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Urinario
El aparato urinario contribuye al homeostasis al excretar desechos, alterar la composición de la sangre, el pH, el volumen y la presión sanguínea a mantener la os molaridad de sangre y producir hormonas En la actividad metabólica células del cuerpo consumen oxígeno y nutrientes y produce producen desechos como el dióxido de carbono la urea y el ácido úrico el aparato urinario elimina los desechos de la sangre y los excreta por la orina también ayuda a regular la composición de la sangre, el pH, el volumen y la tensión arterial mantiene la os molaridad de la sangre y produce hormonas.
Capítulo 26
Ambar Sharay
Peña Pérez
26.
generalidades del aparato urinario
Componentes del aparato urinario El aparato urinario está conformado por dos riñones, dos uréteres, una vejiga y una uretra. Los riñones filtran la sangre eliminan los desechos y los excretan en la orina, una vez formada la orina pasa a los uréteres y se almacena en la vejiga hasta que se excreta da del cuerpo a través de la uretra.
Funciones del aparato urinario
1. Los riñones regulan el volumen y la composición de la sangre ayudan a
regular la tensión arterial el pH y los niveles de glucosa
producen las hormonas (Calcitriol y eritropoyetina) y
excretan desechos en la orina
2. Los uréteres transportan la orina desde los riñones
hasta la vejiga
3. La vejiga almacena la orina y la impulsa hacia la uretra
4. La uretra liminal la orina del cuerpo
Los riñones realizan el principal trabajo en el aparato urinario, sus funciones son:
Regulación de la composición iónica de la sangre.
Los riñones ayudan a regular niveles sanguíneos de variaciones como Na+, K+, Ca2+ para ello ajustar cantidades de iones excretados en la orina.
Excreción de desechos.
Los riñones ayudan excretar desechos del cuerpo algunos provenientes de reacciones metabólicas entre ellos se incluyen la urea y el amoníaco provenientes de la desanimación de los aminoácidos, el ácido úrico del catabolismo de los ácidos nucleicos y la urobilina de la descomposición de la hemoglobina. La urea el amoníaco la creatinina el ácido úrico y la urobilina se conocen como desechos nitrogenados, otros desechos decretados en la orina son sustancias extrañas que ingresan en el cuerpo como los fármacos y las toxinas ambientales.
Los riñones son órganos pares de color rojo con forma de habichuela ubicados por encima de la cintura entre el peritoneo y la pared posterior del abdomen debido a su posición se consideran órganos retroperitoneales, se ubican entre los niveles de la última vértebra torácica y la tercera vértebra lumbar protegidos por las costillas 11 y 12 el riñón derecho está más abajo que el izquierdo.
Anatomía externa de los riñones
Un riñón adulto típico mí desde 10 a 12 cm de longitud 5 y 7 cm de ancho y 3 cm de espesor tiene una masa de 135 a 150 gramos el borde medial cóncavo de cada riñón se orienta hacia la columna vertebral cerca del centro del borde cóncavo se encuentra el hilio renal una eventración a través de la cual emergen los riñones uréteres junto con los vasos sanguíneos linfáticos y los nervios cada riñón está rodeado por tres capas de tejido; Capa profunda/ cápsula medial. Es una lámina Lisa transparente de tejido conectivo denso irregular sirve como Barrera contra traumatismos y ayuda a mantener la forma de los riñones Capa media/cápsula adiposa. Es una masa de tejido graso que rodea la cápsula renal los protege de traumatismos y los mantiene firmes en su lugar Capsula superficial/fascia renal. Es una capa delgada de tejido conectivo denso irregular que sujeta los riñones a las estructuras vecinas y a la pared abdominal.
Anatomía interna de los riñones.
En un corte frontal se observan dos regiones diferenciadas una superficial llamada corteza renal escenario a Lisa que se extiende desde la cápsula renal hasta la base de las pirámides renales y hacia los espacios entre estas se divide en zona cortical
De los
Riñones
externa y una zona yuxtamedular interna estás porciones que se extienden entre las pirámides renales son las columnas renales y una interna llamada médula renal está se forma por varias pirámides renales en forma de cono la base se comunica con la corteza renal y el vértice llamada papila renal se orienta hacia el hilo renal. La corteza renal y las pirámides de la médula renal forman el parénquima dentro de este se encuentran las unidades funcionales del riñón alrededor de un millón de estructuras microscópicas llamadas nefronas el líquido filtrado por las nefronas drena en grandes conductos papilares estos drenan en estructuras en forma de copas llamadas cálices menores y mayores cada riñón tiene de 8 a 10 cálices menores y 2- 3 calices mayores un cáliz menor recibe el filtrado de los conductos papilares de una papila renal y lo transporta hacia un cáliz mayor una vez que ingresa en los cálices se convierte en orina ya que no hay más reabsorción, la orina drena en una única cavidad mayor llamada pelvis renal y de ahí sale al uréter y hacia la vejiga. El hilo se expande hacia una cavidad llamada seno renal, contiene parte de la pelvis renal, los calices, ramas de los vasos sanguíneos Y nervios renales, el tejido adiposo ayuda a estabilizar la posición de estas estructuras en el seno renal.
Irrigación sanguínea e inervación de los riñones
Los riñones eliminan desechos de la sangre y regulan su volumen y composición iónica. Por ello tienen una irrigación sanguínea abundante. Si bien los riñones constituyen menos del 0,5% de la masa corporal total, reciben 20-25% del gasto cardiaco en reposo a través de las arterias renales derecha e izquierda. En el adulto, el flujo sanguíneo renal en ambos riñones es de unos 1200 mL por minuto. Dentro del riñón, la arteria renal se divide en varias arterias segmentarias que irrigan distintos segmentos (áreas) del riñón. Cada arteria segmentaria emite varias ramas que ingresan en el parénquima y atraviesan las columnas renales entre los lóbulos renales como arterias interlobulares. Un lóbulo renal está formado por una pirámide renal, algunas columnas renales a cada lado de la pirámide renal y la corteza renal en la base de la pirámide. En las bases de las pirámides renales, las arterias interlobulares se arquean entre la médula y la corteza renal; aquí se denominan arterias arciformes (en forma de arco).
Partes de la nefrona
Las nefronas son las unidades funcionales de los riñones. Cada nefrona está formada por dos partes: un corpúsculo renal, donde se filtra el plasma sanguíneo, y un túbulo renal al cual se vuelca el líquido filtrado (filtrado glomerular). La irrigación sanguínea descrita está íntimamente asociada a la nefrona. El corpúsculo renal está formado por el glomérulo y la capsula glomerular o cápsula de Bowman, una cubierta epitelial de doble pared que rodea los capilares glomerulares. El plasma sanguíneo se filtra en la capsula glomerular, y el líquido filtrado pasa al túbulo renal, que tiene tres secciones Según el orden en que ingresa el líquido, el túbulo renal está formado por 1) el túbulo contorneado proximal, 2) el asa de Henle. y 3) el túbulo contorneado distal. La parte proximal es la que está unida a la cápsula glomerular, y la parte distal es la más lejana. El corpúsculo renal y los túbulos contorneados se ubican en la corteza renal; el asa de Henle se extiende hacia la médula renal, da una vuelta y luego retorna a la corteza renal. Los túbulos contorneados distales de varias nefronas se vuelcan en un único tubo colector. Luego, los tubos colectores se unen y convergen en varios cientos de conductos papilares que drenan en los cálices menores. Los tubos colectores y los conductos papilares se extienden desde la corteza renal a través de la médula renal hacia la pelvis renal. Un riñón tiene cerca de un millón de nefronas y un número mucho menor de tubos colectores, y menor aun de conductos papilares. En una nefrona, el asa de Henle conecta los túbulos
contorneados proximal y distal. La primera parte del asa de Henle comienza en la última vuelta del túbulo contorneado proximal. Se origina en la corteza renal y se extiende hacia abajo, hacia la medula renal, donde se denomina rama descendente del asa de Henle Luego da una vuelta y retorna hacia la corteza renal, donde termina en el túbulo contorneado distal, y se conoce como rama ascendente del asa de Henle. Cerca de 80-85% de las nefronas son nefronas corticales. Sus corpúsculos renales se ubican en la porción externa de la corteza renal y tienen asas de Henle cortas en la corteza que penetran solo en la región externa de la médula renal Las asas de Henle cortas reciben irrigación sanguínea de los capilares peritubulares que se originan en las arteriolas eferentes. El 15-20% restante son nefronas yuxtamedulares. Sus corpúsculos renales se ubican en la corteza en profundidad, cerca de la médula, y tienen un asa de Henle larga que se extiende hacia la región profunda de la medula las asas de Henle largas reciben irrigación sanguínea de los capilares peritubulares y de los vasos rectos que se originan en las arteriolas eferentes.
