RIÑONES

RIÑONES

Funciones homeostáticas:

- Excreción de productos metabólicos de desecho y sustancias químicas extrañas

Urea; del metabolismo de los aa

Creatinina; de la creatina muscular

Acido urico; de los acidos nucleicos

Productos finales del metabolismo de la hemoglobina; como la bilirrubina

metabolitos de varias hormonas

Pesticidas

Farmacos

aditivos alimentario

- Regulación de los equilibrios hídrico y electrolítico

La excreción de agua y electrolitos debe corresponderse de forma precisa con su ingreso. Si los ingresos superan a la excreción, la cantidad de esa sustancia en el cuerpo aumentara. Si la ingestión es menor que la excreción, la cantidad de esa sustancia en el cuerpo se reducirá.

- Regulación de la osmolalidad del liquido corporal de las concentraciones de electrolitos

-Regulacion de la presión arterial

Regulacion a largo plazo dela PA al excretar cantidades variables de sodio y agua.

Regulacion de corto plazo mediate la secreción de hormonas y factores o sustancias vasoactivas; como la renina.

- Regulacion del equilibrio acidobasico

junto a los pulmones y amortiguadores del liquido corporal mediante la excreción de acidos y la regulación de los depósitos de amortiguadores en el liquido corpotal.

Los riñones son los únicos que pueden eliminar: acudo sulfúrico y acido fosfórico

- Secrecion, metabolismo y excreción de hormonas

-Regulacion de la producción de eritrocitos

Secretan eritropoyetina que estimula la producción de eritrocitos por células madre hematopoyéticas en la medula osea.

-Regulacion de la producción de 1,25-dihidroxivitamina D3

Producen la forma activa dela vitamina D, 1,25-dihidroxivitamina D3 (calcitriol). Que es esencial para el deposito normal del calcio en el hueso y la reabsorción del calcio en el aparato digestivo.

- Glucogenia

Sintesis de glucosa, a partir de aminoácidos y otros precursores durante el ayuno prolongado.

ANATOMIA FISIOLOGICA DE LOS RIÑONES

Organización general de los riñones y la vida urinaria.

Ubicación: pared posterior del abdomen, fuera de la cavidad peritoneal.

Peso: 150 gr

En la cara medial tiene el hilio renal; arteria y vena renales, linfáticos, inervación y el uréter

Esta rodeado por una capsula fibrosa y tensa que sirve para protección

Consta de:

a) Corteza

b) medula

La medula se divide en 8-10 masas de tejido en forma de cono pirámides renales y termina en la papila que se proyecta al espacio de la pelvis renal.

*Calices mayores

*Calices menores que recogen la orina de los tubulos de cada papila.

Las paredes de los calices, la pelvis y el uréter contienen elementos contráctiles que empujan la orina hacia la vejiga, donde se almacena hasta que se vacia en la micción.

Irrigacion renal

22% del gasto cardiaco o 1.100ml/min

Arteria renal > Arterias interlobulares > arterias arciformes > arterias interlobulillares > arteriolas aferentes > Capilares glomerulares > arteriola eferente > capilares peritubulares > vena interlobulillar > vena arciforme > vena interlobular > vena renal

Tiene la peculiaridad de contar con dos lechos capilares que ayudan a controlar la preson hidrostática

-Capilares glomerulares

-Capilares pertiubulares

Presion alta (de 60mmHg) en capilares glomerulares = filtración rápida

Presion baja (13 mmHg) en capilares peritubulares= reabsorción rápida del liquido

La nefrona es la unidad funcional del riñon

800,000 a 1,000,000 de nefronas en cada riñon. * no se pueden regenerar nefronas nuevas

Cada nefrona contiene:

1) glomérulo, por el que se filtran grandes cantidades de liquido desde la sangre

2) Tubulo en el que el liquido filtrado se convierte en orina en su camino a la pelvis del riñon.

