Fisiología Renal y Funciones del Riñón

El Aparato Excretor

El aparato excretor está formado por los riñones, los uréteres, la vejiga urinaria y la uretra.

Fisiología Renal

El sistema excretor, por intermedio de su principal órgano, el riñón, está encargado de regular la cantidad de agua y la concentración de electrólitos y ciertos productos terminales del metabolismo en el líquido extracelular. En el individuo sano, los riñones intercambian sustancias con el plasma para que el medio interno se mantenga constante. En la fisiología renal se describen tres procesos básicos:

A.- Filtración

Formación del ultra filtrado del plasma que da origen a la orina primaria.

Este proceso es el resultante de las fuerzas que la favorecen, como es la presión hidrostática glomerular (presión sanguínea = 55 mm Hg), que se contrapone a las fuerzas que se oponen al filtrado: presión coloidosmótica glomerular (30 mm Hg) y la presión de la cápsula de Bowman (15 mm Hg). La diferencia entre estas presiones (55 -30-15= 10 mm Hg) nos da la presión efectiva de filtración.

Elementos patológicos que modifiquen estas presiones se traducen en una disfunción renal. En condiciones fisiológicas, la estructura y fisiología de la nefrona, sólo permite el filtrado de moléculas pequeñas, al tiempo que impide el paso de las macromoléculas del plasma y las células sanguíneas.

B.- Reabsorción

Consiste en el transporte de sustancias, tanto agua como solutos, desde la luz tubular hacia los capilares sanguíneos peritubulares

C.- Secreción

Es el transporte de sustancias desde los capilares peritubulares hacia los túbulos renales

De esta forma, el proceso de EXCRECIÓN RENAL es el resultado de la filtración glomerular, menos las sustancias reabsorbidas, más las sustancias secretadas. En otras palabras, la orina final que penetra en los conductos excretores del aparato urinario ya no contiene gran parte de las sustancias filtradas, que fueron reabsorbidas, pero puede contener otras que no fueron filtradas y se incorporaron en la luz tubular por un proceso de secreción posterior. La composición y volumen final de la orina puede variar ampliamente. Esto va a depender de la cantidad de agua ingerida, el estado de hidratación, el déficit o exceso de electrolitos (Na, K) y minerales (calcio, magnesio, fosfato), la presión arterial, la acción conjunta de la regulación hormonal (vasopresina u hormona antidiurética –HAD-, aldosterona) y otros factores, que obligan al riñón a modificar la excreción para mantener el equilibrio del medio interno, el cual sólo puede variar en límites muy estrechos. La insuficiencia renal altera la homeostasis del medio interno, conduciendo a una función anómala en todos los sistemas del cuerpo y en última instancia, a la muerte.

Funciones Generales del Riñón

Más allá del proceso de excreción renal, interesa destacar que el riñón cumple múltiples funciones reguladoras, lo cual explica los efectos graves de su disfunción. Entre las funciones del riñón se citan:

1. Regulación del Equilibrio Hidroelectrolítico y Balance Mineral

• Mediante diversos mecanismos (algunos hormona dependiente) controla los niveles de H2O, Na+/Cl-, K+
• Ejerce el control de los niveles de magnesio (Mg), calcio (Ca), fosfato (HPO4)

2. Regulación de la Osmolalidad (Cantidad de Partículas en la Orina)

Desde la orina primitiva (filtrado glomerular) y a lo largo de los túbulos, el riñón modifica el contenido de agua y solutos, determinando así, la concentración de partículas en la orina final.

3. Regulación Equilibrio Ácido-Base

Secreta selectivamente H+ o HCO3- (según se requiera acorde al pH detectado ácidosis o alcalosis)

4. Regulación de la Presión Arterial Sistémica

Produce RENINA (en el aparato yuxtaglomerular situado a nivel de la arteriola aferente) en respuesta a estímulos del sistema nervioso autónomo, niveles de agua y sodio detectados. La secreción de renina pone en marcha el sistema Renina-angiotensina-aldosterona.