Histología de la nefrona y
el tubo colector
La pared de la cápsula glomerular, el túbulo renal y los tubos colectores está formada por una única capa de células epiteliales, Sin embargo, cada parte tiene características histológicas únicas que reflejan sus funciones particulares. Se hará referencia a estas en el orden en que fluye el líquido: cápsula glomerular, túbulos renales y tubo colector.
Cápsula glomerular
La cápsula glomerular (de Bowman) está formada por una capa visceral y otra parietal. La capa visceral se halla constituida por epitelio pavimentoso simple modificado, y sus células se denominan podocitos. Las proyecciones en forma de pies de estas células envuelven la única capa de células endoteliales de los capilares glomerulares y forman la pared interna de la cápsula. La capa parietal de la cápsula glomerular está formada por epitelio pavimentoso simple y constituye la pared externa de la cápsula. El líquido filtrado en los capilares glomerulares ingresa en el espacio capsular, ubicado entre las dos capas de la cápsula glomerular y que se continúa con la luz del túbulo renal.
Generalidades de la filosofía renal. 26.
Para producir la orina, las nefronas y los tubos colectores realizan tres
procesos básicos filtración glomerular, reabsorción tubular y secreción
Filtración glomerular. El primer paso en la producción de orina
consiste en el movimiento de agua y solutos del plasma sanguíneo a
través de la pared de los capilares glomerulares, donde son filtrados
y pasan a la cápsula glomerular y luego, al túbulo renal.
Reabsorción tubular. A medida que el líquido filtrado pasa por los
túbulos renales y los tubos colectores, las células tubulares
reabsorben cerca del 99% del agua filtrada y muchos solutos
necesarios. El agua y los solutos retornan a la sangre que fluye por
los capilares peritubulares y los vasos rectos. Nótese que el término
reabsorción se refiere al retorno de sustancias hacia el torrente
sanguíneo.
En cambio, el término absorción hace referencia a la entrada de
nuevas sustancias al cuerpo, como ocurre en el tubo digestivo.
Secreción tubular. A medida que el líquido filtrado pasa por los
túbulos renales y el tubo colector, el túbulo renal y las células del
tubo colector secretan otras sustancias, como desechos, fármacos y
iones en exceso, hacia el líquido.
Los solutos y el líquido que drena hacia las cálices menores y
mayores y hacia la pelvis renal forman la orina, y son excretados. La
tasa de excreción urinaria de un soluto dado es igual a su tasa de
filtración glomerular más su velocidad de secreción menos la tasa
de reabsorción.
Mediante la filtración, la reabsorción y la secreción, las nefronas
ayudan a mantener la homeostasis del volumen y la composición de
la sangre.
