SISTEMA URINARIO
El sistema urinario es el conjunto de órganos que participan en la formación y
evacuación de la orina. Está constituido por dos riñones, órganos densos
productores de la orina, de los que surgen sendas pelvis renales como un ancho
conducto excretor que al estrecharse se denomina uréter, a través de ambos
uréteres la orina alcanza la vejiga urinaria donde se acumula, finalmente a través
de un único conducto, la uretra, la orina se dirige hacia el meato urinario y el
exterior del cuerpo.
Los riñones filtran la sangre y producen la orina, que varia en cantidad y
composición, para mantener el medio interno constante en composición y volumen,
es decir para mantener la homeostasis sanguínea.
Concretamente, los riñones regulan el volumen de agua, la concentración iónica y
la acidez (equilibrio ácido base y pH) de la sangre y fluidos corporales, además
regulan la presión arterial, eliminan residuos hidrosolubles del cuerpo, producen
hormonas y participan en el mantenimiento de la glucemia, en los estados de
ayuno.
LOS RIÑONES
SITUACIÓN Y PRINCIPALES RELACIONES ANATÓMICAS
Los riñones están situados en el abdomen a ambos lados de la región dorsolumbar
de la columna vertebral, aproximadamente entre la 12ª vértebra dorsal y la 3ª
vértebra lumbar, situándose el derecho en un plano inferior al izquierdo, debido a la
presencia del hígado. La cara posterior de cada riñón se apoya en la pared
abdominal posterior formada por los músculos posas mayor, cuadrado de los
lomos y transverso del abdomen de cada lado, su cara anterior está recubierta
por el peritoneo, de ahí que se consideren órganos retroperitoneales. A través de la
membrana peritoneal, los riñones se relacionan con los órganos intraabdominales
vecinos.
El riñón derecho se relaciona con la vena cava inferior, la segunda porción del
duodeno, el hígado y el ángulo hepático del colon, con los dos últimos a través del
peritoneo.
El riñón izquierdo se relaciona con la arteria aorta abdominal, el estómago, el
páncreas, el ángulo esplénico del colon y el bazo.
El polo superior de cada riñón está cubierto por la glándula suprarrenal
correspondiente, que queda inmersa en la cápsula adiposa.
MORFOLOGIA EXTERNA
Los riñones son de color rojizo, tienen forma de habichuela, en el adulto pesan
entre 130 g y 150 g cada uno y miden unos 11cm. (de largo) x 7cm. (de ancho) x
3cm. (de espesor). En cada riñón se distingue un polo superior y uno inferior; dos
caras, la anterior y la posterior; dos bordes, el externo o lateral convexo y el medial
o interno cóncavo que presenta en su porción central el hilio renal, éste es una
ranura por donde entran y salen nervios, vasos linfáticos, vasos arteriovenosos y la
pelvis renal, estos últimos constituyen el pedículo renal que se dispone de la
siguiente forma, de delante a atrás: vena renal, arteria renal y pelvis renal.
Envolviendo íntimamente al parénquima renal se encuentra primero la cápsula
fibrosa, por fuera de ésta se encuentra la cápsula adiposa y aún más
externamente se sitúa la aponeurosis renal
MORFOLOGIA INTERNA: SENO, PARÉNQUIMA RENAL (CORTEZA Y MÉDULA)
Y VASCULARIZACIÓN
En un corte frontal del riñón observamos dos elementos bien diferenciados: una
cavidad llamada seno renal, cuyo orificio es el hilio renal y el tejido llamado
parénquima renal, que a su vez presenta dos zonas de distinto aspecto y
coloración: la corteza renal lisa y rojiza, en la periferia y la médula renal de color
marrón, situada entre la corteza y el seno renal.
INERVACIÓN E IRRIGACIÓN
La inervación de ambos riñones corre a cargo de los nervios renales que se
originan en el ganglio celíaco, estructura nerviosa del sistema nervioso autónomo
simpático situada sobre la arteria aorta abdominal, a ambos lados del tronco
arterial celíaco, justo por debajo del diafragma. Los nervios renales forman el plexo
renal que penetra en los riñones acompañando a las arterias renales, la mayoría
son vasomotores (inervan vasos sanguíneos), de manera que regulan el flujo
sanguíneo renal
LAS NEFRONAS: CORPÚSCULOS, TÚBULOS Y APARATO YUXTAGLOMERULAR
Al observar microscópicamente el parénquima renal, se constata que cada riñón
está constituido por más de 1 millón de elementos tubulares plegados y ordenados,
sustentados por tejido conjuntivo muy vascularizado, que denominamos nefronas.
