Los riñones y su estructura
Los riñones son un par de órganos marrones con forma de judía, del tamaño de un puño, que miden entre 10 y 12 cm de largo. Están cubiertos por la cápsula renal, que es una cápsula resistente de tejido conectivo fibroso. En la superficie de cada riñón hay dos capas de grasa que ayudan a amortiguarlos. El riñón tiene una cara cóncava con una depresión por la que entra una arteria renal y por la que salen una vena renal y un uréter. Los riñones están situados en la pared posterior de la cavidad abdominal, justo por encima de la cintura, y están protegidos por la caja torácica. Se consideran retroperitoneales, lo que significa que se encuentran detrás del peritoneo. Hay tres regiones principales del riñón, la corteza renal, la médula renal y la pelvis renal. La capa externa y granulada es la corteza renal. La corteza se extiende entre una capa interna estriada radialmente. La capa interna estriada radialmente es la médula renal. Contiene un tejido piramidal llamado pirámides renales, separadas por columnas renales. Los uréteres son continuos con la pelvis renal y es el centro mismo del riñón.
Vena renal
Las venas renales son venas que drenan el riñón. Conectan el riñón con la vena cava inferior. Como la vena cava inferior está en la mitad derecha del cuerpo, la vena renal izquierda suele ser la más larga de las dos. A diferencia de la vena renal derecha, la vena renal izquierda suele recibir la vena gonadal izquierda (vena testicular izquierda en los hombres, vena ovárica izquierda en las mujeres). Con frecuencia recibe también la vena suprarrenal izquierda.
Arteria renal
Las arterias renales surgen normalmente de la aorta abdominal y suministran sangre a los riñones. La irrigación arterial de los riñones es variable y puede haber una o más arterias renales que irrigan cada riñón. Debido a la posición de la aorta, la vena cava inferior y los riñones en el cuerpo, la arteria renal derecha es normalmente más larga que la arteria renal izquierda. Las arterias renales llevan una gran parte del flujo sanguíneo total a los riñones. Hasta un tercio del gasto cardíaco total puede pasar por las arterias renales para ser filtrado por los riñones.
Ureteros
Los uréteres son dos tubos que drenan la orina desde los riñones hasta la vejiga. Cada uréter es un tubo muscular de unos 25 cm de largo. Los músculos de las paredes de los uréteres envían la orina en pequeños chorros a la vejiga, (un saco plegable que se encuentra en la parte delantera de la cavidad de la pelvis ósea y que permite el almacenamiento temporal de la orina). Una vez que la orina entra en la vejiga desde los uréteres, unos pequeños pliegues de la mucosa vesical actúan como válvulas que impiden el retroceso de la orina. La salida de la vejiga está controlada por un músculo esfínter. Una vejiga llena estimula los nervios sensoriales de la pared de la vejiga que relajan el esfínter y permiten la salida de la orina. Sin embargo, la relajación del esfínter es también en parte una respuesta aprendida bajo control voluntario. La orina liberada entra en la uretra.
Vejiga urinaria
La vejiga urinaria es un órgano hueco, muscular y distensible o elástico que se asienta en el suelo pélvico (superior a la próstata en los hombres). En su borde anterior se encuentra la sínfisis del pubis y, en su borde posterior, la vagina (en las mujeres) y el recto (en los hombres). La vejiga urinaria puede contener aproximadamente entre 500 y 530 ml de orina, aunque el deseo de miccionar suele experimentarse cuando contiene entre 150 y 200 ml. Cuando la vejiga se llena de orina (aproximadamente hasta la mitad), los receptores de estiramiento envían impulsos nerviosos a la médula espinal, que a su vez envía un impulso nervioso reflejo al esfínter (válvula muscular) situado en el cuello de la vejiga, haciendo que se relaje y permita el flujo de orina hacia la uretra. El esfínter uretral interno es involuntario. Los uréteres entran en la vejiga en diagonal desde su suelo dorsolateral en una zona llamada trígono. El trígono es una zona de forma triangular en la pared posteroinferior de la vejiga. La uretra sale por el punto más bajo del triángulo del trígono. La orina de la vejiga también ayuda a regular la temperatura corporal. La vejiga, cuando funciona normalmente, se vacía por completo tras una descarga completa, de lo contrario es una señal de que su elasticidad está comprometida, cuando se vacía por completo de líquido, puede causar una sensación de frío debido al rápido cambio de la temperatura corporal.
Uretra
La uretra es un tubo muscular que conecta la vejiga con el exterior del cuerpo. La función de la uretra es eliminar la orina del cuerpo. Mide aproximadamente 3,8 cm en la mujer y hasta 20 cm en el hombre. Dado que la uretra es mucho más corta en la mujer, es mucho más fácil que se introduzcan bacterias nocivas en la vejiga, lo que se conoce como infección de la vejiga o ITU. La bacteria más común de una ITU es el E-coli del intestino grueso que ha sido excretado en la materia fecal.Uretra femenina
En la hembra humana, la uretra mide aproximadamente 1-2 pulgadas de largo y se abre en la vulva entre el clítoris y la abertura vaginal.
Los hombres tienen una uretra más larga que las mujeres. Esto significa que las mujeres tienden a ser más susceptibles a las infecciones de la vejiga (cistitis) y del tracto urinario.
Uretra masculina
En el varón humano, la uretra mide unos 20 centímetros de largo y se abre en el extremo de la cabeza del pene.
La longitud de la uretra masculina, y el hecho de que contenga varios recodos, dificulta el sondaje.
El esfínter uretral es un nombre colectivo para los músculos utilizados para controlar el flujo de orina desde la vejiga urinaria. Estos músculos rodean la uretra, de modo que cuando se contraen, la uretra se cierra.
- Hay dos zonas distintas de músculos: el esfínter interno, en el cuello de la vejiga y
- el esfínter externo, o distal.
Los varones humanos tienen músculos del esfínter mucho más fuertes que las mujeres, lo que significa que pueden retener una gran cantidad de orina durante el doble de tiempo, hasta 800mL, es decir, «aguantar».
Nefros
Una nefrona es la unidad estructural y funcional básica del riñón. El nombre nefrona proviene de la palabra griega (nephros) que significa riñón. Su función principal es regular el agua y las sustancias solubles filtrando la sangre, reabsorbiendo lo necesario y excretando el resto en forma de orina. Las nefronas eliminan los desechos del cuerpo, regulan el volumen y la presión sanguínea, controlan los niveles de electrolitos y metabolitos y regulan el pH de la sangre. Sus funciones son vitales para la vida y están reguladas por el sistema endocrino mediante hormonas como la hormona antidiurética, la aldosterona y la hormona paratiroidea.
Cada nefrona tiene su propio suministro de sangre procedente de dos regiones capilares de la arteria renal. Cada nefrona está compuesta por un componente filtrante inicial (el corpúsculo renal) y un túbulo especializado en la reabsorción y secreción (el túbulo renal). El corpúsculo renal filtra los solutos grandes de la sangre y entrega el agua y los solutos pequeños al túbulo renal para su modificación.
Glomérulo
El glomérulo es un mechón capilar que recibe su aporte sanguíneo de una arteriola aferente de la circulación renal. La presión sanguínea glomerular proporciona la fuerza motriz para que el líquido y los solutos sean filtrados de la sangre y entren en el espacio formado por la cápsula de Bowman.El resto de la sangre no filtrada en el glomérulo pasa a la arteriola eferente, más estrecha. Luego pasa a los vasa recta, que son capilares colectores entrelazados con los túbulos contorneados a través del espacio intersticial, donde también entrarán las sustancias reabsorbidas. Luego se combina con las vénulas eferentes de otras nefronas hacia la vena renal, y se vuelve a unir con el torrente sanguíneo principal.
Arterias aferentes
La arteriola aferente suministra sangre al glomérulo. Alrededor de la arteriola aferente, donde entra en el corpúsculo renal, se encuentra un grupo de células especializadas conocidas como células yuxtaglomerulares. La arteriola eferente drena el glomérulo. Entre las dos arteriolas se encuentran unas células especializadas llamadas mácula densa. Las células yuxtaglomerulares y la mácula densa forman colectivamente el aparato yuxtaglomerular. Es en las células del aparato yuxtaglomerular donde se forma y almacena la enzima renina. La renina se libera en respuesta a la disminución de la presión sanguínea en las arteriolas aferentes, a la disminución del cloruro de sodio en el túbulo contorneado distal y a la estimulación nerviosa simpática de los receptores (beta-adrenales) en las células yuxtaglomerulares. La renina es necesaria para formar angiotensina I y angiotensina II, que estimulan la secreción de aldosterona por parte de la corteza suprarrenal.
