también, daño estructural más severo).
3Filtración glomerular: las fuerzas de Starling aplicadas al glomérulo
La filtración glomerular es un proceso puramente físico (ultrafiltración), gobernado por el mismo balance de fuerzas de Starling ya introducido para el capilar sistémico (capítulo I.2), pero con un componente hidrostático mucho más favorable a la filtración:
| Fuerza | Dirección | Valor aprox. | Comentario |
|---|---|---|---|
| Presión hidrostática capilar glomerular (PCG) | Favorece la filtración | ~60 mmHg | Mucho más alta que en un capilar sistémico típico (~17 mmHg), por la resistencia significativa de la arteriola eferente aguas abajo |
| Presión oncótica capilar glomerular (πCG) | Se opone a la filtración | ~28 mmHg (aumenta a lo largo del capilar a medida que se filtra líquido y las proteínas se concentran) | Generada por las proteínas plasmáticas retenidas (ver capítulo I.2) |
| Presión hidrostática en la cápsula de Bowman (PB) | Se opone a la filtración | ~18 mmHg | Generada por el líquido ya filtrado que ocupa el espacio de Bowman |
| Presión oncótica en la cápsula de Bowman | — | ≈ 0 | El filtrado normal prácticamente no contiene proteínas |
La presión de filtración neta (PFN) resulta de sumar algebraicamente estas fuerzas:
| Fórmula | Cálculo con valores típicos |
|---|---|
| PFN = PCG − πCG − PB | 60 − 28 − 18 = ~14 mmHg (netamente favorable a la filtración) |
El filtrado glomerular (FG) resulta de multiplicar esta presión neta por el coeficiente de filtración (Kf, que depende de la permeabilidad y la superficie total de la barrera): FG = Kf × PFN. Su valor normal es ~125 mL/min (~180 L/día) — es decir, todo el volumen plasmático del organismo se filtra aproximadamente 60 veces por día, lo que subraya por qué la reabsorción tubular masiva (capítulo V.2) es indispensable para no perder ese volumen entero como orina.
4Los flujos renales y la fracción de filtración
Antes de cualquier cálculo renal hay que tener clara la cascada de flujos: al riñón le llega mucha más sangre de la que necesita para su propio metabolismo, precisamente porque su función es procesar plasma. Cada escalón se obtiene del anterior por un porcentaje fijo, y la cátedra los pide con número.
| Escalón | Cómo se obtiene | Valor típico | Por qué ese porcentaje |
|---|---|---|---|
| FSR — flujo sanguíneo renal | 20 % del volumen minuto cardíaco | 1200 mL/min | Los riñones reciben la quinta parte del VMC pese a pesar ~300 g entre los dos |
| FPR — flujo plasmático renal | FSR × (1 − hematocrito) ≈ FSR × 0,55 | 650 mL/min | Los elementos formes no atraviesan la barrera: solo el plasma puede filtrarse |
| FPRE — flujo plasmático renal efectivo | FPR × 0,90 | 600 mL/min | ~10 % del plasma irriga zonas no funcionantes (cápsula, tejido peripélvico) y no participa en la filtración |
| VFG — filtrado glomerular | FPRE × FF | 125 mL/min (180 L/día) | Solo la quinta parte del plasma que pasa efectivamente por el glomérulo se filtra |
La fracción de filtración (FF) cierra la cadena: es qué proporción del plasma que efectivamente circula por el riñón termina filtrándose.
Dosis
Fracción de filtraciónFF = VFG / FPRE = 125 / 600 = 0,2 → 20 %
La FF no es un dato de adorno: es la variable que explica el balance glomerulotubular (cap. V.2). Si sube la FF, el plasma que sigue hacia los capilares peritubulares queda más concentrado en proteínas → sube su presión oncótica → se reabsorbe más en el túbulo proximal. Filtrar más y reabsorber más están acoplados por este mecanismo.