El glomérulo tiene una presión hidrostática de 60mmHg y esta cubierto por la capsula de Bowman.

El liquido filtrado desde los capilares glomerulares circula hacia la capsula de bowman > túbulo proximal > asa de Henle rama descendente > segmento fino de la rama ascendente > segmento grueso de la rama ascendente > macula densa (sirve para controlar la función de la nefrona) > túbulo distal > túbulo conector > túbulo conector cortical > conducto colector medular > conducto colector.

En cada riñon hay unos 250 conductos colectores, cada uno recoge la orina de 4 mil nefronas

Diferencias regionales en la estructura de la nefrona: nefronas corticales y yuxtamedulares.

Nefronas que tienen localizados los glomérulos en la corrteza externa; nefronas corticales; asas de Henle cortas.

Nefronas que tienen glomérulos que se disponen en la profundidad de la corteza renal cerca de la medula; nefronas yuxtamedulares; asas de Henle grandes

MICCION

Proceso mediante por el cual la vejiga urinaria se vacia cuando esta llena.

Se realiza en dos pasos:

1. La vejiga se llena progresivamente hasta que la tensión de sus paredes aaumenta por encima del umbral.

2. Reflejo nervioso; relejo miccional

ANATOMIA FISIOLOGICA DE LA VEJIGA

a)Cuerpo. Principal parte donde se acumula la orina

b) Cuello. Extensión del forma de abanico del cuerpo (uretra posterior) 2-3 cm de longitud, en el se encuentra el esfínter interno.

La uretra atraviesa el diafragma urogenital, qu contiene una capa de musculo; esfinter externo -> musculo esquelético voluntario.

El musculo liso de la vejiga se llama musculo detrusor, sus fibras musculares se extienden en todas las direcciones y cuando se contraen, pueden aumentar la presión en la vejiga hasta 40-60mmHg.

Luego de la contracción se da el vaciamiento

El trígono: uretra y dos uréteres

Inervacion de la vejiga

- Nervios pélvicos, que se conectan con la medula a través del plexo sacro (S2 y S3);

Hay fibras nerviosas:

Sensitivas: que detectan el grado de distención de la pared de la vejiga.

Motoras: son fibras parasimpáticas, terminan en células ganglionares localizadas en la pared de la vejiga. Despues nervios cortos inervan el musculo detrusor.

- Nervio pudendo, que dan fibras motoras esqueléticas (fibras nervioas somaticas) que inervan y controlan el musculo esquelético voluntario del esfínter.

- Inervacion simpática; atraves de los nervios hipogástricos (L2), estimulan principalmente los vasos sanguíneos y tienen poco que ver con la contracción de la vejiga.

TRANSPORTE DE ORINA DESDE EL RIÑON HASTA LOS URETERES Y LA VEJIGA

No hay cambios significativos en la composición de la orina en su camino atraves de los calices renales hasta los uréteres y la vejiga.

Los uréteres tienen normalmente de 25 a 35 cm de longitud

Las paredes de los uréteres contienen musculo liso y están inervados por nervios simpáticos y parasimpáticos, un plexo intramural de neuronas y fibras nerviosas.

Estimulacion parasimpática: exitacion de contracciones peristálticas

Estimulacion simpática: inhibición de contracción peristálticas.

Sensacion de dolor en los uréteres y reflejo ureterorrenal.

Cuando un uréter se bloquea se produce una constriccion refleja intensa acompañada de un dolor intenso. Ademas los impulsos dolorosos provocan un relfejo simpático hacia el riñon uqe contrae las arteriolas renales, lo que reduce la producción renal de orina (reflejo ureterorrenal< para evitar un flujo excesivo de liquido)

LLENADO DE LA VEJIGA Y TONO DE LA PARED VESICAL

Cuando no hay orina en la vejiga: 0 cm de agua de presión

Cuando hay 30-50ml: 5-10cm de agua

Por encima de los 300-400ml la acumulacion de la orina en la vejiga provoca un aumento rápido de la presión.

