Fisiología

Fisiología

Franciszek Kokot, Edward Franek, Małgorzata Wągrowska-Danilewicz

EstructuraArriba

Riñones

Los riñones son un órgano par situado en el retroperitoneo y constituido por dos partes: la interna denominada médula y la externa llamada corteza. La médula renal está compuesta por estructuras cónicas conocidas como pirámides. La cúspide de la pirámide, la cual está orientada hacia la pelvis renal, forma la papila renal, el lugar donde desembocan los túbulos colectores. Las columnas de Bertin, o columnas renales, pasan entre las pirámides. Cada riñón contiene alrededor de un millón de nefronas.

1. Nefrona

Cada nefrona (fig. V.A-1) está compuesta por los siguientes elementos:

1) glomérulo renal

2) túbulo proximal

a) túbulo contorneado 1

b) segmento grueso de la rama descendente del asa de Henle

c) segmento fino del asa de Henle

3) túbulo distal

a) segmento grueso de la rama ascendente del asa de Henle

b) túbulo contorneado 2

c) túbulo colector

– parte cortical

– parte medular.

Las nefronas yuxtamodulares se distinguen de las corticales en la longitud de las asas de Henle, que en el caso de las primeras llegan hasta las cúspides de las papilas renales.

2. Glomérulo renal

Está formado por una red de capilares (fig. V.A-2). En él se distingue un polo vascular –el lugar en el que penetra la arteriola aferente y del que sale la arteriola eferente– y un polo urinario, en el que el glomérulo se une al túbulo proximal. El glomérulo se compone de los siguientes elementos estructurales

1) Células epiteliales: recubren el interior de los capilares y poseen fenestraciones de 70-100 nm de diámetro.

2) Células epiteliales viscerales (podocitos): recubren desde fuera los capilares del glomérulo y contienen numerosas prolongaciones separadas 20-30 nm entre sí, conocidas como pedicelos, que reposan sobre la membrana basal (fig. V.A-3). En los espacios entre los pedicelos se encuentra el diafragma de hendidura de filtración, que contiene diversas proteínas como la nefrina, que se une a las proteínas de los pedicelos.

3) Membrana basal glomerular: se encuentra entre las células epiteliales y los podocitos. Está formada por colágeno tipo IV, laminina, proteoglicanos polianiónicos (principalmente heparán sulfato), fibronectinas y entactinas. Consta de 3 láminas: la central, la densa y 2 láminas lúcidas periféricas (lámina rara externa y lámina rara interna).

4) Mesangio: supone un elemento de soporte al glomérulo. Está compuesto por células mesangiales y la matriz mesangial, que contiene proteínas de la matriz extracelular. Las células mesangiales tienen capacidades proliferativas y fagocitarias, contienen elementos retráctiles, producen colágeno y proteínas de la matriz extracelular y son una fuente de citoquinas. Además, se encuentran en contacto directo con las células epiteliales.

5) Células epiteliales parietales: limitan el espacio de filtración del glomérulo y suponen el revestimiento de la cápsula de Bowman.

3. Vascularización renal

El riñón está vascularizado por la arteria renal, que normalmente se ramifica en 3 arterias segmentarias: la superior, la media y la inferior. De ellas surgen las arterias interlobulares, que llegan a las arterias arcuatas cuyo recorrido se sitúa entre la médula y la corteza. Las arterias interlobulillares que surgen de ellas tienen un recorrido más o menos perpendicular (hacia la corteza), mientras que de estas salen las arteriolas aferentes que llevan la sangre al glomérulo (vas afferens). Una vez en él, se ramifican y crean una red de capilares, que convergen y forman la arteriola eferente (vas efferens).

Vías urinarias

La orina de los túbulos colectores fluye hacia las vías urinarias extrarrenales. La membrana mucosa que rodea la papila renal forma los cálices renales, que convergen en los grupos superior, medio e inferior que llegan hasta la pelvis renal. Esta llega hasta el uréter, que recorre el retroperitoneo hacia la pelvis menor, donde se une a la vejiga. La entrada del uréter en la vejiga está recubierta por el pliegue de la membrana mucosa, que funciona como una válvula que impide el retroceso de la orina al uréter. El último segmento de las vías urinarias es la uretra. El segmento inicial de la uretra está rodeado por el esfínter de la vejiga, siempre en tensión para mantener la orina dentro de la vejiga. La uretra femenina es corta (5-7 cm) y termina cerca del vestíbulo vulvar, mientras que la masculina mide 17-20 cm y acaba en la punta del pene.