Selectividad de la barrera por tamaño
La cátedra expresa el criterio de tamaño en ángstroms (1 Å = 0,1 nm), no en kilodaltons:
| Radio molecular | Comportamiento | Ejemplo |
|---|---|---|
| < 10 Å | Filtran libremente, solo necesitan fuerza impulsora | Agua, Na⁺, urea, glucosa, creatinina |
| 10 - 44 Å | Filtran según su carga: los cationes y las moléculas neutras pasan; los aniones son repelidos | Albúmina (~36 Å, aniónica → no pasa) |
| > 44 Å | No atraviesan la barrera en ningún caso | Inmunoglobulinas, elementos formes |
El coeficiente de filtración (Kf) y lo que lo modifica
El Kf = permeabilidad hidráulica × superficie de filtración. Su valor normal es 12,5 mL/min/mmHg por cada 100 g de riñón — mucho más alto que el de cualquier otro lecho capilar del organismo, y esa es la razón de que el glomérulo filtre 180 L/día donde el conjunto de los capilares sistémicos filtra 20. El Kf es además el blanco de muchas glomerulopatías: cuando se dañan los podocitos, cae el Kf y con él el VFG, aunque las presiones sean normales.
| Aumentan el Kf (favorecen la filtración) | Disminuyen el Kf |
|---|---|
| PNA (péptido natriurético auricular) | ADH |
| Prostaglandinas | Adrenalina y noradrenalina |
| Acetilcolina | Angiotensina II |
| Dopamina | Endotelina |
Actúan modificando el diámetro de los diafragmas de hendidura entre pedicelos. En la práctica el Kf es el determinante menos variable del VFG en condiciones fisiológicas: quien manda es la presión hidrostática glomerular.
Capilar glomerular vs. capilar sistémico
El glomérulo es el único lecho capilar del organismo interpuesto entre dos arteriolas, y de ahí salen todas sus particularidades:
| Característica | Capilar sistémico | Capilar glomerular |
|---|---|---|
| Volumen filtrado por día | ~20 L | ~180 L |
| Coeficiente de filtración (Kf) | Bajo | Alto, por la barrera especializada |
| Presión hidrostática a lo largo del capilar | Cae del extremo arterial al venoso (~35 → ~15 mmHg) | Se mantiene constante (~60 mmHg): ambos extremos están entre zonas de alta resistencia |
| Presión oncótica a lo largo del capilar | Constante | Aumenta progresivamente: al fugarse plasma, las proteínas se concentran |
| Presión oncótica del lado externo | Existe (intersticio con algo de proteína) | Cero: no filtran proteínas al espacio de Bowman |
| Resultado neto | Filtra en el extremo arterial, reabsorbe en el venoso | Filtra en todo su recorrido, nunca reabsorbe |
En el capilar glomerular la filtración es máxima en el extremo proximal y va decayendo: cuando la πCG creciente iguala a la PCG, la filtración se detiene (equilibrio de filtración).
5Regulación del VFG: el efecto opuesto de cada arteriola
La presión hidrostática glomerular es el principal medio de regulación fisiológica del VFG, y se modifica ajustando el tono de las dos arteriolas. El punto que hay que entender es que hacen lo contrario, porque una controla la entrada y la otra la salida.
| Maniobra | FPRE | PCG | VFG | Razonamiento |
|---|---|---|---|---|
| Vasoconstricción aferente | ↓ | ↓ | ↓ | Entra menos sangre: baja la columna de líquido y con ella la única fuerza que favorece la filtración |
| Vasodilatación aferente | ↑ | ↑ | ↑ | Entra más sangre, sube la PCG |
| Vasoconstricción eferente moderada | ↓ | ↑ | ↑ | Se estrangula la salida: egresa menos de lo que ingresa y la sangre se represa en el glomérulo. Sube también la FF |
| Vasoconstricción eferente extrema | ↓↓ | ↓ | ↓ | Segundo momento: la caída del flujo de entrada supera al efecto de represamiento y termina cayendo la PCG |
| Vasodilatación eferente | ↑ | ↓ | ↓ | Se vacía más rápido de lo que se llena: cae la columna y la FF |
Examen
El efecto bifásico de la eferente es pregunta de parcialLa angiotensina II contrae preferentemente la arteriola eferente, y por eso en la hipovolemia sostiene el VFG pese a que cae la presión de perfusión: es el mecanismo que el riñón usa para no dejar de filtrar cuando baja la presión. Pero si la constricción se lleva al extremo —o si se administra AT-II en dosis suprafisiológicas— el VFG cae. Por eso los IECA y los ARA-II, que quitan esa constricción eferente, pueden precipitar una caída brusca del filtrado en un paciente con estenosis bilateral de la arteria renal, donde el glomérulo dependía enteramente de ese mecanismo.
