Aspectos Fisiológicos del Sistema Renal

Riñón.

El riñón es el encargado de mantener la adecuada composición del medio interno corporal mediante la formación y eliminación de orina.

Las 3 funciones más importantes del riñón son:

• Eliminar del cuerpo los materiales de desecho que se han ingerido o que han producido el metabolismo.
• Controla el volumen y la composición de los líquidos corporales.
• Equilibrio entre los ingresos y las salidas del agua y casi todos los electrolitos del cuerpo. Está función reguladora mantiene el ambiente celular estable necesario para que las células desempeñen sus diversas actividades.

Los riñones realizan sus funciones filtrado el plasma y eliminando sustancias del filtrado dependiendo de las necesidades no deseadas y lo excretan mediante la orina mientras que devuelven las sustancias necesarias y a la sangre.

Múltiples funciones:

• Excreción de productos metabólicos de desecho, sustancias químicas extrañas fármacos y metabolitos de hormonas.
• Regulación de los equilibrios hídrico y electrolítico.
• Regulación de la osmolalidad del líquido corporal y de las concentraciones de electrólitos.
• Regulación de la presión arterial.
• Regulación del acidobásico.
• Secreción, metabolismo y excreción de hormonas.
• Gluconeogenia.

Cada riñón de un ser humano adulto normal pesa unos 150 g y tiene el tamaño aproximado de un puño cerrado. La cara medial de cada riñón contiene una región con una muesca, llamada hilio, por la que pasan la arteria y vena renales, los linfáticos, la inervación y el uréter, transporta la orina final desde el riñón hasta la vejiga donde se almacena hasta que se vacía.

El riñón está rodeado de una cápsula fibrosa y tensa que protege sus estructuras internas delicadas. Tiene dos regiones principales que son la corteza externa y la región interna denominada médula. La médula se divide en múltiples masas de tejido en forma de cono llamadas pirámides renales. 

La base de cada pirámide se origina en el borde entre la corteza y la médula y termina en la papila, que se proyecta en el espacio de la pelvis normal, una continuación en forma de abanico de la porción superior del uréter. El borde externo de la pelvis se divide en los cálices menores, que recogen la orina de los túbulos de cada papila. Las paredes de los cálices, la pelvis y el uréter contienen elementos contráctiles que empujan la orina hacia la vejiga, donde se almacena hasta que se vacía en la micción.

Nefrona.

Cada riñón tiene casi 1.2 millones de nefronas. Al entender la manera en que funciona una sola de ellas, se puede comprender casi por completo la forma en que trabaja todo el riñón. Cada nefrona está integrada por dos partes principales: un corpúsculo renal, que filtra el plasma sanguíneo, y un largo túbulo renal, que convierte el filtrado en orina.

El corpúsculo renal consta de los glomérulos y de una cápsula glomerular (de Bowman) que los encierra. La capa parietal (externa) de la cápsula es un epitelio pavimentoso simple, y la capa visceral (interna) consta de las células elaboradas, denominadas podocitos, que están alrededor de los capilares de los glomérulos. Las dos capas están separadas por un espacio capsular colector de filtrado.

Los lados opuestos del corpúsculo renal son los polos vascular y urinario. En el polo vascular, la arteriola aferente entra en la cápsula, que trae sangre al glomérulo, y la arteriola eferente deja la cápsula y aleja la sangre. La arteriola aferente es mucho más larga que la eferente. Por tanto, el glomérulo tiene una entrada grande y una salida pequeña; algo cuya importancia funcional se evidencia más adelante. En el polo urinario, la pared parietal de la cápsula se aleja del corpúsculo y da lugar al túbulo renal. El epitelio pavimentoso simple de la cápsula se vuelve cilíndrico simple en el túbulo.

El túbulo renal es un conducto que se aleja de la cápsula glomerular y termina en la punta de una pirámide medular. Mide casi 3 cm de largo y se divide en cuatro regiones: el túbulo contorneado proximal, el asa de Henle, el túbulo contorneado distal y el túbulo colector. Las primeras tres de éstas son partes de una nefrona; el túbulo colector recibe el líquido de muchas nefronas. Cada región del túbulo tiene propiedades fisiológicas únicas y participa en la producción de orina.

Aquellas nefronas que tienen glomérulos localizados en la corteza externa se denominan nefronas corticales. Tienen asas de Henle cortas que penetran sólo una distancia corta en la médula.

Alrededor del 20%-30% de las nefronas tienen glomérulos que se disponen en la profundidad de la corteza externa se denominan nefronas yuxtamedulares. Estas nefronas tienen asas de Henle grandes que discurren hasta la médula, en algunos casos con un recorrido completamente intramedular hasta desembocar en las papilas renales.

Micción.

