Vías Excretoras Urinarias: Cálices y Pelvis Renal

Vías Excretoras Urinarias

• Durante el desarrollo embrionario, las vías excretoras inicialmente representadas por los conductos mesonéfricos, y posteriormente por los uréteres, desembocan en la cloaca.
• La cloaca es una dilatación fusiforme, siendo la última porción del intestino primitivo, separada del exterior por la membrana cloacal.

Cálices y Pelvis Renal

• El estudio de las vías excretoras urinarias se realiza siguiendo el flujo de la orina.
• El proceso se inicia en los tubos colectores y conductos papilares, que desembocan en las papilas renales en los vértices de las pirámides.
• La orina se vierte en los cálices menores, que son estructuras huecas en forma de copa, entre siete y trece en cada riñón, y se adaptan a las papilas renales.
• Para algunos, los cálices menores son el primer componente de las vías excretoras desde una perspectiva macroscópica.
• Los cálices menores contienen fibras musculares lisas en sus paredes, formando el fórnix.
• Los cálices menores convergen para formar los cálices mayores, que son dos o tres por riñón.
• Estos cálices mayores luego se fusionan en una estructura común llamada pelvis renal.
• El conjunto de la pelvis renal y los cálices mayores y menores se conoce como sistema pielocalicial, un sitio común para la formación de cálculos (litiasis) y procesos infecciosos.
• La pelvis renal se extiende fuera del riñón hacia el uréter, que desemboca en la vejiga, donde la orina se almacena hasta la micción.

Vías Excretoras

• Son estructuras tubulares con paredes de tres capas.
• Capa interna/mucosa: Puede ser adventicia o serosa.
• Capa media/muscular: Está revestida por un epitelio de transición, excepto en la uretra.
• Capa externa: Se modifica según el estado funcional.
• La capa mucosa descansa sobre una lámina de tejido conectivo con dos capas, la capa más externa es considerada por algunos como submucosa.
• La capa muscular se compone de músculo liso en tres estratos.
• La capa más externa es una adventicia, excepto en la parte superior de la vejiga, donde es serosa.

Uréteres

• Son estructuras tubulares bilaterales de 25 a 30 cm de longitud.
• Se extienden desde el hilio renal (como continuación de la pelvis) hasta la vejiga urinaria, atravesando la pared posterior, detrás del peritoneo parietal posterior.
• Cada uréter tiene dos porciones: abdominal y pelviana, separadas por el punto donde el uréter cruza por delante de los vasos ilíacos comunes.
• La luz del uréter presenta tres estrechamientos:
  • En su inicio, como continuación de la pelvis renal.
  • Al cruzar los vasos ilíacos.
  • Al atravesar la pared vesical.
• Clínicamente importante, ya que estos estrechamientos son sitios propensos para el enclavamiento de cálculos pequeños, causando cólico nefrítico.

Desembocadura del Uréter

• El uréter pelviano atraviesa la pared vesical de manera oblicua, un sitio de estrechamiento de la luz ureteral.
• El trayecto del uréter desde el riñón hasta la vejiga influye en sus relaciones con órganos y estructuras circundantes

Relaciones del Uréter

• Las relaciones topográficas posteriores de los uréteres en el área abdominal son similares en ambos lados.
• Las relaciones anteriores difieren debido a la asimetría de la mayoría de los órganos abdominales.
• En la porción pelviana, las relaciones anteriores y posteriores son simétricas, con variaciones según el sexo.

Pared del Uréter

• La mucosa del uréter está revestida por un epitelio de transición apoyado en la lámina propia de tejido conectivo.
• En estado de reposo, la mucosa presenta pliegues que desaparecen cuando el órgano se distiende.
• La capa muscular tiene dos estratos: uno interno longitudinal y uno externo circular, con un estrato externo longitudinal adicional en el tercio inferior cerca de la vejiga.
• La adventicia (capa externa) es rica en células adiposas, vasos sanguíneos y nervios.
• Los uréteres transportan la orina desde los riñones hasta la vejiga, donde se almacena antes de ser excretada a través de la uretra.
• La vejiga y la uretra se desarrollan a partir de la porción ventral de la cloaca.

Tabicamiento de la Cloaca

• El mesénquima entre el alantoides y el intestino posterior prolifera caudalmente entre la cuarta y séptima semana para formar el tabique urorrectal.
• El tabique urorrectal divide la cloaca en dos porciones.
• Una vez formado el tabique urorrectal, la cloaca se divide en el seno urogenital primitivo (anterior) y el conducto anorrectal (posterior).
• La membrana cloacal se divide en la membrana urogenital y la membrana anal.
• La correcta formación de este tabique asegura la separación entre los sistemas urogenital y digestivo.

Derivados del Seno Urogenital

• El seno urogenital primitivo se divide en tres porciones:
  • Cefálica/vesical: Da origen a la vejiga urinaria.
  • Pélvica: Porción intermedia.
  • Fálica: Porción caudal.
• La porción vesical se continúa con el alantoides; cuando el alantoides se oblitera, el vértice de la vejiga se une al ombligo por el uraco (ligamento umbilical medio).
• Las porciones pélvica y fálica contribuyen a la formación de la uretra, con características específicas según el sexo.

Trígono Vesical

• Inicialmente, los conductos mesonéfricos desembocan en las paredes posteriores de la cloaca, donde se unen los brotes ureterales.
• Con el crecimiento de la vejiga, los conductos mesonéfricos se incorporan a la pared posterior.
• Consiguientemente, los uréteres desembocan directamente en la vejiga.
• La posición cefálica, respecto a la desembocadura de los conductos mesonéfricos, forma una zona de tejido conjuntivo triangular llamada trígono vesical.
• El epitelio de la vejiga es de origen endodérmico, al derivar del intestino primitivo.

Formación de la Uretra

• La uretra masculina se compone de tres partes:
  • Prostática y membranosa derivadas de la porción pélvica del seno urogenital
  • Esponjosa derivada de la porción fálica del seno
  • La parte más distal de la esponjosa se origina por la penetración de tejido ectodérmico en el pene, formando un cordón macizo que se canaliza.
• El epitelio de la uretra es endodérmico (derivado del intestino primitivo), excepto en su porción distal, que es ectodérmica.
• La uretra femenina deriva totalmente de la porción pélvica del seno urogenital.

Malformaciones Congénitas de la Vejiga

• Las malformaciones ocurren si la obliteración del alantoides es defectuosa.
• Fístula uracal: La porción intraembrionaria del alantoides permanece permeable en toda su extensión, y se produce salida de orina por el ombligo.
• Quiste uracal: Si persiste permeable solo una parte del alantoides, la actividad secretora del epitelio causa una dilatación denominada quiste uracal.

Vejiga Urinaria

• La vejiga es órgano hueco de forma variable, que oscila de globulosa a triangular, dependiendo de su nivel de llenado.
• Se ubica en la cavidad pélvica, sobre el piso pelviano, detrás de la sínfisis púbica y frente al recto en el hombre, y del útero y parte superior de la vagina en la mujer.
• En su aspecto externo, se identifican tres partes: ápice, cuerpo y fondo (base o cara posteroinferior).
• El ápice se continúa hacia arriba como un cordón fibroso llamado uraco, adherido a la pared abdominal anterior.
• El cuerpo tiene una cara superior cubierta por el peritoneo parietal inferior, relacionándose con las asas intestinales y dos caras inferolaterales (izquierda y derecha).
• La parte más inferior del fondo vesical se denomina cuello, continuándose con la luz de la uretra.

Relaciones de la Vejiga Urinaria

• Las relaciones de la vejiga urinaria varían según el estado de repleción y el sexo.
• Anteriormente: Se relaciona con el espacio prevesical y la sínfisis púbica.
• Superiormente: Se relaciona con el peritoneo parietal inferior y las asas intestinales, y en mujeres, con el útero.
• Inferiormente: Se relaciona directamente con los músculos y fascias del piso pelviano en la mujer, y con la base de la próstata en el hombre.
• Posteriormente en el hombre: Se relaciona con las vesículas seminales, las ampollas de los conductos deferentes y el fondo de saco rectovesical.
• Posteriormente en la mujer: Se relaciona con el cuello uterino y la parte superior de la vagina.