En función de la posición en el parénquima se distinguen las nefronas corticales
(80% aprox.) con el corpúsculo situado en la zona más externa de la corteza y el
segmento tubular denominado asa de Henle que penetra a penas en la zona
superficial de la pirámide medular y las nefronas yuxtamedulares (20%) que
tienen el corpúsculo situado en la zona de la corteza próxima a la médula
El corpúsculo renal está constituido por los capilares glomerulares alojados en
una cápsula esférica llamada la cápsula de Bowman.
Podemos imaginar la cápsula como un globo parcialmente desinflado en el que se
hunde el glomérulo como un puño, de manera que los capilares glomerulares
quedan rodeados por una doble pared de la cápsula de Bowman, la pared visceral,
en íntimo contacto con la pared de los capilares, que forman la membrana de
filtración y por fuera la pared parietal, entre las dos capas está el espacio
capsular que se continua sin interrupción con la luz del túbulo renal.
La arteriola Aferente que precede al glomérulo y la Eferente que le sigue, se sitúan
ambas al mismo nivel y constituyen el polo vascular del corpúsculo, opuesto a éste
se encuentra el polo urinario con el inicio del túbulo renal. En el corpúsculo sucede
la filtración del plasma sanguíneo y la formación del filtrado glomerular
túbulo renal nace a continuación de la cápsula de Bowman, presenta cuatro
segmentos con características histológicas, funcionales y topográficas distintas,
rodeados por la red capilar peritubular (ver riñón: Morfologia interna: seno,
parénquima renal (corteza y médula) y vascularización), su función es la de
5
concentrar el filtrado hasta conseguir una orina definitiva ajustada a las
necesidades homeostáticas de la sangre.
(1) El túbulo contorneado proximal es un tubo sinuoso de 13 mm de longitud
aprox., se dispone a continuación del corpúsculo renal, consta de un epitelio
cuboide simple, cuyas células poseen un borde en cepillo de microvellosidades que
aumenta su capacidad de absorción. Su función principal es la de reabsorber el
80% aprox. del filtrado glomerular.
(2) El asa de Henle está constituida por dos ramas en forma de horquilla: la rama
descendente que parte a continuación del tubo contorneado proximal y se
introduce en la pirámide medular a más o menos profundidad, dependiendo de si se
trata de una nefrona cortical o yuxtamedular y la rama ascendente, a
continuación, que retorna hacia la corteza renal.
En la porción ascendente del asa de Henle de las nefronas yuxtamedulares, se
distingue el segmento delgado seguido del segmento grueso, este último presenta
un epitelio cuboide simple, a diferencia del resto del asa que se caracteriza por un
epitelio escamoso simple. Estas asas largas crean un gradiente de
concentración de sodio en el intersticio de la médula renal (mayor
concentración salina cuanto más cerca de la papila) que hace posible la formación
de escasa orina concentrada cuando el cuerpo necesita ahorrar agua.
(3) El túbulo contorneado distal es de epitelio cuboide simple con algunas
células principales poseedoras de receptores para las hormonas antidiurética y
aldosterona. Este segmento sigue la rama ascendente del asa de Henle y en su
porción inicial se sitúa entre las arteriolas aferente i eferente, la confluencia de
estas tres estructuras forma el denominado aparato yuxtaglomerular que
presenta células muy especializadas reguladoras de la tasa de filtración glomerular
(4) El túbulo o conducto colector, Es un tubo rectilíneo que se forma por
confluencia de los túbulos contorneados distales de varias nefronas, a su vez,
varios túbulos colectores confluyen en un conducto papilar que junto con otros
similares drena en un cáliz menor. Estos conductos, se prolongan desde la corteza
hasta la papila renal, atravesando en altura toda la pirámide.
El colector se asemeja al distal en cuanto al tipo de epitelio que lo constituye,
además de las células principales posee muchas células intercaladas que
intervienen en la homeostasis del pH sanguíneo
VÍAS URINARIAS
INTRARRENALES: CÁLICES Y PELVIS RENAL
Son el conjunto de canales excretores que conducen la orina definitiva desde su
salida del parénquima renal hasta el exterior del riñón: los cálices menores y
mayores, la pelvis renal.
Los cálices menores son unas estructuras visibles macroscópicamente, en forma
de copa, situados en el seno renal. Recogen la orina procedente de los conductos
papilares que desembocan en la papila renal (vértice agujereado de cada pirámide
medular). En cada riñón hay tantos cálices menores como pirámides, es decir entre
8 y 18 aprox.
Los cálices mayores, en número de 2 a 3 por riñón, conducen la orina de los
cálices menores a la pelvis renal.
