Anatomía y Función Renal Sistema Excretor Anatomía y Función Renal Profesor José De La Cruz Martinez Departamento de Química y Biología Liceo Polivalente José De San Martín

Introducción El aparato excretor constituye una serie de órganos destinados a expulsar al exterior del cuerpo las sustancias de desecho del metabolismo (catabolitos). En la escala evolutiva se han creado distintos sistemas que cumplen esta función, como vacuolas en organismos unicelulares, nefridios en invertebrados, tubos de Malpighi en insectos y riñones en los animales vertebrados. El ajuste de la acidez sanguínea y de los niveles de iones y agua de la sangre son realizados por los riñones o sistema excretor.

Funciones Renales Su función principal es la regulación de la composición y volumen de los líquidos corporales a través de la formación de la orina La primera fase, filtración, es llevada cabo en el glomérulo La segunda fase, que comprende la resorción, secreción y regulación del equilibrio ácido-base, se realiza a nivel del túbulo y Asa de Henle

Una segunda función, es la producción y secreción de tres hormonas renales RENINA, regula la presión sanguínea arterial ERITROPOYETINA, controla la eritropoyesis en la médula ósea CALCITROL, forma activa de la vitamina D, participa en la regulación del calcio óseo y en la homeostasis iónica del cuerpo

Productos del Metabolismo y Órganos que los Eliminan Metabolito Vía metabólica de origen Órgano que la realiza Órgano que lo elimina Vía de eliminación Pigmentos biliares Degradación de hemoglobina Hígado Sistema Digestivo Heces CO2 Respiración celular Todas las células del cuerpo Pulmones Aire espirado Urea Degradación de aminoácidos Riñones Orina Ácido úrico Purinas Hígado y Riñónes

Localización y Anatomía del Sistema Renal

Morfología del Riñón y Sistema Urinario El riñón es un órgano par, formado por NEFRONES, situado en la región lumbar (detrás del hígado y estómago) detrás del peritoneo. Mide unos 12 cm con unos 140 g de peso, rodeado por tejido graso y envuelto en una cápsula celulofibrosa. El riñón está formado por una región MEDULAR o central de color rojizo y otra CORTICAL o periférica de color amarillento

En su porción central está el HILIO, cavidad por donde ingresan los vasos renales, y en donde desembocan conductos colectores llamados PAPILAS URINÍFERAS o RENALES Las papilas convergen y forman la PELVIS RENAL. A ella llega la orina que se acumula en la PELVIS.

Los URÉTERES nacen en la pelvis y transportan la orina empujada por peristaltismo, hasta la VEJIGA URINARIA donde se acumula. La vejiga posee válvulas a su ingreso que impiden el retroceso de la orina a los uréteres

Corte Longitudinal de un Riñón Humano

En la Zona Medular, se encuentran las PIRÁMIDES DE MALPIGHI (triangulares) cuyos vértices forman las papilas uriníferas. En las pirámides se encuentran los TUBOS COLECTORES, y la porción distal del tubo colector. Existen prolongaciones (PIRÁMIDES DE FERREIN) que penetran en la zona cortical.

En la Zona Cortical, se localizan las porciones proximales del nefrón. Existen pliegues profundos que rodean las pirámides de Malpighi, llamadas COLUMNAS DE BERTIN. Los corpúsculos renales quedan situados entre las Pirámides de Ferrein.

Irrigación Sanguínea Las Arterias Renales ingresan por el Hilio, donde se dividen en varias ramas que se dirigen a la corteza renal por las Columnas de Bertin. En la región que limita la Corteza de la Médula, las arterias se arquean y forman arterias de menor calibre (INTERLOBULILLARES). De las anteriores, derivan las ARTERIOLAS AFERENTES que ingresan en los glomérulos y de ellos salen las ARTERIOLAS EFERENTES, de menor tamaño. Las venas siguen el camino inverso al recorrido por las arterias, sin ingresar al glomérulo.

Nefrón o Nefrona Es la unidad anatómica del riñón, con forma de tubo de unos 50 mm de largo (cerca de 1 millón por riñón humano) En su extremo proximal, se encuentra una invaginación con un ovillo de capilares (glomérulo), incluido en una cápsula (Cápsula de Bowman)

En su porción central están las ramas descendentes y ascendentes del Tubo Contorneado Proximal, separadas por el Asa de Henle hacia la zona media del riñón Termina con el Tubo Contorneado Distal y el Tubo Colector. Se encentra principalmente en la región cortical del riñón, aunque los hay también hacia la región media. Cumplen funciones de filtración,resorción y secreción

Esquema de un Nefrón

Glomérulo Ovillo de capilares intercalados entre una arteriola aferente y una arteriola eferente. Están en íntimo contacto con la hoja visceral de la cápsula de Bowman (formada por epitelio plano)

Es el lugar donde ocurre la formación de orina primaria mediante la ultra filtración del plasma en los capilares del ovillo. Filtración que depende de la presión sanguínea arterial, que genera la presión efectiva de filtración. La orina primaria continua por la cápsula donde ocurre la reabsorción de agua, nutrientes y sales minerales

Filtración Unos 120 ml/min de plasma se filtran en los glomérulos, equivale a unos 170-180 L/día de orina primaria. Alrededor de 1,5L/día se eliminan como orina, el resto depurado se reabsorbe Sólo tras capas (dos epitelios y una capa basal) separan el líquido plasmático de la orina inicialmente formada.