Cavidad Vesical

• La cavidad vesical está revestida por una mucosa con pliegues variables según el volumen de orina, excepto en el trígono vesical donde no hay pliegues.
• Los ángulos del trígono vesical están definidos por los orificios de desembocadura de los uréteres y el orificio interno de la uretra.
• El pliegue interuretérico se extiende entre los orificios ureterales, delimitando una depresión (el trasfondo de la vejiga), modificada por el crecimiento prostático después de la quinta década de vida.
• La cavidad vesical puede ser explorada mediante instrumentación directa a través de la uretra.

Pared de la Vejiga

• Tres capas componen la pared de la vejiga:
  • Interna o mucosa
  • Media o muscular
  • Externa que puede ser adventicia o serosa.
• El epitelio de transición reviste la mucosa, representando un estado intermedio entre el epitelio plano y el prismático, donde las células cambian de forma según el estado funcional.
• El epitelio reposa sobre una lámina propia de tejido conectivo fibroso vascularizado.
• La capa muscular está formada por tres estratos de fibras musculares lisas (interno longitudinal, medio circular y externo longitudinal).
• La capa más externa es una adventicia, excepto en la cara superior, donde es serosa.

Epitelio de Transición

• Bajo aumento, la mucosa vesical muestra el número de capas epiteliales y la forma de las células superficiales, que varían según el estado funcional.
• El epitelio de revestimiento cambia con el llenado de la vejiga:
  • Cuando está vacía, las células son altas y la mucosa presenta pliegues.
  • Cuando está llena, los pliegues desaparecen y las células del epitelio se aplanan, disminuyendo el número de capas.

Uretra Femenina

• Distintas características morfofuncionales según el sexo.
• Mide 4 cm de longitud y posee una ligera concavidad anterior.
• Se extiende desde el orificio uretral interno en el cuello vesical hasta el orificio uretral externo en el vestíbulo vaginal.
• Está revestida por epitelio estratificado plano no queratinizado con áreas de epitelio estratificado cilíndrico.
• Sus paredes son distensibles y el sondeo vesical es sencillo.

Uretra Masculina.

• La uretra mide 18 cm y se extiende desde el orificio uretral interno en el cuello vesical hasta el orificio uretral externo ubicado en el vértice del glande.
• Se divide en tres porciones para su estudio:
  • Prostática: Mide 3 cm y atraviesa la próstata desde su base hasta el vértice, Posee una luz relativamente amplia.
  • Membranosa: Promedio de 1 cm de longitud, correspondiente al grosor del suelo pélvico en esta zona, posee una luz muy estrecha.
  • Esponjosa: Atraviesa el cuerpo esponjoso del pene, tiene una luz uniforme, salvo en el glande, donde se ensancha para formar la fosa navicular.
• La uretra prostática está revestida por epitelio de transición, la membranosa y la esponjosa por epitelio pseudoestratificado cilíndrico, la última tiene áreas tapizadas por epitelio estratificado plano no queratinizado.

Curvaturas de la Uretra Masculina

• La uretra masculina tiene dos características significativas con implicaciones médicicas.
• Estrechamientos de la luz a nivel de los orificios uretrales interno y externo, donde atraviesa el diafragma urogenital.
• La uretra tiene curvaturas anterior y posterior.
  • La anterior se rectifica elevando pasivamente el pene.
  • La posterior es permanente y debe considerarse en el cateterismo vesical.

Vías Excretoras Urinarias

• Se puede estudiar radiografías contrastadas que muestran los cálices mayores y menores, la pelvis renal y la vejiga urinaria.
• La ecografía de la cavidad pélvica permite observar con precisión la vejiga urinaria.

La Micción

• La orina viaja a través de los uréteres hacia la vejiga, su almacenamiento continua hasta la micción.
• La micción es un acto reflejo complejo por el que se expulsa la orina al exterior a través de la uretra.