La pelvis renal se forma por la reunión de los cálices mayores, es un reservorio con
capacidad para 4-8 cm3 de orina, tiene actividad contráctil que contribuye al avance
de la orina hacia el exterior. La pelvis renal tiene una porción intrarrenal, situada en
el seno renal y una porción extrarrenal, a partir del hilio, que se hace
progresivamente más estrecha hasta continuarse con el uréter.
EXTRARRENALES: URÉTERES, VEJIGA Y URETRA
Son los uréteres, la vejiga urinaria, la uretra: La pelvis renal de cada riñón se
continua con el uréter correspondiente éstos son dos finos conductos músculomembranosos
(entre 4 y 7 mm de diámetro), retroperitoneales, que terminan en la
base de la vejiga urinaria, dibujando un trayecto de entre 25 a 30 cm., con una
porción abdominal y una pelviana.
aorta abdominal
arteria renal izquierda
arteria renal derecha
riñón derecho
riñón izquierdo
arterias testiculares
uréter
arteria ilíaca primitiva
arteria ilíaca interna
arteria ilíaca externa
vejiga
primer estrechamiento:
unión pelvicoureteral
segundo estrechamiento:
estrecho de la pelvis
tercer estrechamiento:
entrada en la vejiga
En su trayecto abdominal, los uréteres descienden verticalmente, apoyados sobre
la pared muscular abdominal posterior (a lo largo del músculo Psoas), recubiertos
por el peritoneo. Al penetrar en la cavidad pélvica, cruzan los vasos ilíacos comunes
iniciándose su trayecto pélvico. A continuación, en el hombre, los uréteres pasan
por debajo de los conductos deferentes, mientas que en la mujer lo hacen por
debajo de las arterias uterinas. Finalmente los dos uréteres llegan al fondo vesical
donde se abocan, atraviesan la pared vesical siguiendo un trayecto oblicuo de
arriba abajo y de fuera adentro. Este trayecto explica la ausencia de reflujo
vesicoureteral cuando la vejiga está llena, y se puede considerar una verdadera
válvula fisiológica.
La pared de los uréteres consta de tres capas: la mucosa, que recubre la luz del
tubo, la muscular intermedia, compuesta por células musculares lisas con actividad
contráctil y la serosa externa constituida a base de fibras conjuntivas
La vejiga urinaria es un órgano muscular hueco situado en la cavidad pélvica, es un
reservorio de orina con capacidad máxima fisiológica de hasta 800 ml, aunque en
determinadas patologías puede exceder bastante este volumen.
Cuando está vacía, la vejiga adopta una forma triangular de base ancha situada
hacia atrás y hacia abajo, el fundus, el cuerpo vesical se estrecha hacia delante
coincidiendo en su borde anterior con el borde superior de la sínfisis púbica. La cara
superior (sobre la cual se apoya el útero en la mujer) es ligeramente cóncava, a no
ser que contenga un gran volumen de orina (700cl aprox.), en cuyo caso, la cara
superior forma una cúpula que sobrepasa la sínfisis púbica.
En el fundus vesical hay tres orificios, los dos ureterales, separados por unos 4-5
cm. y el orificio uretral, punto de partida de la uretra, los tres delimitan un espacio
triangular denominado trígono vesical.
La capa muscular de la pared vesical está constituida por una potente red de fibras
musculares lisas, músculo detrusor, que permiten una contracción uniforme de
este órgano. La capa muscular está revestida interiormente por la mucosa y
submucosa.
El orificio uretral y el inicio de la uretra están rodeados por dos esfínteres: uno de
control involuntario formado por haces del músculo pubovesical y otro de control
voluntario formado por fibras del músculo transverso profundo del periné que
forma parte del diafragma urogenital.
La uretra femenina es un conducto de unos 3-4 cm. de longitud destinado
exclusivamente a conducir la orina. Nace en la cara inferior de la vejiga, desciende
describiendo un trayecto ligeramente cóncavo hacia delante, entre la sínfisis púbica
por delante y la pared vaginal por detrás, desemboca en el meato uretral externo
de la vulva, entre el clítoris por delante y el orificio vaginal por detrás. Poco antes
del meato, la uretra atraviesa el músculo transverso profundo del periné que
constituye su esfínter externo, de control voluntario.
La uretra masculina tiene una longitud de entre 20-25 cm repartidos en varios
segmentos:
(1) uretra prostática, segmento de unos 3-4cm de longitud y 1cm de diámetro
que atraviesa la próstata.
(2) uretra membranosa de 1cm aprox. de longitud, que atraviesa el músculo
transverso profundo del periné, el esfínter voluntario del conducto.
(3) uretra esponjosa, que se dispone a todo lo largo del cuerpo esponjoso del
pene, hasta el meato uretral.
FORMACIÓN DE LA ORINA
La Filtración glomerular (membrana de filtración),
La Reabsorción tubular
La Secreción tubular
Agua y cloruro sódico a través de la nefrona: Efecto de las hormonas antidiurética
y aldosterona.
