excreción
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Excreción
Sistema Urinario
Durante el metabolismo de los nutrientes las células forman productos de desecho que deben ser excretados del organismo.
Los órganos que contribuyen al trabajo de eliminación de estos productos son varios:
• pulmones • piel
• tracto gastrointestinal • riñones
• La principal función del Sistema Urinario es contribuir al mantenimiento de la homeostasis mediante el control de:
1. la composición2. el volumen y 3. la presión de la sangre
• Estas funciones se llevan a cabo eliminando y recuperando agua y solutos.
El Sistema Urinario está formado por
• dos riñones
• dos uréteres
• una vejiga urinaria
• una uretra
• El riñón es el principal regulador de todos los fluidos corporales y es primariamente responsable de mantener la homeostasis, o equilibrio entre fluido y electrolitos en el organismo.
El Riñón tiene seis funciones principales
• 1. Formación de la orina• 2. Regulación del equilibrio hidroelectrolítico• 3. Regulación del equilibrio ácido-base• 4. Excreción de los productos de desecho del
metabolismo proteico• 5. Función hormonal• 6. Conservación proteica
El riñón es capaz de efectuar estas funciones complejas porque aproximadamente el 25% del volumen de sangre bombeado por el corazón en la circulación sistémica circula a través de los riñones.
Vasos sanguíneos de los riñones
• Los riñones están altamente vascularizados.
• Por minuto pasan a través de ellos 1,2 litros de sangre, filtrándola para devolverla a la circulación general.
Arteria Renal Arterias Interlobares Arterias Arciformes
Arterias Interlobulillares
Arteriolas aferentes
Capilares glomerulares
Arteriola eferente
Capilares peritubulares
Vénulas
Vena Interlobulillar
Riñones• Son de color rojizo con forma de poroto. • Se encuentran justo por encima de la cintura,
entre el peritoneo parietal y la pared posterior del abdomen (son retroperitoneales) al igual que los uréteres y las glándulas suprarrenales.
• En relación a la columna vertebral están localizados entre la última vértebra torácica y la tercera lumbar.
• Están protegidos parcialmente por los últimos dos pares de costillas.
• El riñón derecho está un poco más abajo que el izquierdo debido a que el hígado ocupa un área grande en el lado derecho.
Anatomía Externa
• Largo 10-12 cm//ancho 5-7,5 cm//grosor 2,5 cm
• Su borde medial cóncavo está dirigido hacia la columna vertebral y cerca de su centro presenta una escotadura denominada hilio a través de la cual salen los uréteres y salen y entran vasos sanguíneos, linfáticos y nervios. El hilio constituye la entrada al seno renal.
Cada riñón está rodeado por tres capas de tejido:
1. La más interna: la cápsula renal es una membrana fibrosa lisa que se continúa con la cubierta externa del uréter a nivel del hilio.
2. La media: la cápsula adiposa es una masa de tejido graso que rodea la cápsula renal.
3. La externa: la fascia renal es una fina capa de tejido conjuntivo denso irregular que fija el riñón a las estructuras circundantes y a la pared abdominal.
Anatomía Interna
Un corte frontal del riñón muestra:
• un área externa rojiza = corteza
• un área interna marrón - rojiza = médula.
Médula:
• Dentro de la médula existen entre 8 y 18 estructuras cónicas denominadas pirámides renales (medulares), tienen un aspecto estriado debido a la presencia de túbulos rectos y vasos sanguíneos.
• Las bases de las pirámides están orientadas hacia la corteza y sus vértices, las papilas renales, se dirigen hacia el centro del riñón.
La corteza es un área de textura lisa que se extiende desde la cápsula renal hasta las bases de las pirámides y en los espacios localizados entre ellas.
Se divide en: • zona cortical externa • zona yuxtamedular interna. Las porciones entre las pirámides renales se
denominan columnas renales. La corteza y las columnas renales constituyen el
parénquima o porción funcional del riñón que estructuralmente está formado por más o menos un millón de nefronas.
• La nefrona es la unidad funcional del riñón. • En el seno renal existe una cavidad denominada
pelvis renal cuyo borde tiene extensiones en forma de cúpula denominadas cálices mayores y menores.
• Existen 2 o 3 cálices mayores y de 8 a 18 cálices menores.
• Cada cáliz menor recibe orina de los túbulos colectores de una pirámide y la drena a un cáliz mayor.
• Desde las cálices mayores, la orina llega a la pelvis renal y de ahí sale por el uréter hacia la vejiga urinaria.
Partes de la nefrona
La nefrona consta de dos partes:
1. un corpúsculo renal en el que se filtra líquido
2. y un túbulo renal al que pasa el líquido filtrado.
Corpúsculo RenalCápsula de Bowman: es una estructura en forma de
copa. Constituye el origen de la nefrona.Está formada por 2 capas de células epiteliales y un
espacio entre las mismas.1. La capa parietal: epitelio escamoso simple2. La capa visceral: está formada por una células
especiales llamadas podocitos. Estas células se dividen en numerosas ramas que forman una red y terminan en unos pequeños pies llamados pedicelos que están muy unidos entre sí, dejando muy poco espacio. Estas son las hendiduras de filtración. Estas hendiduras están protegidas por una red de fibras de tejido conjuntivo para evitar que las hendiduras aumenten cuando aumenta la presión.
Glomérulo: es una red de finos capilares. Tienen una pared compuesta por una única capa de células endoteliales entre las que se abren algunos poros llamados fenestraciones, esto es fundamental para la filtración.
Entre el glomérulo y la cápsula de Bowman hay una fina membrana basal formada por fibras embebidas en una matriz glucoproteica.
Membrana Capsuloglomerular: formada por:
1. Endotelio glomerular
2. Membrana basal
3. Capa visceral de la CB
Desde el espacio capsular, el líquido filtrado pasa al túbulo renal que tiene tres segmentos principales:
1. (TCP) túbulo contorneado proximal
2. Asa de Henle
3. (TCD) túbulo contorneado distal.
Contorneado = que está enrollado
Proximal = cerca del glomérulo
Distal = lejos del glomérulo
• TCP: Su pared está formada por una capa de células epiteliales con borde en cepillo.
• Asa de Henle: está formada por una rama descendente, una zona curva y una rama ascendente
• TCD: posee una pared más gruesa que la parte distal de la rama ascendente del asa de Henle.
• TC: es un tubo recto formado por la unión de los TCD de varias nefronas. