El aparato urinario y los riñones

Introducción y contextualización práctica

• El cuerpo humano realiza rutas metabólicas que producen sustancias de desecho tóxicas
• Los pulmones, glándulas sudoríparas y riñones se encargan de eliminarlos
• Este estudio se centra en los riñones y el aparato urinario

El aparato urinario

• Es un conjunto de órganos que recoge y elimina desechos nitrogenados y otras sustancias tóxicas del cuerpo
• Su función principal es eliminar estos desechos a través de sus órganos y conductos
• Los componentes principales son:
  • Dos riñones con forma de haba que filtran los desechos de la sangre y producen la orina
  • Dos uréteres que transportan la orina desde los riñones hasta la vejiga mediante contracciones musculares
  • La vejiga es un órgano hueco que almacena la orina desde los riñones a través de los uréteres, vaciada a través de la uretra
  • La uretra transporta la orina desde la vejiga al exterior, es más larga en los hombres y más corta en las mujeres

Los riñones

• Son los órganos principales del aparato urinario, en pares, ubicados a ambos lados de la columna vertebral, en la zona lumbar y dorsal
• Son responsables de:
  • Separar los productos de excreción del metabolismo y las sustancias extrañas
  • Regular la cantidad total de agua a través de la reabsorción
  • Regular la homeostasis, manteniendo los niveles ácido-base
  • Secretar hormonas como la eritropoyetina, que estimula la formación de eritrocitos, y la renina, que regula la presión arterial
• Cada riñón está rodeado por tres capas: la fascia renal (tejido conjuntivo), la cápsula adiposa y la cápsula renal (membrana fibrosa)
• Macroscópicamente, el riñón tiene dos regiones:
  • La corteza renal, de color pardo-marrón, ubicada debajo de la cápsula
  • La médula renal, más pálida, rodeada por la corteza

Estructura de las nefronas

• Las nefronas son las unidades funcionales básicas del riñón, encargadas de la producción de orina
• Cada riñón contiene aproximadamente un millón de nefronas
• Una nefrona es:
  • El corpúsculo renal es la primera porción ensanchada y redondeada ubicada en la corteza renal, que cuenta con un glomérulo rodeado por la cápsula de Bowman
  • El túbulo contorneado proximal (TCP) es la porción más larga, ubicada tanto en la corteza como en la médula, comunica el corpúsculo renal con el asa de Henle, reabsorbe nutrientes y comienza la secreción tubular
  • El asa de Henle tiene forma de U, se divide en porciones descendente y ascendente, comunica los túbulos contorneados proximal y distal, y regula la concentración de la orina en la médula renal
  • El túbulo contorneado distal (TCD) es la continuación del asa de Henle en la corteza renal, continúa la secreción tubular de sustancias no filtradas
  • El túbulo colector (TC) comienza en la corteza y transcurre hacia la médula renal, desemboca en el túbulo contorneado distal, y transporta la orina recién formada hasta la pelvis renal

Formación de la orina: Filtración glomerular

• La orina se forma a través de filtración, reabsorción y secreción en las nefronas
• En la filtración glomerular, la sangre llega al glomérulo a través de la arteriola aferente, donde sustancias como electrolitos, moléculas y agua se filtran hacia la cápsula de Bowman
• Las moléculas de medio y alto peso molecular, como las proteínas, no pueden atravesar la membrana
• Luego de ser filtrada, la sangre sale del corpúsculo por la arteriola eferente
• La intensidad de la filtración es directamente proporcional a la presión en los capilares del glomérulo
• La constricción de la arteriola aferente reduce la presión y la filtración
• La constricción de la arteriola eferente dificulta la salida de sangre del glomérulo, aumentando la presión
• La tasa de filtración glomerular (ml/min) indica el volumen de fluido filtrado desde los capilares glomerulares hacia la cápsula de Bowman, y mide la función renal

Formación de la orina: Reabsorción y secreción

• Una vez que la sangre se filtra en el glomérulo, se reabsorben el agua y solutos hacia el líquido intersticial y la sangre
• El riñón reabsorbe hasta el 99% del agua y el sodio filtrados, así como otras moléculas importantes para el metabolismo general
• Modos de transporte:
  • Pasivo: se reabsorben agua y urea a favor del gradiente, sin gasto de energía
  • Activo: primario (en contra de gradiente) y secundario (a través de sistemas de antiporte y simporte), mediante proteínas transportadoras, reabsorbiendo iones de socio, cloruro, calcio, fosfato, aminoácidos, glucosa, etc., requiriendo energía
• Además del transporte de sustancias al torrente sanguíneo se produce la secreción tubular, donde se añaden cationes y aniones orgánicos al filtrado urinario
• El filtrado continúa su recorrido por el asa de Henle, con dos porciones:
  • Rama descendente: permeable al agua, la urea e iones
  • Rama ascendente: impermeable al agua, reabsorbiendo potasio, cloruro, sodio y bicarbonato
• El filtrado llega al túbulo contorneado distal, que es impermeable al agua y continúa la reabsorción, secretando potasio bajo la influencia de la aldosterona
• Al llegar al túbulo colector, el filtrado se convierte en orina, reabsorbiendo agua y urea y secretando iones H+ para regular el pH