Potasio, calcio, urea e hidrogeniones a través de la nefrona.
Función endocrina de los riñones
La micción
EQUILIBRIO OSMÓTICO O HIDROELECTROLÍTICO
Volumen y composición de los compartimentos fluidos del organismo.
Ganancias y pérdidas diarias de agua y electrolitos
Control de la ganancia de agua
Control de las pérdidas de agua y solutos
EQUILIBRIO ACIDO BASE
Introducción
Sustancias ácidas y básicas: acidez, basicidad y pH
Mecanismos reguladores de equilibrio ácido base:
Sistemas amortiguadores: proteico, bicarbonato y fosfato
Regulación de la ventilación pulmonar
Control renal
FORMACIÓN DE LA ORINA
La formación de la orina pasa por tres etapas fundamentales:
(1) la filtración glomerular
(2) la reabsorción tubular
(3) la secreción tubular
La mayor parte de substancias excretadas, es decir las que se encuentran en la
orina definitiva, pasan por las dos primeras.
LA FILTRACIÓN GLOMERULAR
La filtración glomerular es la etapa inicial en la formación de la orina, consiste en el
paso de parte del plasma sanguíneo que circula por los capilares glomerulares del
riñón, hacia el espacio capsular de Bowman, atravesando la membrana de
filtración, ésta es un filtro complejo formado por tres estructuras: la membrana
basal y el endotelio fenestrado, ambos, constituyentes de los capilares
glomerulares y la capa de podocitos, propia de la pared visceral de la cápsula
de Bowman, que los rodea. Los podocitos son células epiteliales muy modificadas
con largas prolongaciones citoplasmáticas llamadas pedicelos.
Los elementos formes de la sangre (hematíes leucocitos y plaquetas) así como las
proteínas plasmáticas no pueden atravesar la membrana de filtración, de ahí que el
filtrado, orina primitiva u orina inicial que se recoge en el espacio de Bowman
tenga una composición similar a la del plasma, excepto en lo que concierne a las
proteínas.
Para que haya filtración glomerular debe haber suficiente presión sanguínea en los
capilares glomerulares, esto se consigue si la presión arterial sistémica (PAS)
es igual o superior a 60 mmHg, ya que cifras menores no producen una presión
capaz que forzar el paso del agua y solutos del plasma hacia el espacio capsular de
Bowman.
Gracias a distintos mecanismos reguladores en los que, entre otras, intervienen
hormonas producidas por el propio riñón (en el aparato yuxtaglomerular), se
consigue que la filtración glomerular se mantenga constante entre 80 y
180 mmHg de PAS.
La Presión neta de filtración (PNF) que hace posible la filtración glomerular, es el
resultado de las siguientes fuerzas contrapuestas: 1) la presión hidrostática de
la sangre en el glomérulo (PHSG) que depende de la PAS y favorece la
filtración, 2) la presión hidrostática del filtrado en la cápsula de Bowman
(PHC) y 3) la presión coloidosmòtica (oncótica) de la sangre glomerular
(PC), ambas opuestas a la filtración.
Substituyendo los valores medios reales de estas tres fuerzas obtenemos el valor
de la PNF que es de aprox. 10 mmHg.
PNF = PHSG – (PHC + PC) = 55 mm Hg – (15 mmHg + 30 mmHg) =
10 mm Hg
La tasa de filtración glomerular (TFG) es otro de los parámetros a saber de la
fisiología renal, es el volumen de filtrado que se produce por unidad de tiempo, es
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de unos 120mL/min. aprox., que en 24 horas supone la elevada cifra de 180
L.
Este enorme volumen de filtrado se debe a la gran cantidad de sangre que reciben
ambos riñones por unidad de tiempo, unos 1200 mL/min., que representa del 20 al
25% del gasto cardíaco en reposo (5000 mL/min.). Se comprende la necesidad de
la reabsorción tubular para alcanzar el volumen definitivo de orina, que en general,
en el adulto es de unos 2 L/día.
Se puede estudiar la TFG midiendo, en orina, la concentración de substancias que
como la inulina o la creatinina, cumplen los siguientes requisitos: se filtran en
forma de molécula libre, no ligada a proteínas, no se reabsorben ni se secretan a
nivel tubular, no se producen ni destruyen por el riñón, ni modifican el
funcionamiento del mismo.
LA REABSORCIÓN TUBULAR
La reabsorción tubular es el retorno de gran parte del filtrado al torrente
sanguíneo: las sustancias imprescindibles para el cuerpo como el agua, la glucosa,
los aminoácidos, vitaminas, parte de la urea, los iones Na+, K+, Ca2+, Cl-, HCO3
-(bicarbonato), HPO4
2- (fosfato) abandonan los túbulos de las nefronas e ingresan en
los capilares peritubulares, atravesando las paredes de ambas estructuras.