Ondas de micción: mas de 100 cm de agua

REFLEJO MICCIONAL

A medida que se llena la vejiga se provocan contracciones miccionales. CICLO:

1. Aumento rápido y progresivo de la presión

2. Periodo de presión mantenida

3. Retorno de la presión al tono basal de la vejiga.

Facilitacion o inhibición de la micción por el encéfalo.

Centros:

1. Centros facilitadores o inhibidores potentes situados en el tronco del encéfalo, sobre todo en la protuberancia

2. Centros localizados en la corteza cerebral que son sobre todo inhibidores, pero pueden hacerse exitadores.

- Los centros superiores mantienen el reflejo miccional parcialemente inhibido, excepto cuando se desea la micción.

- Los centros superiores pueden impedir la micción, incluso aunque se produzca el reflejo miccional, mediante una contracción tónica del esfínter vesical externo hasta que se presente un momento adecuado.

- Cuando es el momento de la micción, los centros corticales pueden facilitar que os centros de la micción sacros ayuden a iniciar el reflejo miccional y al mismo tiempo inhibir el esfínter urinario externo para que la micción pueda tener lugar.

La micción voluntaria ocurre de la siguiente forma:

Una persona contrae voluntariamente los musculos abdominales, lo que aumenta la presión en la vejiga. Esto estimula los receptores de distención, lo que excita el reflejo miccional y a la vez inhibe el esfínter uretral externo.

Habitualmente se vaciara la vejiga dejando raramente 5-10ml de orina dentro.

ANOMALIAS DE LA MICCION

La vejiga atonica y la incontinecia debidas a la destrucción de las fibras nerviosas sensitivas.

La contracción refleja miccional no puede tener lugar si se destruyen las fibras nerviosas que van de la vejiga a la medula espinal.

Cuando esto ocurre una persona pierde el control vesical.

La vejiga se llena al máximo y unas pocas gotas rebosan a la vez a través de la uretra (incontinencia por rebosamiento)

Una causa común de la vejiga atonica es la lesión por aplastamiento en la región sacra de la medula espinal.

Por ejemplo la sífilis puede causar una fibrosis constrictiva alrededor de las fibras de las raíces dorsales, destruyéndolas. (tabes dorsal); trastorno vesical resultarte ( vejiga tabética)

Vejiga automática debida a una lesión de la medula espinal por encima de la región sacra.

Si la medula espinal se lesiona por encima de la lesión sacra, pero los segmentos medulares sacros continúan intactos, todavía pueden aparecer reflejos miccionales típicos. Pero ya no están controlados por el encéfalo.

Vejiga neurogena sin inhibicion debia a la falta de señales inhibidoras del encéfalo.

Da lugar a una micción frecuente y relativamente incontrolada. Se debe a una lesión parcial de la medula espinal o del tronco del encéfalo que interrumpe la mayoría de las señales inhibidoras.

Una pequeña cantidad de orina desencadena un reflejo miccional incontrolable, lo que da lugar a una micción frecuente. ( se mantienen los centros sacros excitados)

LA FORMACION DE LA ORINA ES RESULTADO DEL FILTRADO GLOMERULAR, LA REABSORCION TUBULAR Y LA SECRECION TUBULAR.

La intensidad con la que se excretan diferentes sustancias en la orina representa la suma de tres procesos renales;

1. Filtración glomerular

2. Reabsorción de sustancias de los tubulos renales hacia la sangre

3. Secrecion de sutancias desde la sangre hacia los tubulos renales.

Velocidad de excreción urinaria = velocidad de filtración – velocidad de reabsorción + velocidad de secreción.

La formación de orina comienza cuando una gran cantidad de liquido que casi no dispone de proteínas se filtra desde los capilares glomerulares a la capsula de bowman.

La mayor parte de las sustancias del plasma, excepto las proteínas, se filtran libremente.