Cistometrograma

• El cistometrograma es el registro gráfico del proceso de distensión de las paredes de la vejiga por la acumulación de orina, que causa aumento de la presión interior.
• En la gráfica, el eje X representa el volumen de orina y el eje Y la presión intravesical.
• La presión intravesical aumenta a medida que se acumula la orina.
  • Inicialmente, el aumento es lento, seguido de una meseta con un aumento casi imperceptible de la presión.
  • Finalmente, a partir de cierto volumen de orina, la presión aumenta más rápidamente.
• Las ondas de micción, representadas por líneas de puntos, reflejan la contracción del músculo detrusor en respuesta a la estimulación de los receptores de distensión.
• Estas ondas aumentan en intensidad y frecuencia con el llenado de la vejiga las contracciones inician la micción.

El Reflejo de la Micción

• La micción es un acto reflejo vegetativo complejo con centros rectores en los segmentos lumbares y sacros de la médula espinal.
• Se desencadena por la estimulación de los receptores de distensión en las paredes de la vejiga.
• Al llenarse la vejiga, los receptores envían información a la médula espinal (segmentos sacros segundos y terceros), a través de los nervios pelvianos y al segundo segmento lumbar, a través de los nervios hipogástricos.
• La información aferente es procesada en los segmentos medulares y se envían señales eferentes:
  • Fibras motoras esqueléticas al esfínter externo para producir su relajación.
  • Componentes parasimpáticos de los nervios pelvianos para inducir la contracción del músculo detrusor.
• Esta combinación lleva al vaciamiento de la vejiga.
• Las señales aferentes de los receptores de distensión de las paredes vesicales llegan a la corteza cerebral, facilitando o inhibiendo el reflejo y proporcionando control voluntario de la micción.
• El riñón elimina los productos de desecho regulando la osmolaridad y concentración de sales.

Control de la Osmolaridad del Medio Interno

• El control de la osmolaridad y la concentración de los líquidos corporales es crucial para la homeostasis.
• El riñón juega un papel protagónico, con ayuda de la hormona antidiurética (ADH) y la aldosterona.
• El sodio es el principal electrolito en el líquido extracelular, determinando su osmolaridad.
• La concentración de sodio regula la osmolaridad del líquido extracelular.
• El sistema osmorreceptor-sodio-ADH-sed, regula la osmolaridad del medio interno, gracias a las acciones coordinadas del riñón, la ADH y el mecanismo de la sed.

La Hormona Antidiurética

• La hormona antidiurética (ADH) se produce en las neuronas de los núcleos supraópticos y paraventriculares del hipotálamo.
• Viaja a través de los axones de estas neuronas hasta la neurohipófisis, donde se almacena y se libera a la sangre para alcanzar su órgano diana principal: el riñón.

Acciones Fisiológicas de la Hormona Antidiurética

• Al llegar al riñón, la ADH actúa sobre los túbulos dístales y colectores, aumentando el diámetro de los poros y su permeabilidad al agua, lo que disminuye la diuresis.
• La ADH controla el volumen de los líquidos corporales y la concentración de sodio en dichos líquidos.
• La hormona tiene un efecto vasoconstrictor.
• La secreción de esta hormona se regula por estímulos.

Regulación de la Secreción de ADH

• Aumento de la secreción de ADH:
  • Aumento de la osmolaridad del líquido extracelular.
  • Disminución del volumen de sangre
  • Disminución de la presión sanguínea.
  • Náuseas
  • Hipoxia
  • Fármacos, como la nicotina, la morfina y la ciclofosfamida.
• Disminución de la secreción de ADH:
• Disminución de la osmolaridad del líquido extracelular.
• Aumento del volumen de sangre.
• Aumento de la presión sanguínea.
• Fármacos, como el alcohol, la clonidina y el haloperidol.

Sistema Osmorreceptor-Sodio-ADH-Sed

• Los osmorreceptores, neuronas especializadas en detectar los cambios de osmolaridad del líquido extracelular, se sitúan en la región anterior del hipotálamo.
• El aumento de la osmolaridad del líquido extracelular, estimula los osmorreceptores, que envían señales a los núcleos supraópticos y paraventriculares, y al centro de la sed.
• Los núcleos supraópticos emiten a la neurohipófisis para la secreción de ADH, reduciendo la diuresis y reteniendo agua en los riñones.
• En el centro de la sed, se genera información en la corteza cerebral, lo que produce la sensación de sed y la ingestión de agua.
• La combinación de los dos efectos disminuye la osmolaridad y la concentración de sodio en el líquido extracelular.
• El mecanismo actúa también de forma inversa, que regula una disminución de la osmolaridad.
• El sodio es el componente esencial en el líquido extracelular, ADH regula su concentración.

