Excreción y formación de la orina: fisiología del sistema urinario

¿Qué es la Excreción y su Papel en la Homeostasis?

La excreción es el proceso fisiológico mediante el cual el organismo expulsa las sustancias de desecho procedentes del metabolismo celular. Este mecanismo es fundamental para mantener la homeostasis, es decir, el equilibrio del medio interno. A través de la excreción, el cuerpo regula el contenido de agua y sales minerales, el pH y la concentración de diversas sustancias en la sangre.

Órganos que Participan en la Excreción

Aunque el sistema urinario es el principal protagonista, otros órganos y sistemas colaboran en la eliminación de desechos:

• Pulmones: Eliminan el dióxido de carbono (CO₂) generado durante la respiración celular.
• Glándulas sudoríparas: A través del sudor, eliminan agua, sales minerales y una pequeña cantidad de otras sustancias como la urea.
• Hígado: Transforma sustancias tóxicas en compuestos menos nocivos que pueden ser eliminados más fácilmente, además de excretar pigmentos biliares a través de la bilis.

El Sistema Urinario: El Especialista en la Depuración

El aparato urinario es el sistema principal responsable de la excreción, filtrando la sangre para eliminar distintas sustancias tóxicas o inútiles y producir la orina.

Anatomía del Sistema Urinario

Riñones

Son los órganos centrales de la excreción. En cada riñón entra una arteria renal, procedente de la arteria aorta descendente, que transporta la sangre para ser filtrada. La sangre ya depurada sale a través de una vena renal que conecta con la vena cava inferior.

Nefronas: La Unidad Funcional del Riñón

Las nefronas son las estructuras microscópicas donde se produce la orina, representando la unidad funcional del riñón. Se estima que hay aproximadamente un millón de nefronas en cada riñón.

Uréteres

Son los conductos que transportan la orina desde los riñones hasta la vejiga urinaria. Tienen una longitud aproximada de 21 a 30 cm y su pared está formada por tres capas:

• Mucosa
• Muscular
• Adventicia

Vejiga Urinaria

Funciona como un almacén temporal para la orina antes de ser expulsada al exterior a través de la uretra. Su capacidad es de alrededor de 400 cm³. Sus capas son:

• Mucosa
• Muscular
• Serosa

El Proceso de Formación de la Orina en la Nefrona

La producción de orina es un proceso complejo que se divide en tres etapas fundamentales:

1. Filtración Glomerular

La sangre que llega al riñón pasa del glomérulo a la cápsula de Bowman. Se trata de un proceso no selectivo en el que se filtra gran parte del plasma sanguíneo. El líquido resultante, llamado filtrado glomerular, contiene:

• Agua (aproximadamente 95%)
• Urea (aproximadamente 3%)
• Aminoácidos
• Glucosa
• Sales minerales e iones: potasio, fosfato, sodio, cloro, sulfato.
• Ácido úrico y creatinina.

2. Reabsorción Tubular

Es un proceso altamente selectivo. A medida que el filtrado avanza por los túbulos de la nefrona, las sustancias útiles para el organismo son devueltas a la sangre a través de los capilares que rodean los túbulos.

• En el túbulo contorneado proximal se reabsorbe:
  • El 67% del sodio.
  • La mayor parte del agua.
  • Iones cloruro, fosfato, potasio y bicarbonato.
  • Toda la glucosa y los aminoácidos.
  • Parte de la urea.
• En el asa de Henle se reabsorbe:
  • El 25% del cloruro sódico.
  • El 15% del agua.
• En el túbulo contorneado distal se reabsorben:
  • Cantidades variables de sodio y agua, dependiendo de las necesidades del cuerpo (regulación hormonal).

Finalmente, se ha reabsorbido aproximadamente el 99% del líquido filtrado inicialmente.

3. Secreción Tubular

Algunas sustancias que no fueron filtradas en el glomérulo, pero que deben ser eliminadas, pasan desde los capilares sanguíneos directamente a los túbulos. Este proceso ocurre principalmente en el túbulo distal y en el túbulo colector. Las sustancias secretadas incluyen:

• Iones de potasio (K⁺)
• Iones de hidrógeno (H⁺), para regular el pH sanguíneo.
• Amoníaco (NH₃)
• Drogas y fármacos (como la penicilina).

Composición Final de la Orina

La orina normal, producto final de estos tres procesos, está compuesta por:

• Agua: 95%
• Solutos: 5%, que incluyen:
  • Urea y ácido úrico (3%): Productos de la degradación de proteínas y ácidos nucleicos.
  • Sales inorgánicas (2%): Como cloruros, fosfatos y sulfatos.
  • Creatinina: Producto del metabolismo muscular.
  • Pigmentos: Como la urobilina, que le da su característico color amarillo.