El motor de la reabsorción tubular de gran parte del filtrado es el continuo
funcionamiento de las bombas de Sodio/potasio (ATPasa de Na+/K+)
ubicadas en la cara basal de las células tubulares. Estos dispositivos moleculares
consumen energía en forma de ATP para poder transportar ambos iones en contra
de su gradiente de concentración (transporte activo). Las bombas de Na+/K+ crean
un flujo de sodio desde el filtrado hacia los capilares que directa o indirectamente
propicia la reabsorción de todo lo demás.
La reabsorción del 99% del filtrado sucede a todo lo largo del túbulo renal
especialmente en el segmento contorneado proximal (un 80% aprox.) mientras que
el ajuste preciso del volumen y composición de orina definitiva se efectúa en el
túbulo contorneado distal y colector.
SECRECIÓN TUBULAR
La secreción tubular es la transferencia de materiales desde la sangre de los
capilares peritubulares y de las células de los túbulos renales hasta el líquido
tubular, con el objetivo de regular la tasa de dichas sustancias en el torrente
sanguíneo y de eliminar desechos del cuerpo. Las principales substancias
secretadas son H+, K+, NH4 + (iones amonio), creatinina y ciertos fármacos como la
penicilina.
AGUA Y CLORURO SÓDICO A TRAVÉS DE LA NEFRONA: EFECTO DE LAS
HORMONAS ANTIDIURÉTICA Y ALDOSTERONA
En el glomérulo renal se filtra toda la sal (NaCl o cloruro sódico) y el agua del
plasma a razón de 120mL/min. En los 180 L de filtrado producidos diariamente hay
1,5 Kg. de NaCl, del que sólo será excretado el 1%.
En el túbulo contorneado proximal (TCP) se reabsorbe el 75% del Na+ por
trasporte activo a través de las Bombas de Sodio/Potasio o ATPasa de
Na+/K+, una proporción similar de iones Cloro le sigue por la diferencia de cargas
11
eléctricas que se crea (gradiente eléctrico) y el agua acompaña a ambos siguiendo
un gradiente osmótico. Al final de este segmento, el volumen de filtrado se ha
reducido mucho pero se mantiene isotónico con respecto al plasma sanguíneo, es
decir ambos fluidos presentan una similar concentración de sal.
En la porción descendente del asa de Henle, siguiente segmento tubular de la
nefrona, a penas sucede transporte activo de Na+ y consecuentemente tampoco de
Cl-, en cambio, sus paredes son muy permeables al agua.
La porción ascendente del Asa de Henle presenta características contrapuestas
a la anterior, es decir, una activa reabsorción de NaCl y gran impermeabilidad al
agua.
Esta configuración del Asa de Henle, típica de las nefronas yuxtamedulares,
produce una progresiva concentración de la orina primitiva a medida que desciende
por el asa y su posterior dilución a medida que recorre el tramo ascendente, de
manera que la orina que llega al túbulo contorneado distal (TCD) contiene menos
NaCl que el plasma sanguíneo, es orina diluida o hipotónica con respecto al plasma.
Si a esta curiosa configuración del Asa le añadimos la pobre vascularización de las
pirámides medulares, por donde éstas hacen su recorrido de ida y vuelta hacia la
corteza, tenemos las condiciones necesarias para que se produzca una gran
concentración de sal (mayor cuanto más nos acercamos a la papila) en el intersticio
de esta región.
La elevada salinidad de la medula renal va a permitir que se pueda concentrar la
orina, cuando el cuerpo precise agua, esto sucederá en el último segmento tubular
de las nefronas, el conducto colector y siempre que haya hormona antidiurética
o ADH (segregada por la hipófisis posterior) en sangre.
En el túbulo contorneado distal (TCD) sólo sucede la reabsorción de Na+ en
presencia de Aldosterona (hormona suprarrenal), ambas hormonas intervienen
para regular, de forma precisa, la excreción de agua y sal en función de las
necesidades del organismo.
En ausencia de ADH, la pared de la porción terminal del TCD y toda la pared del CC
son casi impermeables al agua, es el caso del exceso de agua en el organismo que
se compensa con la producción de más volumen de orina hipotónica u orina diluida.
El déficit de agua en el organismo, sin embargo, estimula la secreción de la ADH
ésta hace que el último tramo de la nefrona sea permeable al agua y el agua
difunde de la luz tubular hacia los capilares sanguíneos de la médula renal gracias
al gradiente de salinidad generado por el asa de Henle, el resultado es poco
volumen de orina concentrada, (ver equilibrio osmótico).