6Clearance renal
El clearance (aclaramiento) de una sustancia es el volumen virtual de plasma que queda completamente "limpio" de esa sustancia por unidad de tiempo — el concepto operativo que permite medir la función renal de forma indirecta:
| Fórmula | Variables |
|---|---|
| Clearance = (Concentración urinaria × Volumen urinario) / Concentración plasmática | Se expresa habitualmente en mL/min |
Según cómo se comporte una sustancia respecto al FG, su clearance permite inferir distintos procesos:
| Sustancia | Comportamiento tubular | Qué mide su clearance |
|---|---|---|
| Inulina | Se filtra libremente, no se reabsorbe ni se secreta | Es el estándar de oro para medir el FG directamente — clearance de inulina = FG |
| Creatinina (uso clínico práctico) | Se filtra libremente, con secreción tubular mínima (que introduce una leve sobreestimación del FG real) | Aproximación clínica habitual del FG, por no requerir infusión exógena como la inulina |
| Ácido paraaminohipúrico (PAH), a bajas concentraciones | Se filtra y además se secreta activamente casi por completo en un solo paso | Estima el flujo plasmático renal (FPR), porque prácticamente todo el PAH que entra al riñón sale por la orina en un pasaje |
| Glucosa (en condiciones normales) | Se filtra libremente pero se reabsorbe por completo | Clearance ≈ 0 — cualquier clearance de glucosa >0 indica que se superó el umbral de reabsorción tubular (ver capítulo V.2), como en la hiperglucemia diabética |
Cargas y excreción fraccional
Todo el manejo renal de cualquier soluto se describe con cuatro cargas: cuánta masa se mueve por unidad de tiempo (mEq/min o mg/min) en cada proceso. Es el lenguaje con el que la cátedra plantea los ejercicios.
| Carga | Fórmula | Qué representa |
|---|---|---|
| Filtrada (CF) | CF = VFG × [X]plasma | Cuánto pasa del capilar al espacio de Bowman |
| Excretada (CE) | CE = V × [X]orina | Cuánto aparece finalmente en la orina (V = flujo urinario) |
| Reabsorbida (CR) | CR = CF − CE | Solo si CF > CE |
| Secretada (CS) | CS = CE − CF | Solo si CE > CF |
De la comparación entre lo filtrado y lo excretado sale la excreción fraccional (EF), que es la forma compacta de decir qué hace el túbulo con una sustancia:
Dosis
Excreción fraccionalEF = (CE / CF) × 100
EF baja (< 100 %) → la sustancia se reabsorbe; cuanto más baja, más ávidamente. La del Na⁺ es < 1 %.
EF alta (> 100 %) → la sustancia se secreta además de filtrarse.
EF = 100 % → solo se filtra (inulina).
El mismo razonamiento se puede hacer comparando clearances, que es como suele venir la pregunta: si ClX < Clinulina la sustancia se reabsorbe (glucosa); si ClX > Clinulina se secreta (PAH); si son iguales, solo se filtra.
7Las funciones del riñón más allá de filtrar
El riñón no es solo un filtro: casi todas sus funciones las cumple modificando la composición del plasma, y varias no tienen nada que ver con la excreción. Conviene tenerlas ordenadas porque el manual las desarrolla en capítulos distintos.
| Función | Cómo la cumple | Dónde se desarrolla |
|---|---|---|
| Mantener el volumen del LEC | Regulando la excreción de Na⁺ y agua; su fin último es sostener la presión arterial y la perfusión | Cap. V.5 |
| Regular la osmolaridad plasmática | Concentrando o diluyendo la orina; protege la integridad de las membranas celulares | Cap. V.3 y V.4 |
| Regular el equilibrio ácido-base | Generando bicarbonato nuevo y secretando H⁺ | Cap. V.6 |
| Metabolismo fosfocálcico | Ajustando la reabsorción de Ca²⁺ y fosfato bajo PTH y vitamina D | Cap. VII.2 |
| Función endocrina | Sintetiza eritropoyetina (estímulo de la eritropoyesis), renina (inicio del SRAA) y activa la vitamina D por 1α-hidroxilación | Caps. II.4, VI.2, VII.2 |
| Gluconeogénesis | Sintetiza glucosa a partir de aminoácidos y otros precursores — en el ayuno prolongado el riñón aporta hasta el 40 % de la glucosa endógena | Cap. VII.5 |
| Excreción de desechos y tóxicos | Urea, creatinina, ácido úrico, fármacos y sus metabolitos | Cap. V.2 |
8Aparato yuxtaglomerular y autorregulación
El aparato yuxtaglomerular, ubicado en el punto de contacto entre la arteriola aferente y la porción inicial del túbulo distal (mácula densa), integra tres tipos celulares para autorregular el FG y controlar la liberación de renina:
- Células granulares (yuxtaglomerulares): células musculares lisas modificadas de la pared de la arteriola aferente, que sintetizan y liberan renina ante la caída de la presión de perfusión — el disparador inicial del SRAA ya desarrollado en el capítulo II.4.