Después de que paso por la capsula de bowman, viaja atraves de los tubulos y se modifica por la reabsorción de agua y solutos específicos de nuevo hacia la sangre o por la secreción de otras sustancias desde los capilares peritubulares hacia los tubulos.

Filtración, reabsorción y secreción de diferentes sustancias.

La reabsorción es mas importante cuantitativamente que la secreción, en la formación de orina.

Pero la secreción es mas importante para determinar las cantidades de iones potasio e hidrogeno y algunas otras sustancias que se excretan por la orina.

Cada uno de los procesos esta regulado de acuerdo con: Las necesidades del cuerpo

Por ejemplo cuando hay un exceso de sodio en el cuerpo, la intensidad con la que el sodio se filtra aumenta, lo que da lugar a una mayor excreción en la orina.

Filtrado glomerular = FG = 180 L / dia

¿por que se filtran y después se reabsorben grandes cantidades de solutos en los riñones?

Una ventaja del FG alto: permite a los riñones eliminar con rapidez productos de desecho del cuerpo que dependen sobre todo de la filtración glomerular para su excreción.

Otra ventaja es: que permite que el riñon filtre y procese todos los liquidos corporales muchas veces al dia.

FILTRADO GLOMERULAR: EL PRIMER PASO PARA LA FORMACION DE LA ORINA

Composición del filtrado glomerular.

La formación de orina comienza con la filtración de grandes cantidades de liquido a través de los capilares glomerulares hacia la capsula de bowman.

El filtrado glomerular carece prácticamente de proteínas y elementos celulares, incluidos eritrocitos.

El FG es alrededor del 20% del flujo plasmático renal.

El FG esta determinado por:

1. Equilibrio de las fuerzas hidrostáticas y coloidosmoticas que actua a través de la membrana capilar.

2. El coeficiente de filtracion capilar (Kf) (producto de la permeabilidad X área superficial del filtro de los capilares

En el adulto es FG es de unos 125ml/min o 180 L/dia

La fracción del flujo plasmático renal que se filtra (fracción de filtración): 0.2.

Se calcula asi:

Fraccion de filtración = FG / flujo plasmático renal

Membrana capilar glomerular.

Tiene tres capas:

1. Endotelio capilar. Perforado por cientos de pequeños agujeros llamados fenestraciones, las células endoteliales están dotadas de muchas cargas negativas que evitan la filtración de proteínas plasmáticas.

2. Membrana basal. Consta de una red de colágeno tipo 4 y fibrillas de proteoglucanos que tienen grandes cantidades de espacios por los cuales pueden filtrarse agua y solutos. *Evita con eficacia la filtración de proteínas debido a las cargas negativas fuertes de los proteoglucanos.

3. Células epiteliales (podocitos). Los podicitos están separados por espacios llamados poros en hendidura a travs de los cuales se mueve el FG. Las células epiteliales también tienen carga negativa lo que restringe de manera adicional la filtración de proteínas.

La capacidad de filtrarse de los solutos se relaciona inversamente con su tamaño.

La membrana capilar glomerular es mas gruesa que la de la mayoria de los otros capilares.

Una capacidad de filtración de 1 significa que la sustancia puede filtrarse tan libremente como el agua.

Las moléculas grandes con carga negativa se filtran con menor facilidad que las moléculas con el mismo tamaño molecular y cargas positivas.

Diámetro molecular de la albumina: 6nm

Poros de la membrana glomerular: 8nm

La albumina no se filtra por su carga negativa.

En ciertas nefropatías las cargas negativas de la membrana basal se pierden: nefropatía por cambios minimos.

Como resultado de esta perdida de cargas negativas en la membrana basal, algunas de las proteínas de peso molecular bajo, en especial la albumina, se filtran y aparecen en la orina  proteinuria o albuminuria.