En la porción terminal del TCD y la porción inicial del CC, la reabsorción de Na+ sólo
se produce de forma significativa en presencia de la Aldosterona.
En caso de disminución del volumen plasmático o descenso de la presión arterial se
estimula la secreción de Aldosterona y la reabsorción de sodio (ver equilibrio
osmótico).
POTASIO, CALCIO, UREA E HIDROGENIONES A TRAVÉS DE LA NEFRONA
El potasio juega un papel crucial en la excitabilidad neuromuscular, de ahí que,
cambios por exceso o por defecto de sus valores sanguíneos, ([K+] = 4,5-5
mmol/L) pueden originar trastornos graves de la conductibilidad y contractibilidad
cardiacas.
Tras ser filtrado, el potasio es totalmente reabsorbido en el TCP y sólo aparece en
la orina cuando por efecto de la Aldosterona y en respuesta a un exceso de potasio
o un déficit de sodio en sangre (hiperkaliemia) se secreta y elimina en el segmento
terminal.
La hipocalcemia (descenso del calcio sanguíneo, Ca2+) aumenta la excitabilidad
neuromuscular. El calcio tras filtrarse en el glomérulo es reabsorbido pasivamente a
todo lo largo del túbulo renal, a excepción del segmento contorneado distal, donde
su reabsorción sucede en presencia de la Paratohormona, hormona
hipercalcemiante secretada por las glándulas paratiroides.
La urea es un producto residual del metabolismo de los aminoácidos y de otros
compuestos nitrogenados, además de filtrado a nivel glomerular, es secretado a
todo lo largo del túbulo renal y en parte reabsorbido en el AH y en el CC de manera
que se produce un continuo reciclamiento de la misma a nivel de la médula renal.
La secreción de hidrogeniones (también llamados protones o H+) sucede en el TCP
y en el CC de cara a mantener el equilibrio ácido base del organismo.
Los riñones segregan sustancias reguladoras como la renina, la eritropoyetina y la
forma activa de la vitamina D.
(1) La renina es una sustancia segregada por el aparato yuxtaglomerular renal que
participa en el sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona que contribuye al
equilibrio osmótico del organismo (ver equilibrio hidroelectrolítico del organismo).
(2) La eritropoyetina es segregada por las células medulares del riñón y actúa
sobre la médula ósea estimulando la maduración y proliferación de los glóbulos
rojos.
(3) El riñón produce la forma activa de la vitamina D o 1,25
Dihidroxicolecalciferol que estimula la absorción activa de calcio a nivel intestinal
y favorece la actividad hipercalcemiante de la paratohormona a nivel renal y óseo.
LA MICCIÓN
Es el vaciado vesical que permite la evacuación de la orina.
Cuando el volumen de orina en la vejiga es menor de 350 mL aprox., los esfínteres
uretrales interno y externo están contraídos y el orificio uretral está cerrado.
Un mayor volumen de orina desencadena el llamado reflejo de la micción, en
este arco reflejo, la distensión de las paredes vesicales estimula sus
presorreceptores que captan y propagan la señal de estiramiento a través de fibras
nerviosas que alcanzan el centro medular de la micción situado entre S2 y S3 de la
médula espinal lumbosacra, a partir de aquí, fibras parasimpáticas conducen la
respuesta motora hasta la vejiga provocando la contracción del músculo detrusor y
la relajación del esfínter.
Al mismo tiempo, el centro de la micción inhibe las motoneuronas somáticas, con
centro en la corteza cerebral, que inervan el esfínter uretral externo, así, solo se
produce la micción cuando el músculo vesical se contrae y los esfínteres interno y
externo se relajan.
El control voluntario de la micción, por lo tanto, se efectúa gracias al esfínter uretral
externo, constituido por fibras del gran músculo estriado llamado diafragma pélvico.
La correcta hidratación del cuerpo depende tanto del volumen preciso de agua
corporal como de la proporción adecuada de sustancias iónicas (electrolitos)
disueltas en ella.
Diversos mecanismos homeostáticos nerviosos y hormonales actúan continuamente
para mantener constante la proporción de estas sustancias, a base de regular
ganancias y pérdidas de las mismas.
EQUILIBRIO OSMÓTICO O HIDROELECTROLÍTICO
VOLUMEN Y COMPOSICIÓN DE LOS COMPARTIMENTOS FLUIDOS DEL
ORGANISMO
De forma abstracta podemos considerar el cuerpo humano como la suma de dos
grandes compartimentos o espacios rellenos de fluidos: el celular que comprende
el líquido o fluido intracelular (LIC) de todas las células de todos los tejidos y el
extracelular que contiene el líquido o fluido extracelular (LEC), subdividido en
líquido intersticial del espacio intersticial (75% del LEC) y plasma sanguíneo
del espacio vascular (25% del LEC).