Diferencias de presión entre arteriolas y cápsula: La presión intraglomerular, que puede llega a los 60 mm Hg (18 para un capilar normal), fuerza a los fluidos a través de los tejido. Diferencias de presión entre arteriolas y cápsula: Arteriola aferente: 100 mmHg Glomérulo: 60 mmHg Cápsula de Bowman: 18 mmHg

Existen poros que permiten el paso de sustancias de hasta 5 a 6 mil de PM. El filtrado inicial consta de casi todo excepto células y grandes proteínas, y la gran parte de este filtrado inicial regresa a la sangre. Contiene elevados niveles de los iones Cl- y HCO3 Es un proceso pasivo, ya que si se bloque la formación de ATP en el riñón, este proceso continua

Regulación de la Filtración Glomerular EXTRÍNSECA: Llevada a cabo por parte del Sistema Nervioso Vegetativo o Autónomo; el simpático producirá una constricción en el diámetro de la arteriola aferente. Si el simpático es estimulado, producirá inhibición en la formación de orina. Si se cierra la presión del glomérulo descenderá (en su interior) y la filtración también descenderá

INTRÍNSECA: Al detectarse un flujo lento en el túbulo distal, las células yuxtaglomerulares producen Renina, hormona que transforma al angiotensiógeno en agiotensina, ésta produce la constricción en la arteriola eferente, elevando la presión del glomérulo y la filtración glomerular.

Reabsorción Consiste en la recuperación del material filtrado desde los túbulos a los capilares peritubulares Se desarrolla a lo largo de los túbulos contorneados y del Asa de Henle, cuyas células poseen abundantes mitocondrias y vellocidades Una pequeña cantidad de creatinina, ácido úrico y urea son reabsorbidos pasivamente por difusión

Los aminoácidos, vitaminas, glucosa, iones (Na+, K+, Ca+2, Mg+2, Cl-, PO4 -3, HCO3- ) la mayoría del agua y alrededor de la mitad de la urea son recuperados y pasan a los capilares peritubulares que rodean el nefrón Túbulo proximal: recuperación de nutrientes (por transporte activo) y agua (por osmosis) Asa de Henle (presente sólo en mamíferos): La región descendente es permeable y la ascendente es impermeable al agua. Ocurre la recuperación activa de sodio (conjuntamente con Cl- movidos pasivamente) y movilización pasiva de agua hacia el fluido intersticial. La acumulación de Na+ en el exterior favorece la salida del agua

reabsorción y secreción Secciones del nefrón donde se produce la reabsorción y secreción de iones y agua

Secreción Tubular Se refiere principalmente al ajuste de pH del fluido corporal. Es de menor importancia en el ser humano comparado con vertebrados inferiores (anfibios) La sangre posee un pH normal que varía entre 7,35 a 7,45 que permanece estable

Al aumentar la concentración de protones, éstos son bombeados desde los capilares, que rodean al nefrón, al fluido que recorre sus túbulos, por transporte activo Debido a este proceso, la orina finalmente obtenida tiene un pH entre 5 y 7

Control Hormonal Se lleva a cabo para regular los volúmenes de líquidos corporales en relación a la pérdida e ingesta y en relación a las concentraciones plasmática de iones LA ALDOSTERONA, producida por la glándula suprarrenal, actúa a nivel del túbulo contorneado distal y estimula la reabsorción de Na+. Una baja en su concentración, o de la presión sanguínea estimulan la secreción de la hormona

LA VASOPRESINA o ADH, secretada por la hipófisis (y producida por el hipotálamo), actúa en el túbulo colector y permite regular el agua corporal. Un bajo nivel hídrico (o alta concentración de Na+), detectado por el hipotálamo, estimula la liberación de la ADH y se incrementa la permeabilidad al agua. La orina resultante es más concentrada y de menor volumen Alcohol y diuréticos inhiben liberación de ADH

Control Hormonal de la Función Renal Origen Función ADH (antidiurética) Hipotálamo (pero secretada por la Hipófisis) Aumenta la permeabilidad de los tubos colectores al agua produciendo orina hipertónica Péptido Cardíaco Aurículas del corazón inhibe la reabsorción de iones sodio en el túbulo distal Aldosterona Glándulas suprarrenales Aumenta la reabsorción de Na+ y secreción de K+ en los túbulos distales y tubos colectores

Sistema de Regulación por Renina –Angiotensina- Aldosterona

Diferencias entre el filtrado y la orina Substancia Filtrado (cantidad formada por día) Orina (cantidad formada al día) Agua 180 L 1,8 L Iones de sodio 630 g 3,2 g Iones de potasio 22 g 2,1 g Glucosa 180 g 0 g Urea 475 g 262 g