Cápsula glomerular o cápsula de Bowman
La cápsula de Bowman (también llamada cápsula glomerular) rodea el glomérulo y está compuesta por capas visceral (células epiteliales escamosas simples) (interna) y parietal (células epiteliales escamosas simples) (externa). La capa visceral se encuentra justo debajo de la membrana basal glomerular engrosada y está formada por podocitos que envían procesos de pie a lo largo del glomérulo. Los procesos de los pies se interdigitan entre sí formando hendiduras de filtración que, a diferencia de las del endotelio glomerular, están atravesadas por diafragmas. El tamaño de las hendiduras de filtración restringe el paso de moléculas grandes (por ejemplo, albúmina) y células (por ejemplo, glóbulos rojos y plaquetas). Además, los procesos de los pies tienen una capa cargada negativamente (glicocálix) que limita la filtración de moléculas cargadas negativamente, como la albúmina. Esta acción se denomina repulsión electrostática.
La capa parietal de la cápsula de Bowman está revestida por una sola capa de epitelio escamoso. Entre las capas visceral y parietal se encuentra el espacio de Bowman, en el que entra el filtrado tras pasar por las hendiduras de filtración de los podocitos. Es aquí donde las células musculares lisas y los macrófagos se sitúan entre los capilares y les dan soporte. A diferencia de la capa visceral, la capa parietal no funciona en la filtración. Más bien, la barrera de filtración está formada por tres componentes: las membranas de las hendiduras de filtración, la gruesa membrana basal glomerular y el glicocálix secretado por los podocitos. El 99% del filtrado glomerular será finalmente reabsorbido.
El proceso de filtración de la sangre en la cápsula de Bowman es la ultrafiltración (o filtración glomerular), y la tasa normal de filtración es de 125 ml/min, equivalente a diez veces el volumen de sangre diario. La medición de la tasa de filtración glomerular (TFG) es una prueba diagnóstica de la función renal. Una disminución de la TFG puede ser un signo de insuficiencia renal. Las condiciones que pueden afectar a la TFG son: la presión arterial, la constricción de la arteriola aferente, la constricción de la arteriola eferente, la concentración de proteínas plasmáticas y la presión osmótica de los coloides.
Cualquier proteína que tenga aproximadamente 30 kilodaltons o menos puede pasar libremente a través de la membrana. Sin embargo, existe un obstáculo adicional para las moléculas con carga negativa debido a la carga negativa de la membrana basal y de los podocitos. Cualquier molécula pequeña como el agua, la glucosa, la sal (NaCl), los aminoácidos y la urea pasan libremente al espacio de Bowman, pero las células, las plaquetas y las proteínas grandes no. Como resultado, el filtrado que sale de la cápsula de Bowman es muy similar al plasma sanguíneo en su composición cuando pasa al túbulo contorneado proximal. Juntos, el glomérulo y la cápsula de Bowman se denominan corpúsculo renal.
Túbulo contorneado proximal (TCP)
El túbulo proximal puede dividirse anatómicamente en dos segmentos: el túbulo contorneado proximal y el túbulo recto proximal. El túbulo contorneado proximal puede dividirse a su vez en los segmentos S1 y S2 en función del aspecto histológico de sus células. Siguiendo esta convención de nomenclatura, el túbulo recto proximal se denomina comúnmente segmento S3. El túbulo contorneado proximal tiene una capa de células cuboidales en el lumen. Este es el único lugar de la nefrona que contiene células cuboidales. Estas células están cubiertas por millones de microvellosidades. Las microvellosidades sirven para aumentar la superficie de reabsorción.
El líquido del filtrado que entra en el túbulo contorneado proximal se reabsorbe en los capilares peritubulares, incluyendo aproximadamente dos tercios de la sal y el agua filtradas y todos los solutos orgánicos filtrados (principalmente glucosa y aminoácidos). Esto es impulsado por el transporte de sodio desde el lumen a la sangre por la Na+/K+ ATPasa en la membrana basolateral de las células epiteliales. Gran parte del movimiento de masa de agua y solutos se produce entre las células a través de las uniones estrechas, que en este caso no son selectivas.
Los solutos se absorben isotónicamente, en el sentido de que el potencial osmótico del fluido que sale del túbulo proximal es el mismo que el del filtrado glomerular inicial. Sin embargo, la glucosa, los aminoácidos, el fosfato inorgánico y algunos otros solutos se reabsorben mediante un transporte activo secundario a través de canales de cotransporte impulsados por el gradiente de sodio fuera de la nefrona.