El 55-60% de la masa corporal total de una persona adulta corresponde al agua,
dos terceras partes de este gran volumen acuoso constituyen el LIC, mientras que
el tercio restante corresponden al LEC.
La barrera que separa el compartimiento celular del espacio intersticial circundante
es la membrana citoplasmática de todas las células, muy selectiva al paso de iones
y pequeñas moléculas, mientras que entre el líquido intersticial y el plasma
sanguíneo se dispone la membrana endotelial de los capilares sanguíneos que
permite el paso de agua, iones y moléculas de bajo peso molecular.
La proporción de electrolitos en los compartimentos intra y extracelulares se
mantiene constante alrededor de los 300 mEq/L, a expensas de los principales
iones que en el LIC son K+, HPO4
=, H2PO4
- y proteínas- principalmente, mientras
que en el LEC son Na+, Cl- y HCO3
GANANCIAS Y PÉRDIDAS DIARIAS DE AGUA Y ELECTROLITOS
Generalizando, se puede considerar que el adulto sano obtiene unos 2500 mL de
agua al día a partir de los alimentos (30%), de las bebidas (60%) y del agua
metabólica, que resulta de la oxidación intracelular de los compuestos nutritivos
durante la respiración celular (10%).
CONTROL DE LA GANANCIA DE AGUA
Cuando las pérdidas de agua del cuerpo superan a las ganancias, el centro
hipotalámico de la sed genera la necesidad de beber o conducta de la sed, de
cara a evitar la disminución del volumen de líquido y el aumento de la
concentración de los electrolitos disueltos (osmolaridad), situación que se conoce
como deshidratación.
Los estímulos y señales que desencadena la conducta de la sed son los siguientes:
(1) el aumento de la osmolaridad del plasma detectado por los osmorreceptores
hipotalámicos
(2) la sensación de boca seca producida por la disminución de saliva que genera
impulsos nerviosos estimuladores del centro de la sed
(3) la disminución de la presión arterial detectada por los barorreceptores del
sistema cardiocirculatorio (receptores de la presión arterial).
(4) el aumento de la Angiotensina II circulante como respuesta a la Renina
secretada por el aparato yuxtaglomerular renal ante la disminución de la
presión arterial y el filtrado.
CONTROL DE LAS PÉRDIDAS DE AGUA Y SOLUTOS
La osmolaridad de los líquidos corporales está en relación directa con la
concentración de NaCl y el volumen hídrico del plasma sanguíneo. Los riñones,
regulando ambos parámetros bajo el control hormonal, modifican las características
de la orina, contribuyendo al mantenimiento de la homeostasis hidroelectrolítica del
organismo.
Las hormonas que más influyen sobre el riñón son:
(1) La Angiotensina II y (2) la Aldosterona, ambas promueven la
reabsorción
de Na+ y Cl-, reduciendo las pérdidas urinarias de ambos iones, con lo que
aumentan el volumen de líquidos corporales. El aumento de ambas hormonas
responde, a su vez, al aumento de la Renina producida por el aparato
yuxtaglomerular renal, cuando éste detecta el descenso de la presión arterial y
de la presión de filtración renal. Estos tres elementos reguladores forman el
sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona.
(3) el péptido natriurético auricular (PNA) promueve la natriuresis o
excreción urinaria de Na+ y Cl- que se acompaña de pérdida de agua, de manera
que disminuye el volumen de los líquidos corporales. El PNA se produce en las
aurículas cardíacas como respuesta a un aumento de la presión arterial que
aumenta la distensión de sus paredes.
(4) la Hormona Antidiurética (HAD) es el principal factor regulador del
volumen de orina producida, esta hormona se segrega por la hipófisis posterior
en respuesta a una disminución del volumen plasmático, en esta situación, la
unión de la hormona a los receptores celulares de los conductos colectores
renales aumenta su permeabilidad al agua y promueve su reabsorción,
produciéndose una orina concentrada.
EQUILIBRIO ÁCIDO BASE
La estructura funcional de nuestras proteínas, la mayoría de procesos fisiológicos
del organismo y todas las reacciones químicas intracelulares, requieren unas
condiciones de acidez constantes (próximas a la neutralidad) para desarrollarse con
normalidad.
El equilibrio ácido base contempla los mecanismos moleculares y fisiológicos que
tratan de mantener la acidez sanguínea constante y estable, alrededor de un pH de
7,4 (entre 7,35 y 7,45), lo cual asegura una concentración correcta de ácidos y
bases a todos los niveles del cuerpo, tanto en la sangre como en los tejidos.