El líquido que ingresa en el espacio capsular es el filtrado glomerular. La fracción del plasma sanguíneo en las arteriolas aferentes de los riñones que se convierte en filtrado glomerular es la fracción de filtración. Si bien es típica una fracción de filtración de 0,16-0,2 (16 a 209%6), este valor varia en forma considerable en la salud y la enfermedad. En promedio, el volumen diario de filtrado glomerular en el adulto es de 150 litros en las mujeres y 180 litros en los hombres. Más del 99% del filtrado glomerular retorna al torrente sanguíneo a través de la reabsorción tubular, y solo los 2 litros se excretan en la orina. Membrana de filtracion Los capilares glomerulares y los podocitos, que rodean por completo los capilares, forman en conjunto una barrera porosa conocida como membrana de filtración (endotelial-capsular). Esta unión permite la filtración de agua y pequeños solutos, pero impide que se filtren la mayoría de las proteínas plasmáticas y las células sanguíneas. Las sustancias filtradas de la sangre atraviesan tres barreras de filtración
- la célula del endotelio glomerular, la membrana basal y una hendidura de filtración formada por un podocito. Las células de endotelio glomerular son porosas pues contienen grandes fenestraciones (poros) que miden 0,07-0,1 um de diámetro. Este tamaño permite la salida de todos los solutos del plasma sanguíneo, pero impide la filtración de las células sanguíneas. Entre los capilares glomerulares y las arteriolas aferentes y eferentes, se encuentran las células mesangiales.
en los capilares glomerulares es mucho más elevada que en los sanguíneos de otras partes del cuerpo. Presion neta de Filtracion La filtración glomerular depende de tres presiones principales. Una presión promueve la filtración y dos presiones oponen la filtración. Presión hidrostática en el capilar glomerular (PHCG) es la presión sanguínea en los capilares glomerulares. Por lo general, es de unos 55 mm Hg. Promueve la filtración al forzar el agua y solutos del plasma sanguiíneo a través de la membrana de filtración. Presión hidrostática capsular (PHC) es la presión hidrostática ejercida contra la membrana de filtración por el líquido presente en el espacio capsular y el túbulo renal. Esta presión se opone a la filtración y representa una "presión retrograda" de unos 15 mm Hg. Presión coloidosmótica sanguínea (PCOS) se debe a la presencia de proteínas como la albúmina, globulinas y fibrinógeno en el plasma sanguíneo; se opone también a la filtración. La presión coloidosmótica promedio en los capilares glomerulares es de 30 mm Hg. La presión neta de filtración (PNF), es decir la presión total que promueve la filtración, se determina de la siguiente manera: Presión neta de filtración (PNF)= PHCG PHC-PCOS Sustituyendo los valores dados, puede calcularse la PNF normal: PNF 55 mm Hg-15 mm Hg - 30 mm Hg = 10 mm Hg Así, una presión de solo 10 mm Hg promueve la filtración de una cantidad normal de plasma sanguíneo desde el glomérulo hacia el espacio capsular.
Tasa de filtrado glomerular
La tasa de filtrado glomerular (TF6) es la cantidad de filtrado que se forma en todos los corpúsculos de ambos riñones por minuto. En el adulto, la TFG promedio es de 125 ml/min en varones y 105 mL/min en mujeres. Para mantener la homeostasis de los líquidos corporales, los riñones deben conservar una TFG relativamente constante. Si la TFG es muy elevada, pueden eliminarse por la orina sustancias necesarias para el organismo, pues el pasaje por los túbulos renales es demasiado rápido y no se reabsorben. Si la tasa de filtrado glomerular es muy baja, pueden quedar en la sangre algunos productos de desecho, dado que se reabsorbe casi todo el filtrado. La TFG se relaciona directamente con las presiones que determinan la presión neta de filtración; cualquier cambio en la presión neta de filtración puede afectar la TFG. Por ejemplo, una pérdida de sangre importante reduce la tensión arterial promedio y disminuye la presión hidrostática el capilar glomerular. Si esta disminuye por debajo de 45 mm Hg, la filtración cesa, pues las presiones opuestas llegan a 45 mm Hg. Si la tensión arterial sistémica se eleva por encima de lo normal, la presión neta de filtración y la TFG aumentan muy poco. Para mantener una tensión arterial media de entre 80 y 180 mm Hg, la TFG debe permanecer constante.. El mecanismo que regula la tasa de filtración glomerular opera de dos maneras principales: 1) ajustando la entrada y salida de sangre al glomérulo y 2) alterando la superficie de filtración en el capilar glomerular. Al aumentar el flujo sanguíneo hacia los capilares glomerulares, aumenta la TFG. El control coordinado del diámetro de las arteriolas aferentes y eferentes regula el flujo sanguíneo glomerular, La constricción de la arteriola aferente disminuye el flujo sanguíneo hacia el glomérulo; la dilatación de la arteriola aferente lo aumenta. Tres mecanismos controlan la TFG: la autorregulación renal, la regulación neural y la regulación hormonal.