5. Regulación Metabólica y Excreción Productos Metabólicos

El riñón es capaz de excretar por la orina una serie de desechos producto del metabolismo celular.

Tales desechos si incrementan su concentración sanguínea ocasionan síntomas de toxicidad. Entre los desechos nitrogenados removidos de la sangre por el riñón tenemos:

o El Amoniaco (NH3) o su Catión Amonio (NH4)

Son derivados inmediatos del grupo amino removido de los aminoácidos, es un producto tóxico derivado del metabolismo de las proteínas.

En el metabolismo del amonio intervienen el hígado, riñón, músculo, intestino y cerebro. Dada su altísima toxicidad, el amoniaco es convertido rápidamente a urea en el hígado (ciclo de la urea). En el caso insuficiencia hepática, el amoníaco se acumula en sangre (hiperamonemia), produciendo daño irreversible del sistema nervioso central. A nivel renal el amonio se sintetiza en el túbulo proximal y posteriormente se concentra en el intersticio medular de donde es liberado a la circulación sistémica o es utilizado para facilitar la excreción de protones. La síntesis renal es un proceso dinámico dependiente del pH y del aporte de nitrógeno, el cual se incrementa de manera significativa en la hemorragia del tubo digestivo, crisis convulsivas y ejercicio intenso.

o La Urea

Es un compuesto de bajo peso molecular, soluble en las membranas y por lo tanto fácilmente difusible. La insuficiencia renal provoca su incremento en sangre (uremia) que se manifiesta con: anorexia, náuseas, vómitos, síndrome purpúrico, letargo, deterioro y confusión mental, espasmos musculares, convulsiones y coma.

o El Ácido Úrico

Proviene de las bases púricas. La producción incrementada o una excreción deficiente causan hiperuricemia. En los túbulos renales, el ácido úrico puede precipitar, dando lugar a la formación de cálculos (litiasis renal), en la orina esto puede dar lugar a la presencia de cristales. En las articulaciones origina la gota.

o El Riñón También Elimina, la Creatinina Derivada del Metabolismo del Tejido Muscular.

Participa en la inactivación de diversas hormonas, entre ellas las producidas por la tiroides.

En condiciones fisiológicas, el glomérulo evita la filtración de proteínas. De esta forma, la excreción urinaria de proteína se mantiene en un rango menor de 150-300 mg/24 horas). Algunas situaciones NO patológicas pueden incrementar la pérdida de proteínas de manera transitoria y de poca magnitud (

Excreción de Sustancias de Desecho

Entre las sustancias depuradas por orina se encuentran los productos finales del metabolismo de la hemoglobina, metabolitos de hormonas y sustancias extrañas (agentes tóxicos, fármacos, otros).

Regulación Eritropoyesis

• Las células de la corteza renal productoras de eritropoyetina, regulan la secreción de esta hormona en función del suministro de oxígeno. Si el aporte de O2 al riñón disminuye (anemia, hipoxemia) se produce un incremento de la eritropoyetina

• En las hemorragias, la hipovolemia con la consiguiente disminución de la presión arterial, activa el sistema renina-angiotensina. La angiotensina II aumenta la producción de eritropoyetina renal y además, actúa como un factor de crecimiento de las células progenitoras hematopoyéticas.

8. Regulación de la Vitamina D

 El riñón produce calcitriol, hormona involucrada en la forma activa de la vitamina D, que actúa en la regulación de la paratohormona (PTH)

INTEGRACIÓN FUNCIONAL

Son los sistemas endocrino y nervioso por lo que reciben el nombre de sistemas de integración funcional.

Para que dos porciones del cuerpo funcionen coordinadamente se requiere que se comuniquen de alguna forma.  El sistema nervioso establece esta comunicación mediante los nervios, que funcionan como cables, transmitiendo impulsos nerviosos, mientras el sistema endocrino lo hace mediante mensajeros químicos que viajan en la sangre llamados hormonas. Esta diferencia hace que las señales  nerviosas sean mucho más rápidas que las endocrinas.