DETERMINANTES DEL FG

Esta determinado por:

1. La suma de las fuerzas hidrostática y coloidosmotica a través de la membrana glomerular. (da lugar a la presión de filtración neta)

2. Coeficiente de la filtración capilar glomerular Kf

FG= Kf x Presion de filtración neta

La presión de filtracion neta es: la suma de las fuerzas hidrostática y coloidosmotica que se oponen a la filtración a través de los capilares glomerulares.

Fuerzas:

1. Presion hidrostática dentro de los capilares glomerulares (presión hidrostática glomerular  PG) que favorece la filtracion

2. Presión hidrostática en la capssula de bowman fuera de los capilares PB , se opone a la filtración

3. Presión coloidosmotica de las proteínas plasmáticas en el capilar glomerular  πG, se opone a la filtración

4. Presion coloidosmotica de las proteínas en la capsula de bowman  πB, favorece a la filtración

FG = Kf X (PG – PB - πG + πB)

Presion hidrostática glomerular = 60mmHg

Presion coloidosmotica glomerular = 32 mmHg

Prsion en la capsula de bowman = 18mmHg

Presion de filtración neta = PHG – PCB – PCG

Presion de filtración neta = 60 – 18 -32 = 10mmHg

-Fuerzas que favorecen la filtración:

Hidrostatica glomerular (60) , coloidosmotica de la capsula de bowman (0)

-Fuerzas que se oponen a la filtración:

Hidrostatica en la capsula de bowman (18), coloidosmotica capilar glomerular(32)

El aumento del coeficiente de filtración capilar glomerular incrementa el FG

El Kf se calcula:

Kf = FG / presión de filtración neta

FG  125ml/min

Presion de filtración neta  10mmHg

Kf  12.5 ml/min/ mmHg

El aumento en la presión hidrostática en la capsula de bowman reduce el FG

Mientras que reducir la presión aumenta el FG, pero los cambios de esta presión no son normalmente un mecanismo importante de la regulación del FG.

Hidronefrosis (distención y dilatación de la pelvis y los calices renales)

El aumento de la presión coloidosmoitoca capilar glomerular reduce el FG

Influyen dos factores:

1. Presión coloidosmotica del plasma arterial

2. Fracción del plasma filtrada por los capilares glomerulares (fracción de filtración)

El aumento de la presión hidrostática capilar glomerular incrementa el FG

Determinada por:

1. Presion arterial. El aumento de la presión arterial tiende a elevar la presión hidrostática glomerular y por lo tanto aumenta el FG.

2. Resistencia arteriolar aferente. El aumeto de la resistencia arteriolar aferente reduce la presión hidrostática glomerular y disminuye al FG. La constriccion de las arteriolas aferentes reduce el FG

3. Resistencia arteriolar eferente. La constriccion de las arteriolas eferentes aumenta la resistencia al flujo de salida de los capilares glomerulares, el FG aumenta ligeramente.

FLUJO SANGUINEO RENAL

1, 100 ml / min o un 22% del gasto cardiaco entre los dos riñones

Reciben un flujo extremadamente grande comparados con otros órganos.

El objetivo de este flujo adicional es aportar suficiente plasma para la elevada filtración glomerular necesaria para una regulación precisa de los volúmenes del liquido corporal y las concentraciones de los solutos.

Flujo sanguíneo y consumo de oxigeno

Con respecto al gramo de peso; Los riñones consumen normalmente el doble de oxigeno que el encéfalo. Tienen casi 7 veces mas flujo sanguíneo.

Una gran fracción del oxigeno consumido por los riñones se relaciona con la elevada reabsorción del sodio en los tubulos renales.

Determinantes del flujo saguineo renal

Determinado por:

Gradiente de presión a través de los vasos renales

Resistencia vascular total renal

(presión arterial renal – presión en vena renal)

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Resistencia vascular renal total

Presion de la vena renal = 3-4mmH

Presion arterial renal = sistémica

La resistencia de estos vasos esta controlada por el sistema nervioso simpático, hormanas y mecanismos de control locales internos.