Regulación neural de la TFG (tasa de filtración glomerular) Los vasos sanguíneos del riñón, al igual que la mayoría de los vasos sanguíneos del cuerpo, son inervados por fibras del sistema nervioso autónomo simpático, que liberan noradrenalina. Este compuesto produce vasoconstricción al activar los receptores que abundan en las fibras del músculo liso de las arteriolas aferentes. En reposo, la estimulación simpática es moderadamente baja, las arteriolas aferentes y eferentes están dilatadas, y prevalece la autorregulación renal de la TFG. La estimulación simpática moderada produce una contracción similar de las arteriolas aferente y eferente. Se restringe en igual medida la entrada y salida de sangre del glomérulo, lo que produce solo una leve disminución de la TFG. Con la estimulación simpática intensa, como ocurre durante el ejercicio o en una hemorragia, predomina la vasoconstricción de las arteriolas aferentes. Como consecuencia de esto, disminuye la entrada de sangre a los capilares glomerulares, lo que reduce la TFG. Esta disminución del flujo sanguíneo renal tiene dos consecuencias:
- reduce la producción de orina, lo que ayuda a conservar el volumen sanguíneo
- permite un mayor flujo sanguíneo hacia otros órganos. Regulación hormonal de la Tasa de filtración glomerular Las células de las aurículas del corazón secretan péptido natriurético auricular El estiramiento de las aurículas, como ocurre al aumentar el volumen sanguíneo, estimula la secreción de ANP. Al producir relajación de las células mesangiales del glomérulo, el ANP aumenta la superficie capilar disponible para la filtración. Al incrementar la superficie, se eleva la tasa de filtración glomerular
Principios de la reabsorción y la secreción tubular
El volumen de líquido que ingresa en los túbulos contorneados proximales en solo media hora es mayor que el volumen plasmático total, debido a que la tasa de filtración glomerular normal es muy elevada. Parte de este líquido retorna al torrente sanguíneo. La reabsorción - el retorno al torrente sanguíneo de la mayor parte del agua y los solutos filtrados es la segunda función básica de la nefrona y del tubo colector. Normalmente, se reabsorbe un 99. 6% del agua filtrada. Las células epiteliales del túbulo renal y del tubo colector son responsables de la reabsorción, pero las células del túbulo contorneado proximal hacen la mayor contribución. Entre los solutos reabsorbidos mediante procesos activos y pasivos se incluye glucosa, aminoácidos, urea y algunos iones como Na (sodio), K (potasio), Ca (calcio), C- (cloro), HCO (bicarbonato) y HPO, (fosfato) Una vez que el líquido ingresa en el túbulo contorneado proximal, las células distales ajustan el proceso de reabsorción para mantener el equilibrio homeostático del agua y los iones seleccionados. La mayoría de las proteínas pequeñas y los péptidos que son filtrados también son reabsorbidos, generalmente por pinocitosis. La tercera función de las nefronas y los tubos colectores es la secreción tubular, o transferencia de sustancias desde la sangre y las células tubulares hacia el filtrado glomerular. Las sustancias secretadas incluyen iones hidrógeno (H), K", amonio (NH,), creatinina y algunos fármacos como la penicilina.