El metabolismo celular produce bases como el amoniaco (NH3) y sobre todo
sustancias ácidas como el ácido sulfúrico (H2SO4), el ácido fosfórico (H3PO4), el
ácido úrico, el ácido láctico, el ácido acetoacético y el ácido ß-hidroxibutírico. La
cantidad de todos los anteriores, sin embargo es insignificante si se compara con la
enorme cantidad de ácido carbónico (H2CO3) formado diariamente a partir del
CO2 liberado durante la respiración celular y del H2O del medio.
Los ácidos en general (AcH) son compuestos que en disolución acuosa tienden a
disociarse totalmente si son fuertes, o parcialmente si son débiles, produciendo en
el medio un aumento en la concentración de iones hidrogeno, también llamados
hidrogeniones o protones libres (H+ ó H3O+) (Arrhenius).
H2O + AcH Ac- + H3O+
El carbónico es un ácido débil que se disocia parcialmente, creándose el equilibrio
siguiente a nivel sanguíneo:
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3
(bicarbonato)
Las bases (B) son sustancias que en disolución acuosa tienden a disociarse
totalmente si son fuertes o parcialmente si son débiles, disminuyendo la
concentración de protones libres y aumentando la de iones hidroxilo, hidroxiliones
libres, OH- (Arrhenius)
H2O + B BH+ + OHAsí,
lo que da carácter ácido o básico a una disolución es la mayor o menor
concentración de protones libres (H+ ó H3O+) en dicha disolución, el pH es el
parámetro que evalúa la acidez o basicidad de un medio, se define como el
valor que resulta de aplicar logaritmos negativos a la concentración de protones
libres del medio, expresada en moles/L.
pH = - log [H+]
La concentración de protones de los fluidos biológicos suele ser muy pequeña, del
orden de 0,0000001 molar o, lo que es lo mismo, 1 x 10-7 M. Si se expresa este
valor en logaritmos negativos, tenemos que: – Log [10-7] =7, de ahí la comodidad
de aplicar esta argucia matemática para simplificar su manejo.
Cuanto mayor es la concentración de protones, menor es el valor del pH y
hablamos de pH ácido y al contrario, cuando menor es la concentración de
protones, mayor es el valor del pH y hablamos de pH básico. Cuando la
concentración de protones iguala la de hidroxiliones hablamos de pH neutro.
MECANISMOS REGULADORES DEL EQUILIBRIO ÁCIDO BASE
Los mecanismos reguladores del equilibrio ácido base del organismo son
principalmente tres
(1) Sistemas amortiguadores, que a nivel molecular actúan de forma inmediata
para evitar cambios de pH del medio en los que actúan.
(2) Modificación de la ventilación pulmonar, de su profundidad y del ritmo
ventilatorio pulmonar, que se instaura a los pocos minutos de producirse una
alteración del pH sanguíneo.
(3) Control renal por modificación de la composición de la orina con
excreción del exceso de ácido o de base. A pesar de ser el más lento, este
mecanismo resulta el más eficaz en el control del equilibrio ácido base.
SISTEMAS AMORTIGUADORES
Las proteínas o tampón proteico son los sistemas amortiguadores orgánicos
más eficaces y abundantes de la sangre, ya que poseen en sus aminoácidos
constituyentes grupos funcionales de carácter ácido (-COOH) capaces de ceder
protones al medio y grupos básicos (-NH2), capaces de captarlos siempre que la
proporción de éstos se vea alterada.
La proteína hemoglobina de los hematíes capta los protones libres derivados de la
disociación del ácido carbónico vertidos a los capilares tisulares durante la
respiración celular, los iones bicarbonato liberados salen del hematíe al plasma,
donde están disponibles para tamponar protones provenientes de la disociación de
otros ácidos metabólicos no volátiles. Los iones bicarbonato son la reserva alcalina
de la sangre y forman parte del tampón inorgánico bicarbonato/CO2
Los tampones inorgánicos como el bicarbonato/CO2 y el tampón fosfato son
una mezcla en el medio acuoso de un ácido débil y su sal o base conjugada.
Al igual que las proteínas, son capaces de captar un exceso de protones (la base) o
cederlos en caso de falta (el ácido), de modo que evitan cambios repentinos del pH
del medio donde se encuentra.
En realidad, en presencia del tampón, los protones de los ácidos y los hidroxiliones
de las bases fuertes vertidos a la sangre, se convierten en el ácido o base débiles
del tampón, que al disociarse menos alteran en menor grado el pH del conjunto.
La eficacia del tampón es máxima cuando la relación [base]/[ácido] es igual a 1, es
decir cuando la concentración de la sustancia aceptora de H+ iguala a la de la dadora de protones.
• Uretra prostática
