Sistema renal

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Sistema renal

Riñones: Dos órganos con la forma de un poroto, situados en la región posterior de la cavidad abdominal a ambos lados de la columna vertebral. El borde interno de cada riñon es cóncavo y presenta en su parte media una hendidura llamada hilio, que permite la entrada de arteria, rama de la aorta descendente y la salida del uréter, segmento de las vías urinarias y de la vena que desemboca en la cava inferior.

S i se hace un corte longitudinal del riñon separándolo en dos mitades, pueden distinguirse dos funciones bien definidas: corteza y medula:

Corteza : es la parte mas externa, posse un color rojizo y esta provista de abundantes granulaciones.

Medula: es de color algo mas claro y contiene de 10 a 15 conos estriados o pirámides de malpighi. Los vértices de estas pirámides forman sendas papilas agujeradas que se abren en una cavidad, la pelvis renal, donde se deposita la orina antes de entrar al uréter. La inflamación de la zona lata cortical, de la zona medular, o del riñon entero, o se conoce como hefritis y es causada, a veces por as toxinas que producen un tipo de bacterias llamadas estreptococos responsables de la mayor parte de la faringitis y amigdalitis. Otras infecciones comprometen especialmente a la pelvis renal, dando lugar a una enfermedad llamada pielitis o pielonefritis.                                                                                                           

Vias urinarias: la orina excretada continuamente por el riñon, pasa a las vías urinarias, que comprende la pelvis renal, uréter, vejiga y la uretra, para salir luego al exterior.

A ) Uréteres:  uno para cada riñon, comunican la pelvis renal con la vejiga urinaria, las paredes de los uréteres tienen fibras musculares lisas, cuyas contracciones peristalicas impulsan a la orina hacia la vejiga. Cada uréter lleva en su extremo terminal un repliegue membranoso que cumple la función de valvula, impidiendo el reflujo de orina.

B ) Vejiga urinaria: es un órgano muscular hueco distensible destinado a almacenar la orina que llega intermitentemente por los uréteres. En forma sucesiva y en un numero variable de veces por dia. La vejiga se llena y evacua su contenido por medio de la uretra, proceso llamado micción. El vaciamiento periódico de la vejiga es un acto voluntario. Salvo el caso de los niños hasta alrededor de 2 años y medio en que es puramente reflejo. La inflamación de la vejiga urinaria constituye la cistitis.

C ) Uretra: se extiende desde la vejiga hasta el exterior y desempeña un papel masivo en el proceso de la micción. En la unión de la vejiga con la uretra existe un anillo de fibras musculares lisas, el esfínter  vesical interno, que regula la salida de la orina.

La uretra masculina es mucho mas larga que la femenina, ya que recorre el pene en toda su extensión. Posee dos funciones: eliminar orina, y transportar semen. La uretra femenina en la vulva, por delante del orificio externo y de la vagina, no esta conectada al aparato reproductor, de manera que solo conduce la orina al exterior.

Dado que los animales terrestres no siempre tienen un fácil acceso al agua dulce o salada, regulan el contenido del agua bebiendo líquidos, comiendo alimentos que contienen agua y en el producto final de ciertas reacciones metabolicas, como los procesos oxidativos que ocurren en las mitocondrias. Algunos animales pueden obtener toda el agua necesaria de su alimento y de la oxidación de las moléculas de nutrientes y, por lo tanto, no requieren liquidos.

El agua se pierde desde los pulmones en forma de aire húmedo exhalado, por evaporación en la piel, por eliminación con las heces y por medio de la orina.

El cuerpo de los vertebrados tiene 3 compartimientos hídricos principales:

  • El plasma  2) el líquido intersticial y la linfa  3) el fluido intracelular, el fluido existente dentro de las células. El agua se mueve constantemente de un compartimiento a otro.

Formación de la orina

En los vertebrados, las funciones complejas que actúan en la regulación de la composición química de los fluidos corporales son llevadas a cabo principalmente por el riñón. Los vertebrados tienen dos riñones. La unidad funcional del riñón es el nefron: Cada nefron esta formado por un túbulo largo, unidoa un bulbo cerrado – capsula de bow man -, que contiene un racimo de capilares retorcidos, el glomérulo. La sangre que entra al glomérulo esta bajo suficiente presiona para forzar al plasma a atravesar las paredes capilares y entrar en la capsula de bowman. Las proteínas mas grandes no atraviesan estas paredes. Cuando el filtrado efectúa su largo viaje a través del nefrón. Las células del túbulo renal reabsorben selectivamente moléculas del filtrado y secretan otras moléculas en él. La glucosa, los aminoácidos, la mayoría de los iones y una gran cantidad de agua son devueltos a la sangre a través de los capilares peritubulares. El exceso de agua y los productos de desecho, incluida aproximadamente la mitad de la urea presente en el filtrado original, son excretados del cuerpo como orina. Así, la formación de orina involucra la filtración, la reabsorción y la excreción.