El asa de la nefrona o asa de Henle
El asa de Henle (a veces conocida como asa de la nefrona) es un tubo en forma de U que consta de una rama descendente y otra ascendente. Comienza en la corteza, recibiendo el filtrado del túbulo contorneado proximal, se extiende hacia la médula y luego regresa a la corteza para vaciarse en el túbulo contorneado distal. Su función principal es concentrar la sal en el intersticio, el tejido que rodea al asa.
Rama descendente Su rama descendente es permeable al agua pero completamente impermeable a la sal, por lo que sólo contribuye indirectamente a la concentración del intersticio. A medida que el filtrado desciende hacia el intersticio hipertónico de la médula renal, el agua fluye libremente fuera de la rama descendente por ósmosis hasta que la tonicidad del filtrado y del intersticio se equilibran. Los miembros descendentes más largos permiten que el agua fluya fuera del filtrado, por lo que los miembros más largos hacen que el filtrado sea más hipertónico que los miembros más cortos. Rama ascendente A diferencia de la rama descendente, la rama ascendente del asa de Henle es impermeable al agua, una característica crítica del mecanismo de intercambio a contracorriente empleado por el asa. La rama ascendente bombea activamente el sodio fuera del filtrado, generando el intersticio hipertónico que impulsa el intercambio a contracorriente. Al pasar por la rama ascendente, el filtrado se vuelve hipotónico ya que ha perdido gran parte de su contenido de sodio. Este filtrado hipotónico pasa al túbulo contorneado distal en la corteza renal.
Túbulo contorneado distal (TCD)
El túbulo contorneado distal es similar al túbulo contorneado proximal en cuanto a estructura y función. Las células que recubren el túbulo tienen numerosas mitocondrias, lo que permite que el transporte activo tenga lugar gracias a la energía suministrada por el ATP. Gran parte del transporte de iones que tiene lugar en el túbulo contorneado distal está regulado por el sistema endocrino. En presencia de la hormona paratiroidea, el túbulo contorneado distal reabsorbe más calcio y excreta más fosfato. Cuando hay aldosterona, se reabsorbe más sodio y se excreta más potasio. El péptido natriurético auricular hace que el túbulo contorneado distal excrete más sodio. Además, el túbulo también secreta hidrógeno y amonio para regular el pH.Después de recorrer la longitud del túbulo contorneado distal, sólo queda un 3% de agua, y el contenido de sal restante es insignificante. El 97,9% del agua del filtrado glomerular entra en los túbulos contorneados y en los conductos colectores por ósmosis.
Ductos colectores
Cada túbulo contorneado distal entrega su filtrado a un sistema de conductos colectores, cuyo primer segmento es el túbulo conector. El sistema de conductos colectores comienza en la corteza renal y se extiende hasta la médula. A medida que la orina desciende por el sistema de conductos colectores, pasa por el intersticio medular que tiene una alta concentración de sodio como resultado del sistema multiplicador de contracorriente del asa de Henle. Aunque el conducto colector es normalmente impermeable al agua, se vuelve permeable en presencia de la hormona antidiurética (ADH). Hasta tres cuartas partes del agua de la orina pueden reabsorberse al salir del conducto colector por ósmosis. Así, los niveles de ADH determinan si la orina será concentrada o diluida. La deshidratación provoca un aumento de la HAD, mientras que la suficiencia de agua provoca una baja HAD que permite una orina diluida. Las porciones inferiores del conducto colector también son permeables a la urea, lo que permite que parte de ella entre en la médula del riñón, manteniendo así su alta concentración de iones (que es muy importante para la nefrona).
La orina sale de los conductos colectores medulares a través de la papila renal, vaciándose en los cálices renales, la pelvis renal y finalmente en la vejiga a través del uréter.Debido a que tiene un origen embrionario diferente al del resto de la nefrona (el conducto colector procede del endodermo mientras que la nefrona procede del mesodermo), el conducto colector no suele considerarse parte de la nefrona propiamente dicha.
Hormonas renales
1. Vitamina D- Se vuelve metabólicamente activa en el riñón. Los pacientes con enfermedad renal presentan síntomas de alteración del equilibrio del calcio y el fosfato.
2. Eritropoyetina- Liberada por los riñones en respuesta a la disminución de los niveles de oxígeno en los tejidos (hipoxia).
3. Hormona natriurética- Liberada por los gránulos de los cardiocitos situados en las aurículas derechas del corazón en respuesta al aumento del estiramiento auricular. Inhibe las secreciones de ADH que pueden contribuir a la pérdida de sodio y agua.