Regulación ácido-base

• El mecanismo de secreción juega un papel importante en la regulación del equilibrio ácido-base
• El pH mide la acidez o alcalinidad de una disolución en una escala de 0 a 14, donde 0 es ácido y 14 es básico
• El pH de la sangre debe rondar entre 7,35 y 7,40 para conservar la homeostasis
• Ácidos y bases débiles (como el ácido carbónico H₂CO₃ y el bicarbonato HCO₃) participan en la regulación
• Los riñones, pulmones y sistemas amortiguadores químicos de los líquidos corporales corrigen las variaciones del pH
  • Acidosis metabólica: el riñón aumenta la excreción de H+ y reabsorbe bicarbonato
  • Alcalosis metabólica: el riñón disminuye la excreción de H+ y la absorción de bicarbonato

Vías urinarias

• La orina se excreta al exterior a través de dos uréteres, la vejiga y la uretra
• Los uréteres comunican la pelvis renal con la vejiga urinaria
• La vejiga urinaria es un órgano hueco musculo-membranoso con forma de pera, almacena la orina (400-450 ml)
• La uretra comunica la vejiga con el exterior, controla el vaciado de la orina
  • Un esfínter interno en la unión de la uretra y la vejiga
  • Un esfínter externo que mantiene la continencia

Excreción de la orina

• La orina se dirige hacia la pelvis renal, que comunica con los uréteres, y desciende hasta la vejiga
• Cuando se acumula una cantidad determinada de orina en la vejiga, se expulsa al exterior por la uretra a través del proceso de la micción
• Proceso de la micción:
  • Fase de llenado: se acumula la orina, estimulada por el sistema nervioso simpático; el músculo detrusor está relajado y los esfínteres interno y externo contraídos
  • Fase de vaciado: estimulada por el sistema nervioso parasimpático; el músculo detrusor se contrae, presionando la orina, y los esfínteres se relajan

Principales patologías de los riñones

• Los riñones pueden ser afectados por patologías que alteran su correcto funcionamiento
  • Síndrome nefrítico: inflamación de los glomérulos que disminuye su capacidad filtradora. Se caracteriza por hematuria, hipertensión arterial, oliguria y edema. Se trata con diuréticos y, en casos graves, corticoides
  • Síndrome nefrótico: excreción de orina rica en proteínas, proteinuria, aumento de lípidos en sangre, retenciones de agua y sodio. Debido a daños en los vasos sanguíneos, requiere fármacos para disminuir la presión arterial, anticoagulantes y diuréticos
  • Insuficiencia renal: los riñones pierden su capacidad para filtrar los desechos de la sangre. Puede ser aguda (reversible) o crónica (irreversible)

Principales patologías de las vías urinarias

• Las vías urinarias son susceptibles a sufrir diversas enfermedades
  • Cistitis: inflamación de la vejiga por infección bacteriana. Los síntomas comunes son orina turbia y con olor fuerte, ardor al orinar, necesidad constante de orinar, micción de pequeñas cantidades y hematuria. Se trata con antibióticos
  • Urolitiasis o litiasis renal: presencia de cálculos en las vías urinarias, provocando dolor, hemorragia, infección y obstrucción
  • Incontinencia urinaria: pérdida involuntaria de orina, más común en mujeres que en hombres, pudiendo surgir por:
    • Debilitamiento de los músculos de la vejiga: incontinencia de esfuerzo
    • Hiperactividad de la vejiga: incontinencia de urgencia
    • Problemas de próstata: necesidad de miccionar más a menudo y con urgencia

Caso práctico 1: “Piedras en el riñón”

• Las "piedras en el riñón" son cálculos renales formados por acumulación de minerales que han llegado al riñón a través de la sangre
• Los cálculos pueden obstruir el riñón o las vías urinarias, causando cólico nefrítico
• La deshidratación aumenta el riesgo de formación de cálculos renales

Caso práctico 2: “Incontinencia urinaria”

• La incontinencia urinaria puede surgir por disfunción del suelo pélvico
• A nivel anatómico, la continencia de la orina está controlada por un doble esfínter, uno voluntario y otro involuntario
• El parto vaginal puede provocar una disfunción del suelo pélvico, ya que requiere un esfuerzo físico enorme que distiende los músculos y ligamentos de la pelvis
• Para mejorar la situación, se recomienda realizar ejercicios que fortalezcan y mejoren la elasticidad del suelo pélvico

El aparato urinario elimina los desechos nitrogenados del cuerpo a través de los riñones, uréteres, vejiga y uretra. Los riñones filtran los desechos de la sangre y producen la orina. Los uréteres transportan la orina a la vejiga.