En el hombre, cada riñon tiene aproximadamente un millón de nefrones, cuya función fundamental consiste en la excreción de urea, agua, sales minerales y otras sustancias, que son eliminadas en forma de orina.

La formación de orina comprende: filtración glomerular, reabsorción y secreción tubular.

Filtración glomerular

La sangre arterial que llega a cada riñon fluye por los capilares glomerulares a una gran presión debido a que el diámetro de la arteriola eferente es menor que de la aferente. Impulsados por esa fuerte presión, el agua y las materias solubles de plasma sanguíneo tales como glucosa, aminoácidos, sales (iones) y urea, atraviesan las paredes de los capilares y de la capsula de bowman, incorporándose a la cavidad de esta ultima. Solo escapan a la filtración glomerular, los elementos figurados de la sangre y las proteínas plasmáticas que son muy grandes para atravesar las membranas. En consecuencia, el liquido que pasa de la sangre a la cavidad de capsula, llamada filtrado glomerular, es similar al plasma sanguíneo sin proteínas. El filtrado (altamente diluido) fluye hacia el tubulo contorneado proximal. A su vez, la sangre concentrada e hipertónica de los capilares glomerulares es llevada por la arteriola eferente, hacia la red capilar peritubular. Osmóticamente, esta sangre esta lista para recuperar agua del filtrado que paso hacia el tubulo contorneado proximal.

Reabsorción

El proceso de la reabsorción de agua, sales y otras sustancias, desde el filtrado presente en el tubulo renal a la sangre contenida en la red capilar peritubular, puede ser tanto activo como pasivo. La reabsorción pasiva consiste en el movimiento de moléculas desde el area de mayor concentración en el filtrado hasta el area de menor concentración en la sangre, donde ejercen presión osmótica necesaria para el regreso del agua a la corriente sanguínea. Con respecto a la reabsorción activa, se trata probablemente de un transporte activo que requiere el uso de moléculas transportadoras capaces de combinarse con la sustancia para llevarla de un area de menor concentración a otra de mayor concentración; la reabsorción por transporte activo es selectiva ya que solo las materias reconocidas por las moléculas transportadoras pueden atravesar las membranas contra el gradiente de concentración. Esto permite explicar la capacidad homeostática que tiene el riñon para mantener el nivel normal de ciertas sustancias en la sangre. Por ejemplo, reabsorbe habitualmente el 100% de la glucosa, en cambio, la reabsorción de urea es muy péquela que, prácticamente todo ella es excretada. 



Investigaciones acusiosas indican que alrededor del 65% del filtrado glomerular es reabsorbido mientras se desplaza a través del túbulo contorneado proximal. Tal reabsorción incluye parte del agua, glucosa, aminoácidos, vitaminas y otros nutrientes, lo mismo que iones de sodio, potasio, cloruro,bicarbonato y unos pocos mas. El túbulo contorneado proximal tiene una estructura adaptada para la reabsorción. Sus células cilíndricas presentan numerosas microvellosidades, que aumentan el área de superficie capaz de reabsorber, y abundantes mitocondrias que aportan la energía para la reabsorción activa.

Como resultado de la reabsorción en el túbulo contorneado proximal, el filtrado que entra al asa de Henle descendente y ascendente localizadas en la medula del riñon, están bañadas por un liquido intersticial rico en cloruro de sodio que se halla en un medio hipertónico. Las paredes de la rama descendente con el epitelio plano y sin microvellosidades son relativamente permeables al agua y al cloruro de sodio pero relativamente impermeables a la urea. Cuando el filtrado diluido se desplaza a lo largo de esta rama descendente, pierde agua por osmosis y gana cloruro de sodio por difusión pasiva de modo que al llegar al extremo inferior del asa se ha convertido en una solución concentrada de urea y de sales, especialmente de cloruro de sodio. Este liquido, ahora hipertónico, sube por la rama ascendente del asa de Henle, cuyas paredes son impermeables al agua. A medida que lo hace, el cloruro de sodio es transportado activamente desde el túbulo al liquido intersticial. En realidad solo el ion sodio Na+ es transportado activamente, pero como es de carga positiva, su movimiento atrae el ion cloruro Cl- de carga negativa. De esta manera, cuando la sal pasa de la rama ascendente al liquido intersticial, se mantiene la hipertonicidad de la medula renal lo que facilita la difusión de la sal a la rama descendente del asa.