- Mácula densa: células especializadas del túbulo distal inicial que detectan la concentración de NaCl en el líquido tubular que pasa por ese punto.
- Células mesangiales extraglomerulares: transmiten la señal entre la mácula densa y las arteriolas.
El mecanismo de retroalimentación tubuloglomerular ilustra cómo el propio riñón autorregula su FG: si el FG aumenta transitoriamente, llega más NaCl a la mácula densa, que responde liberando señales que contraen la arteriola aferente, reduciendo la presión de perfusión glomerular y devolviendo el FG hacia la normalidad — otro ejemplo de retroalimentación negativa (capítulo I.1), esta vez completamente intrarrenal. Este mecanismo, junto con la autorregulación miogénica de la propia arteriola aferente (que se contrae ante el estiramiento por presión elevada), mantiene el FG relativamente constante en un amplio rango de presión arterial (~70-180 mmHg de PAM), de forma análoga a la autorregulación coronaria y cerebral ya vistas.
9Trampas de examen
| Trampa | Por qué confunde | Aclaración |
|---|---|---|
| Creer que la vasoconstricción de la arteriola eferente siempre aumenta el FG | Es lo primero que se enseña, y es cierto solo dentro de un rango | El efecto es bifásico (ver sección 5): en constricción moderada el VFG sube, pero en constricción extrema la caída del FPRE pesa más que el represamiento, la PCG cae y el VFG baja. La respuesta depende de la magnitud, no solo de cuál arteriola se contrae |
| Confundir FSR, FPR y FPRE, o dividir por el flujo equivocado al calcular la fracción de filtración | Los tres son "flujos renales" y difieren solo en un porcentaje | Son tres cosas distintas y en cascada: FSR (sangre entera, 1200 mL/min) → FPR (solo plasma, ×0,55 = 650) → FPRE (solo el que llega a nefronas funcionantes, ×0,90 = 600). La FF se calcula sobre el FPRE: 125/600 = 20 % |
| Confundir clearance de inulina con clearance de creatinina como si midieran exactamente lo mismo | Ambos "estiman el FG" en la práctica | La inulina es el estándar de oro exacto (sin secreción tubular); la creatinina tiene algo de secreción tubular añadida, por lo que su clearance sobreestima levemente el FG real — relevante para entender por qué el FG "estimado" por creatinina no es perfecto |
| Creer que un clearance más alto que el FG siempre indica un error de medición | El FG parece el techo natural de cualquier clearance | Sustancias que además se secretan activamente (como el PAH) pueden tener un clearance mayor al FG, porque se eliminan tanto por filtración como por secreción tubular — no es un error, es información sobre el manejo tubular de esa sustancia |
10Puntos clave
- La nefrona (corpúsculo + túbulo) es la unidad funcional renal; las yuxtamedulares (~15%) sostienen el mecanismo de contracorriente.
- La barrera de filtración glomerular (endotelio fenestrado, membrana basal, podocitos) filtra por tamaño y por carga — la carga negativa fija explica la ausencia normal de albúmina en el filtrado.
- PFN = PCG − πCG − PB (~14 mmHg neto favorable); FG = Kf × PFN, ~125 mL/min normal.
- El clearance de inulina mide el FG exactamente; el de creatinina lo aproxima clínicamente; el de PAH estima el flujo plasmático renal.
- El aparato yuxtaglomerular (mácula densa + células granulares) sostiene la retroalimentación tubuloglomerular y la liberación de renina, autorregulando el FG entre ~70-180 mmHg de PAM.