Fisiologia Renal

Fisiología de los Riñones

Función de los Riñones

La función primaria de los riñones es la regulación del líquido extracelular en el cuerpo, la cual realiza a través de la formación de orina, que no es más que el filtrado del plasma modificado. En el proceso de formación de la orina, los riñones regulan:

1. El volumen de plasma sanguíneo

2. La concentración de los productos de desecho en el plasma

3. La concentración de electrolitos (Na+, K+, HCO3– y otros iones) en el plasma

4. El pH del plasma.

Estructura macroscópica

El par de riñones yace a ambos lados de la columna vertebral por debajo del diafragma y el hígado. Cada riñón adulto pesa alrededor de 160 g y tiene cerca de 11 cm de largo y 5 a 7 cm de ancho (como un puño de una mano). La orina producida en los riñones es drenada en una cavidad conocida como pelvis renal y luego es canalizada desde cada riñón a través de unos conductos largos llamados uréteres hasta la vejiga urinaria, un corte coronal del riñón muestra dos regiones diferentes:

• Corteza – Es de un aspecto café rojizo y granular debido a la abundancia de capilares, es la región más externa.

• Medula – Es la capa más profunda y tiene un aspecto rayado debido a la presencia de túbulos microscópicos y vasos sanguíneos. La medula está compuesta por 8 – 15 pirámides renales cónicas separadas por columnas renales.

La cavidad renal está dividida en varias porciones, cada pirámide se proyecta en una depresión conocida como cáliz menor, varios de estos forman un cáliz mayor que a su vez estos al unirse forman la pelvis renal encargada de colectar la orina y transportarla a los uréteres que experimentan peristalsis para hacerla llegar hasta la vejiga urinaria, que es un saco de almacenamiento y su forma depende de la cantidad de orina que contiene; una vejiga vacía es piramidal y cuando se llena adquiere una conformación ovoidea, el siguiente paso de la orina es ser expulsada desde abajo por la uretra tubular; en las mujeres la uretra tiene 4 cm de longitud y se abre en el espacio que media entre los labios menos; en los varones la uretra tiene aproximadamente 20 cm de longitud y se abre en el extremo del pene.

Control de la micción

La vejiga tiene una pared muscular compuesta por el musculo detrusor, numerosas uniones comunicantes interconectan sus células de musculo liso de manera que el potencial de acción pueda propagarse de célula a célula; este potencial de acción puede generarse de manera automática y en respuesta del estiramiento pero el musculo detrusor cuenta con una rica inervación de neuronas parasimpáticas y se necesita una estimulación para que la vejiga se vacié. El estímulo principal del vaciamiento vesical es la ACh liberada por los axones parasimpáticos lo que estimulan a los receptores ACh muscarinicos del musculo detrusor.

Dos esfínteres musculares circundan la uretra; el esfínter superior se compone de musculo liso y se le conoce como esfínter uretral interno; el esfínter inferior se compone de musculo esquelético voluntario y se le conoce como esfínter uretral externo, la función de estos dos esfínteres es la regulación de la emisión de orina, lo que también se conoce como micción.

Cuando la vejiga se llena, neuronas sensitivas propias activadas por el estiramiento estimulan a interneuronas localizadas en el segmento S2 hasta S4 de la medula espinal, esta controla el reflejo de defensa en el cual los nervios parasimpáticos del musculo detrusor se inhiben, mientras que las neuronas somáticas motoras estimulan el musculo estriado del esfínter uretral externo que evita el vaciamiento involuntario de la vejiga, cuando esta se llena demasiado se estira lo suficiente como para estimular las neuronas sensitivas y se desencadena el reflejo de vaciamiento, durante este reflejo la información sensitiva recorre la medula espinal hasta el puente, donde se encuentra el centro de la micción el cual activa los nervios parasimpáticos hacia el musculo detrusor originando contracciones rítmicas, la inhibición de las neuronas simpáticas causa relajación del esfínter uretral interno, ocasionando que el individuo sienta una sensación de urgencia. La incontinencia tiene lugar a un determinado volumen vesical, a menos que regiones cerebrales más altas inhiban el reflejo de vaciamiento. El reflejo de defensa permite el llenado vesical debido a que regiones cerebrales más altas inhiben el centro de la micción pontino; entre estas regiones cerebrales más altas se encuentran la corteza prefrontal y la ínsula que controlan el cambio desde el reflejo de defensa al reflejo de vaciamiento permitiendo el control voluntario de la micción, cuando se toma la decisión de orinar el centro pontino de la micción se activa por información sensitiva y vigila el estiramiento de la vejiga, inhibiendo la actividad del nervio pudendo logrando que el esfínter uretral externo puede relajarse al tiempo que se activan los nervios parasimpáticos del musculo detrusor lo que determina la contracción de la vejiga y la emisión de la orina.