La Aldosterona

• La aldosterona, mineralocorticoide que secreta la zona glomerular de la corteza suprarrenal.
• Los túbulos renales dístales y colectores son su órgano fundamental, llevando a cabo la reabsorción de sodio para retenerlo en el organismo y la secreción de potasio hacia la luz tubular para eliminarlo en la orina.
• La reabsorción de sodio causa la reabsorción de agua por el efecto osmótico.

Acciones Fisiológicas de la Aldosterona

• Reabsorbe sodio y segrega potasio en los túbulos renales dístales y colectores.
• Aumenta la cantidad de sodio y disminuye la concentración de potasio en el líquido extracelular.
• Reabsorber sodio por el efecto osmótico, reabsorbe agua contribuye el incremento del volumen del líquido extracelular y el volumen de sangre al igual que la presión arterial.

Regulación de la Secreción de Aldosterona

• Estímulos que incrementan la secreción:
• El aumento de la concentración de potasio en el líquido extracelular.
• El aumento de la actividad del sistema renina–angiotensina.
• La disminución de la concentración de sodio en el líquido extracelular.
• La ausencia o falta de la hormona adrenocorticotrópica (ACTH) disminuye o suprime la secreción.

Regulación del Equilibrio Ácido-Básico

• El pH es una medida inversamente proporciona al grado de acidez o basicidad de una sustancia o solución.
• Su fórmula: pH = -log [H+].
• Mayor concentración de hidrogeniones, menor es el pH y viceversa.
• La escala del pH se expresa logarítmicamente, cuyos valores fluctúan entre 1 y 14.
• El valor 7 se conoce como el nivel de pH neutro.
• Los valores menores a 7 son en el lado ácido y los valores superiores 7 son en el lado básico

PH Normal

• En los líquidos corporales, el pH normal oscila entre 7.35 apara ala sangra venosa y 7.45 para la sangre arterial.
• Se forma una acidosis si el pH disminuye por debajo de 7.35.
• El pH se incrementa superior a 7.45 se forma una alcalosis.

Trastornos de Equilibrio Ácido-Básico

• Los trastornos se clasifican basado en el valor del pH en acidosis y alcalosis.
• Según su origen pueden ser:
  • Respiratorios: Causado por cambios en la ventilación alveolar.
  • Metabólicos: Causado por alteraciones ajenas al aparato respiratorio.

Desequilibrios Ácido-Básicos

• Los desequilibrios son ponen en peligro la vida, asi que el manejo es vital para regular el pH para la práctica médica.

Mecanismos de Regulación del Equilibrio Ácido-Básico

• El organismo cuenta con lo siguientes mecanismos para la regulación
  • Sistemas amortiguadores de bicarbonato, de fosfato y de proteínas.
  • El sistema respiratorio.
  • El sistema renal.

Sistemas Amortiguadores

• Los amortiguadores son una solución conformada por por dos o más sustancias cuya combinación se opone a los cambios de pH que se encuentra en el medio.
• Usualmente son integrados por un ácido débil con su sal correspondiente en solución.
• El poder amortiguador se origina por su pK y las concentraciones de la sustancia amortiguadores.

Ecuación de Henderson-Hasselbalch

• Permite calcular el pH mediante la concentración molar de iones bicarbonato y la presión parcial de bióxido de carbono (CO2).
• Se deduce que el aumento de la concentración de iones bicarbonato genera un incremento del pH desviando el equilibrio ácido–básico hacia la alcalosis.
• Si el incremento de la presión parcial de bióxido de carbono genera una disminución del pH, desviado el equilibrio hacia la acidosis.