Un aumento en la resistencia en cualquiera de los segmentos vasculares de los riñones tiende a reducir el flujo sanguíneo renal. Mientras que una reducción de la resistencia vascular aumenta el flujo sanguíneo renal.

El flujo sanguíneo en los vasos rectos de la medula renal es muy bajo comparado con el flujo en la corteza renal.

La corteza renal recibe la mayor parte del flujo sanguíneo renal. Procede de un sistema capilar peritubular llamada vasos rectos.

Los vasos rectos son importantes para que los riñones puedan formar orina concentrada.

Medula renal = 1-2% del flujo sanguíneo renal total.

CONTROL FISIOLOGICO DE LA FILTRACION GLOMERULAR Y FEL FLUJO SANGUINO RENAL

Control fisiológico: Presion hidrostática glomerular y presión coloidosmotica capilar glomerular  se ven influencia das por el sistema nervioso simpático, hormonas y autacoides(sustancias vasoactivas que liberan los riñones y actúan a nivel local)

La activación del sistema nervioso simpático reduce el FG

Casi todos los vasos de los riñones están muy inervados por fibras nerviosas simpáticas que contraen las arteriolas renales, reduce el flujo sanguíneo renal y el FG.

Los nervios simpáticos renales parecen mas importantes para reducir el FG durante los transtornos agudos y graves que duran varios minutos a unas pocas horas.

Simpatico = influencia sobre el flujo sanguíneo renal

Control homonal y por autacoides de la circulación renal

La noradrenalina, endotelina y adrenalina  contraen los vasos sanguíneos renales y reducen el FG

(efecto en el FG)

Noradrenalida -

Adrenalina -

Endotelina -

Angiotensina II (impide -)

Oxido nítrico +

Prostaglandinas +

La angiotensina II contrae preferentemente las arteriolas eferentes.

El oxido nitrico derivado del endotelio reduce la resistencia vascular renal y aumenta el FG.

Las prostaglandinas y la bradicina aumentan el FG.

*impedir reducciones excesivas del FG y del flujo sanguíneo renal

AUTORREGULACION DEL FG Y DEL FLUJO SANGUINEO RENAL

Autorregulación: constancia relativa del FG y del flujo sanguíneo  mantener el reparto de oxigeno y nutrientes en valores normales y la extracción de productos de desecho.

Se regula en paralelo con el FG, pero el FG se autorregula de forma mas eficiente en ciertas condiciones.

Importancia de la autorrrgulacion del FG para evitar cambios extremos en la excrecion renal.

FG = 180 L /dia

Reabsorcion = 178.5 L/dia

1.5L/dia de excreción por la orina

La autorregulación renal impide los grandes cambios del FG

Hay mecanismos adaptativos adicionales en los tubulos renales que provocan un incremento de la reabsorción cuando el FG aumenta (equilibrio glomerular)

Retroalimentacion tubuloglomerular y autorregulación del FG

Por cambios en la concentración del cloruro de sodio en la macula densa  control de la resistencia arteriolar renal

Mecanismo de retroalimentación tubuloglomerular:

1.Arteriolar aferente

2. Arteriolar eferente

La reducción del cloruro de sodio en la macula densa dilata las arteriolas aferentes y aumenta la liberación de renina.

El bloqueo de la formación de angiotensina II reduce aun mas el FG durante la hipoperfusion renal.

Autorregulacion miogena del flujo renal y FG

Capacidad de cada vaso de resistirse al estiramiento durante el aumento de la presión arterial(mecanismo miogeno)  responden al aumento de presión en la pared o estiramiento con una contracción del musculo liso vascular.

Puede ser mas importante para proteger al riñon de lesiones causadas por hipertensión

Otros factores que aumentan el flujo sanguíneo renal y el FG:

Ingestion elevada de proteínas

Aumento de la glucemia

Procesamiento final de la orina = llegada al túbulo distal

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