Y
importancia debido al gran número de iones de sodio que atraviesan el filtro glomerular. Las células que revisten los túbulos renales, al igual que otras células del cuerpo, tienen una baja concentración de Na en el citosol a causa de la actividad de las bombas de sodio-potasio (Na - K ATPasa). Estas bombas se ubican en las membranas basolaterales y eliminan Na de las células del túbulo renal. La ausencia de bombas de sodio-potasio en la membrana apical asegura que la reabsorción de Na se realice en una sola dirección. La mayoría de los iones de sodio que atraviesan la membrana apical son bombeados hacia el líquido intersticial en la base y los lados de la célula. La cantidad de ATP utilizado por las bombas de sodio- potasio en los túbulos renales representa un 6 % del consumo total de ATP en el cuerpo en reposo. Esto podría parecer poco, pero es la misma cantidad de energía usada por el diafragma al contraerse durante la respiración en reposo. El trasporte activo primario La energía derivada de la hidrólisis del ATP se utiliza para "bombear" una sustancia a través de una membrana, por ejemplo, a través de la bomba de sodio-potasio. En el transporte activo secundario, es la energía almacenada en un gradiente electroquímico de iones, y no la hidrólisis del ATP, la que impulsa una sustancia a través de una membrana. El transporte activo secundario acopla el movimiento de un ion a favor de su gradiente electroquímico al movimiento de una segunda sustancia en contra de su gradiente electroquímico. Los cotransportadores son proteínas de membrana que transportan dos o más sustancias en la misma dirección a través de una membrana. Los contras transportadores conducen dos o más sustancias en direcciones opuestas a través de una membrana. Cada tipo de transportador tiene un límite de velocidad, al igual que una escalera mecánica tiene un límite de personas que puede transportar de un nivel al otro en un periodo dado. Este límite, llamado transporte máximo (T.m), se mide en mg/min. La reabsorción de soluto arrastra agua pues toda la reabsorción de agua ocurre por ósmosis. Cerca del 90% de la reabsorción del agua filtrada por los riñones sucede junto con la reabsorción de solutos como Na, C- y glucosa. El agua reabsorbida con
los solutos en el líquido tubular se denomina reabsorción obligatoria de agua, pues esta se encuentra "obligada" a seguir los solutos cuando son reabsorbidos. Este tipo de reabsorción de agua ocurre en el túbulo contorneado proximal y en la rama descendente del asa de Henle, dado que estos segmentos de la nefrona siempre son permeables al agua. La reabsorción del último 10% del agua, un total de 10-20 litros por día, se denomina reabsorción facultativa de agua.
Reabsorción y secreción en el túbulo contorneado proximal
La mayor reabsorción de soluto y agua del líquido filtrado ocurre en los túbulos contorneados proximales, que reabsorben el 65.9% del agua, el Na y el K filtrados; el 100% de la mayoría de los solutos orgánicos filtrados como glucosa y aminoácidos; el 50% del Cl filtrado; el 80-90% del HCO (bicarbonato) filtrado, el 50% de la urea filtrada; y una cantidad variable del Ca", Mg y HPO (fosfato). Además, los túbulos contorneados proximales secretan una cantidad variable de H', iones amonio (NH) y urea. La mayor reabsorción de soluto en el túbulo contorneado proximal es de Na. El transporte de Na ocurre mediante mecanismos de cotransporte y contratransporte en el túbulo contorneado proximal. Normalmente, no se pierden en la orina los nutrientes filtrados, como glucosa, aminoácidos, ácido láctico, vitaminas hidrosolubles y otros. Estos son reabsorbidos por completo en la primera mitad del túbulo contorneado proximal mediante varios tipos de cotransportadores de Na" ubicados en la membrana apical. El cotransportador Na-glucosa en la membrana apical de una célula del túbulo contorneado proximal. Se adhieren dos Na y una molécula de glucosa a la proteína cotransportadora, que los conduce desde el líquido tubular hacia la célula tubular. Luego, las moléculas de glucosa salen por la membrana basolateral por difusión facilitada y difunden hacia los capilares peritubulares, Otros cotransportadores de Na del túbulo contorneado proximal intercambian iones de HPO, (fosfato) y so(sulfato), todos los aminoácidos y ácido láctico de manera similar. En otro proceso de transporte activo secundario, los contra transportadores Na H movilizan el Na filtrado a favor de su gradiente de concentración hacia las células