Estructura microscópica

La nefrona es la unidad funcional del riñón; cada riñón contiene más de un millón de nefrona; una nefrona consiste en tubos pequeños o túbulos y pequeños vasos sanguíneos asociados. El líquido derivado de la filtración capilar ingresa en los túbulos donde resulta modificado de manera subsecuente por procesos de transporte; el líquido resultante que abandona estos túbulos es la orina.

Vasos sanguíneos renales

La sangre arterial ingresa al riñón a través de la arteria renal, la cual se divide en arterias interlobulares que pasan entre las pirámides a través de las columnas renales. Las arterias arqueadas nacen en las arterias interlobulares en el límite entre la corteza y la medula. Varias arterias interlobulillares se irradian desde las arterias arqueadas hacia la corteza hasta subdividirse en arteriolas aferentes, estas liberan sangre en los glomérulos, esta sangre permanece ahí hasta que lo abandona a través de la arteriola eferente la cual libera la sangre en otra red capilar llamada capilares peritubulares, desde estos la sangre es drenada en las venas interlobulillares que a su vez drenan en las venas arqueadas y estas drenan en las venas interlobulares que descienden entre las pirámides, convergen y dejan el riñón como una sola vena renal que se vacía en la vena cava inferior.

Túbulos de la nefrona

La porción tubular de una nefrona consta de:

• Capsula Glomerular: Rodea el glomérulo, se localiza en la corteza y junto con el glomérulo acompañante forman el corpúsculo renal. La capsula glomerular contiene una capa visceral interna de epitelio alrededor de los capilares glomerulares y una capa parietal externa, el espacio entre estas dos capas es continuo con la luz del túbulo y recibe el filtrado glomerular.

• Túbulo contorneado proximal: La pared del túbulo contorneado proximal consta de una capa simple de células cuboidales que contienen millones de microvellosidades; estas incrementan el área superficial de reabsorción; durante este proceso, sal, agua y otras moléculas necesarias para el cuerpo son transportadas desde la luz, a través de las células tubulares, hacia los capilares peritubulares circundantes, está localizada en la corteza del riñón.

• Asa de Henle: Recibe el líquido desde el túbulo contorneado proximal; este líquido es conducido hacia la medula por la rama descendente del asa y regresa a la corteza por la cama ascendente del asa; de regreso a la corteza el túbulo adquiere una disposición helicoidal.

• Túbulo contorneado distal: Es más corto que el túbulo proximal y cuenta con relativamente pocas microvellosidades, este termina donde se une al tubo colector.

• Tubo colector: Recibe el líquido desde los túbulos contorneados distales de varias nefronas, después este líquido es drenado en un cáliz menor; este líquido ya llamado orina es vaciado a través de la pelvis renal y fuera del riñón hacia el uréter.

Los dos tipos principales de nefronas se clasifican de acuerdo con su posición en el riñón y las longitudes de sus asas de Henle; las nefronas que se originan en el tercio interno de la corteza se les conoce como nefronas yuxtaglomerulares debido a que se encuentran junto a la medula, sus asas de Henle son más extensas, estas nefronas desempeñan un papel importante en la capacidad para producir orina concentrada; las nefronas que se originan en los dos tercios más externos de la corteza de le conocen como nefronas corticales.

Filtración Glomerular

Las células endoteliales de los capilares glomerulares presentan grandes orificios llamados ventanas, como consecuencia de estas grandes fenestraciones los capilares glomerulares con 100 a 400 veces más permeables al agua y los solutos disueltos en el plasma que los capilares de los músculos esqueléticos, antes que el líquido del plasma pueda entrar en el interior de la capsula glomerular, debe ser filtrado a través de tres capas que sirven como filtros selectivos, el líquido que ingresa en la capsula glomerular comienza a referirse como el filtrado, que deberá modificarse a medida que pase a través de los diferentes segmentos de los túbulos de las nefrona para convertirse en orina. La primera barrera de filtración potencial la constituyen los orificios capilares que cuentan con dimensiones suficientes como para permitir que las proteínas los traviesen. La segunda barrera potencial es la membrana basal glomerular, una capa colágena IV y proteoglucanos situada inmediatamente por fuera del endotelio capilar, esta membrana es 5 veces más gruesa que la membrana

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