Sistema Amortiguador de Bicarbonato

• Este sistema está integrado por el bicarbonato de sodio (NaHCO3) y el ácido carbónico (H2CO3).
• Si hay agregado de un ácido fuerte (como el ácido clorhídrico HCL), éste reacciona con el bicarbonato de sodio dando lugar a un ácido débil como el ácido carbónico (H2CO3) que modifica poco el pH.
• Se añade base fuerte (como el hidróxido de sodio NaOH), ésta reacciona con el componente ácido del sistema: que se obtiene el bicarbonato de sodio como producto base débil.
• Este sistema tiene una pK es de 6.1 con efectos amortiguadores no altos que por sus cantidades en el líquido extracelular se convierte en el amortiguador más importante del mismo.

Sistema Amortiguador de Fosfatos

• Está compuesto por una base débil, el fosfato dibásico de sodio (Na2HPO4) y un ácido débil, El fosfato monobásico de sodio (NaH2PO4).
• Un ácido fuerte causa que el sistema reaccione, el fosfato dibásico de sodio (Na2HPO4) dando lugar al fosfato monobásico de sodio (NaH2PO4).
• Un base fuerte causa que el sistema reaccione, le fosfato monobásico de sodio (NaH2PO4), dando lugar al fosfato dibásico de sodio (Na2HPO4).
• El pK es de 6.8 aumentando el poder amortiguador.
• Importancia funcional, las cantidades de fosfato sobrepasan el líquido extracelular.

Sistema Amortiguador de Proteínas

• Las proteínas poseen como carácter importante el potencial amortiguador que se da por su capacidad anfótera, la potencialidad dar iones de hidrógeno según sus características.
• En un espacio con medio alcalino, las proteínas ceden iones de hidrógeno.
• Los grupos de proteínas donde están en medio ácido captan iones de hidrógeno.
• Su pK tiene un valor aproximado de 7.4 y es el amortiguador más importante en el líquido intracelular.

Principio Isohídrico

• Los sistemas amortiguadores actúan con la integración simultánea con función de todos los componentes que tienen en los líquidos corporales y un denominador común que son los hidrogeniones.
• Cuando se produce un cambio en el pH los líquidos corporales, el amortiguador regula por la acción en conjunto de ambos.

Regulación Respiratoria

• Su función es regular el pH y la la capacidad para eliminar o retener el bióxido de carbono, mediante del aumento.
• Mediante la disminución de la ventilación alveolar.
• Al aumentar el aire de bióxido, el equilibrio va hacia la misma dirección aumentando los hidrogeniones.
• Para regular se desplaza hacia el aire por lo que se disminuye los el bióxido.

Regulación Respiratoria de una Acidosis Metabólica

• Se compensa con una alcalosis respiratoria, incrementando la eliminación del bióxido de carbono.
• Disminuye el volumen de bicarbonato desplazando el equilibrio a la derecha.

Regulación Respiratoria de una Alcalosis Metabólica

• Causa el aumento de concentración de bicarbonato.
• La reacción desplaza aumentando el bióxido y bajando los hidrogeniones.

Secreción de Hidrogeniones en los Túbulos Renales

• Su mecanismo proporciona regulación de PH y alta ganancia, eliminando el organismo.
• Sus acciones son variadas ya que elimina los excesos tanto de hidrogeniones como de bicarbonato, genera nuevo bicarbonato.
• El plasma se une al agua del citoplasma donde forma un ácido carbónico donde se encuentra la anhidrasa que une hidrogeno con bicarbonato.
• Estos van al líquido tubular uniéndose dando sodio e iones uniéndose un potasio procedente.
• Al formar el acido carbónico, este se disocia en hidrogeno y bióxido en un proceso de titulación.

Acciones de los Amortiguadores Tubulares

• El fosfato dibásico sigue los pasos en la pared tubular.
• Al excretar fosfato los amortiguadores lo neutraliza con hidrogeno excretando el fosfato.

Trastornos Primarios del Equilibrio Ácido-Básico

• La flecha indica el punto inicial de los fenómenos del equilibrio.
• Su principal punto de análisis son las flechas que expresan el parámetro y se debe analizar el comportamiento.

Vías Excretoras Urinarias e Internas

• Por razones morfológicas las vías urinarias de excreción están hechas para la elaboración.
• El cuidado y mantenimiento del PH es de necesidad vital.