Si usted presta atención al sentido de las flechas del Na+ y el Cl-, en la figura, podrá ver que tales iones circulan desde la rama ascendente al liquido intersticial y de este a la descendente, para repetir enseguida el circuito. El proceso descrito se denomina mecanismo de contracorriente, porque a medida que el filtrado se mueve en direcciones opuestas dentro de las dos ramas del asa, hay un intercambio de iones Na+ y Cl- entre ellos.

El túbulo contorneado distal, histológicamente parecido al proximal, con abundantes mitocondrias pero sin vellosidades, reabsorbe activamente sodio y agua, esta ultima por difusión pasiva. También en este segmento se lleva a cabo la secreción tubular que consiste en agregar a la orina ciertas sustancias, como la creatina, potasio y otros productos. Cuando termina su recorrido por el túbulo contorneado terminal, la orina en formación es isotónica con el plasma sanguíneo que circula en la red capilar que envuelve dicho túbulo. Sin embargo, al continuar su camino a través del túbulo colector, tendrá que atravesar otra vez la zona medular, donde el mecanismo de contracorriente mantiene una alta concentración de cloruro de sodio.

Las características de las paredes del tubo colector, pobres en mitocondrias y con epitelio cilíndrico alto, indican escasa reabsorción activa. No obstante, de acuerdo con las necesidades del organismo, el agua puede salir del tubo por difusión, dejando tras si una orina hipertónica que pasara, finalmente, a la pelvis renal.

En el momento en que alcanza el túbulo contorneado distal, es hipotónico con respecto al plasma sanguíneo y permanece hipotónico a lo largo de todo el túbulo distal. Luego el filtrado desciende por el conducto colector, atravesando una vez mas la zona de alta concentración de soluto.

Desde este punto en adelante, la concentración de la orina depende de la presencia de ADH. Si no hay ADH presente, la pared del conducto colector no es permeable al agua, no se elimina agua adicional y se excreta una orina menos concentrada. Si hay ADH presente, las células del conducto colector son permeables al agua, que se mueve por osmosis hacia el fluido que lo rodea, como se muestra en el diagrama. En este caso, una orina concentrada (hipertónica) desciende a lo largo del conducto hacia la pelvis renal, el uréter, la vejiga y finalmente hacia afuera, por la uretra. La concentración del 1.200 miliosmoles se produce en una concentración de ADH máxima.

La conservación de agua en los mamíferos es posible por la capacidad de excretar una orina que es hipertónica en relación con la sangre. El asa de Henle es la porción del nefrón de los mamíferos que hace posible esto.

La función del nefrón es influida por hormonas principalmente la hormona antidiurética (ADH)producida por el hipotálamo y liberada por la glándula hipófisis; la aldosterona, una hormona de la corteza suprarrenal y el factor natriurético atrial liberado por las aurículas del corazón. La ADH aumenta el retorno de agua a la sangre y disminuye así la perdida de agua. La aldosterona incrementa la reabsorción de iones sodio y de agua y la secreción de iones potasio. La producción de aldosterona es controlada por un circuito de retroalimentación negativa complejo que involucra niveles de iones potasio en el torrente sanguíneo y procesos iniciados en los propios riñones. A este circuito se lo conoce como sistema renina-angiotensina-aldosterona.

Sistema renina-angiotensina-aldosterona

La disminución en el aporte de sangre al riñón y la caída consecuente de la presión sanguínea a nivel del glomérulo; la disminución de la concentración plasmática de sodio y del contenido de sodio en el túbulo contorneado distal, y la activación del sistema nervioso son todos los estímulos que activan este sistema. Se libera entonces el péptido renina por parte del aparato yuxtaglomerular. La renina circulante actua sobre el angiotensinogeno (de origen hepático) y produce el péptido angiotensina 1 (A 1)

La angiotensina 1 es convertida en angiotensina 2, la forma activa, por acción de otra enzima, la enzima de conversión, a nivel renal y pulmonar. Esta hormona, la angiotensina 2, es poderoso vasocontrictor periférico que, además, estimula la secreción de aldosterona por parte de la corteza de la glándula suprarrenal. Otro importante estimulo para la secreción de esta hormona es un aumento en la concentración plasmática de potasio, que es sensada directamente a nivel suprarrenal.

El factor natriuretico artial inhibe la reabsorción de iones sodio y de agua. Todas estas hormonas desempeñan un papel en la regulación de la presión sanguínea asi como del volumen sanguíneo.