ActividadArriba

Los riñones son un importante órgano

1) excretor: eliminan los productos finales del metabolismo, así como el exceso de electrólitos y agua de los alimentos consumidos

2) homeostático: garantizan la isovolemia y la presión arterial adecuada (cap. I.A), así como la isoionía, la isohidria y la isoosmia (cap. XII)

3) endocrino: producen, p. ej., eritropoyetina (cap. VI.A.1), 1,25(OH)2D3 (cap. XII.F.6), sustancias de actividad vasopresora (adrenalina, noradrenalina, endotelina, leucotrienos) y vasodilatadora (PGI1, bradiquinina, óxido de nitrógeno, adrenomedulina, urodilatina, renalasa).

4) Metabólico: participan en el metabolismo de proteínas, hidratos de carbono (son una fuente importante en la síntesis de glucosa en el proceso de gluconeogénesis), lípidos y purinas, así como en el metabolismo del agua y los electrólitos y en el equilibrio ácido-base (cap. XII).

La alteración de dichas actividades supone una elemento importante en la patogenia de la uremia, tanto aguda (cap. V.C) como crónica (cap. V.D).

Filtración glomerular y flujo sanguíneo en los riñones

La filtración glomerular por minuto (tasa de filtración glomerular — TFG, glomerular filtration rate — GFR) es de 80-120 ml/min/1,73 m2 de la superficie corporal. Esto significa que en un día se forman ~150 litros de filtrado glomerular. El 99 % del filtrado se reabsorbe en los túbulos renales, mientras que el 1 % restante se expulsa en forma de orina final. La filtración glomerular se caracteriza por su alta autonomía: se mantiene a un nivel relativamente estable con una presión arterial media de 80-180 mm Hg.

La TFG no solo depende del número de nefronas activas, sino también de muchos factores humorales (p. ej. óxido de nitrógeno, adenosina y ATP, algunos fármacos y toxinas), hormonales (sistema renina-angiotensina-aldosterona [RAA]), endotelinas, prostaglandina, quinina, péptidos natriuréticos, catecolaminas) y nerviosos.

Para medir la TFG con fines científicos, se utilizan sustancias que después de filtrarse en los glomérulos renales no se reabsorben en los riñones ni se expulsan a través de los túbulos renales. Un ejemplo de tal sustancia es la inulina. El aclaramiento renal de inulina es de 80-120 ml/min/1,73 m2 de la superficie corporal. Para fines prácticos, la TFG se determina con base en el aclaramiento de la creatinina endógena (Ccreat) (cap. V.B.3.1.).

El flujo sanguíneo renal suele analizarse con fines científicos determinando el aclaramiento del ácido paraaminohipúrico (CPAH) y el hematócrito. El CPAH es un marcador del flujo plasmático renal (RPF, norma de 400-800 ml/min/1,73 m2):

CPAH = (UPAH/PPAH) × V

UPAH — concentración de PAH en la orina, PPAH — concentración de PAH en suero, V — volumen de orina (diuresis) en ml/min.

Conociendo la RPF y el hematócrito, es fácil calcular el flujo sanguíneo renal (RBF), cuyos valores normales son de 800-1400 ml/min/1,73 m2:

RBF = (RPF × 100) / (100 – Hto)

Hto — hematócrito (en porcentajes)

En la práctica clínica, el flujo sanguíneo renal se puede determinar mediante una ecografía Doppler (cap. I.B.4.8.1.5).

Túbulos renales

1. Túbulo proximal

En los túbulos proximales tiene lugar la resorción de glucosa, aminoácidos, fosfatos, hidratos de carbono y una cantidad significativa de electrólitos filtrados en los glomérulos renales.

2. Asa de Henle

Su función principal es concentrar y diluir la orina. Esto tiene lugar gracias al mecanismo multiplicador en contracorriente. El transporte activo de sodio y cloro desde la rama ascendente del asa de Henle hacia el líquido intersticial provoca un aumento de la molalidad de este último. Esto origina un transvase de agua desde la rama descendente hacia el líquido intersticial y un aumento en la concentración de la orina producida, que es mayor cuanto más cerca se encuentre de la médula. En el segmento ascendente la orina puede volver a diluirse. Este es un sistema complicado. Los vasos sanguíneos y túbulos colectores que transcurren por la médula renal participan en su regulación. Además, está sometido a una regulación hormonal compleja.

3. Túbulo distal

En los túbulos distales tiene lugar una excreción de H+ y K+ y una resorción de Na+ y agua.