La micción es el proceso mediante el cual la vejiga urinaria se vacía cuando está llena. Se realiza en dos pasos: Primero, la vejiga se llena progresivamente hasta que la tensión en sus paredes aumenta por encima de un umbral; esto desencadena el segundo paso, que es un reflejo nervioso, llamado reflejo miccional, que vacía la vejiga o, si esto falla, provoca al menos un deseo de orinar. Aunque el reflejo miccional es un reflejo medular autónomo, centros presentes en la corteza cerebral o en el tronco del encéfalo pueden inhibirlo o facilitarlo.

Presión del Flujo Renal

El flujo renal es aportar suficiente plasma para la elevada filtración glomerular necesaria para una regulación precisa de los volúmenes del líquido corporal y las concentraciones de soluto. En un varón medio de 70 kg, el flujo sanguíneo combinado a través de los dos riñones es de unos 1100 ml/min, o un 22% del gasto cardíaco. Considerando el hecho de que los dos riñones constituyen sólo alrededor del 0,4% del peso total del cuerpo. Podemos percibir fácilmente que reciben un flujo extremadamente grande de sangre comparados con otros órganos. El flujo sanguíneo aporta a los riñones nutrientes y se lleva los productos de desecho. 

El flujo sanguíneo renal está determinado por el gradiente de presión a través de los vasos renales (la diferencia entre las presiones hidrostáticas en la arteria renal y en la vena renal), dividido por la resistencia vascular total renal:

(Presión en arteria renal-Presión en vena renal)

Resistencia vascular renal total.

Función de los capilares peritubulares.

Los capilares peritubulares se vacían en los vasos del sistema venoso, que discurren paralelos a los vasos arteriolares y forman progresivamente la vena interlobulillar, la vena arciforme, la vena interlobular y la vena renal, que deja el riñón junto a la arteria renal y el uréter.

Los capilares peritubulares son pequeños vasos sanguíneos que discurren a lo largo de las nefronas, permitiendo la reabsorción y secreción de sustancias entre la sangre y el interior del lumen de la nefrona.

Los capilares peritubulares adoptan ese nombre porque rodean los túbulos contorneados proximales, los túbulos contorneados distales, como así también el asa de Henle, donde son conocidos como vasa recta.​Los capilares peritubulares también rodean una parte de los túbulos colectores.

Las sustancias y minerales que requieren ser aprovechados en el organismo son reabsorbidos hacia los capilares peritubulares por medio de transporte activo, o por transcitosis.

Filtración glomerular.

La filtración glomerular es un proceso en que el agua y algunos solutos del plasma sanguíneo pasan de los capilares al glomérulo en el espacio capsular de la nefrona. Para ello, el líquido atraviesa tres barreras que constituyen una membrana de filtración:

1. El endotelio perforado de los capilares. Las células endoteliales de los capilares glomerulares tienen forma de panal, y sus grandes poros de filtración miden 70 a 90 nm de diámetro.
2. La membrana basal. Consta de un gel proteoglucano. Sólo unas cuantas partículas pueden atravesar sus pequeños espacios, pues se retiene la mayor parte de ellas. Tan sólo por su tamaño, la membrana basal excluye moléculas mayores de 8 nm.
3. Ranuras de filtración. Los podocitos de la cápsula glomerular tienen forma parecida a la de un pulpo: un cuerpo celular bulboso y varios brazos gruesos. Cada brazo tiene varias extensiones pequeñas, los pedículos, que se enrollan alrededor de los capilares y se entrelazan entre sí, como si rodearan un tubo con las manos y se entrelazaran los dedos.

La formación de orina comienza con la filtración de grandes cantidades de líquido a través de los capilares glomerulares hacia la cápsula de Bowman. Los capilares glomerulares son relativamente impermeables a las proteínas, de manera que el líquido filtrado (llamado filtrado glomerular) carece prácticamente de proteínas y elementos celulares, incluidos los eritrocitos.

El FG está determinado por: 1) la suma de las fuerzas hidrostática y coloidosmótica que actúa a través de la membrana glomerular, que da lugar a la presión de filtración neta, y 2) el coeficiente de filtración capilar (K1), el producto de la permeabilidad por el área superficial de filtro de los capilares.

Curiosidades:

• Además de su función de filtrado de la sangre, el riñón se comporta como un órgano endocrino, al producir hormonas como la renina, el calcitriol y la eritropoyetina.
• Los riñones producen aproximadamente 2 litros de orina luego de filtrar unos 200 de litros de sangre diarios.
• Ocupan el 20% del gasto cardíaco del cuerpo debido a la calidad de sangre que pasa por los riñones en un minuto.
• En un adulto cada riñón mide cerca de 12 centímetros de largo y aproximadamente 3 centímetros de grueso, 6 de ancho y pesa 150 gramos. 
• Durante el desarrollo embrionario, los riñones se forman junto a los testículos y ovarios, pero luego éstos últimos descienden para que los riñones finalmente queden solitarios en su posición.
• Los riñones filtran toda la sangre del cuerpo cada 5 minutos.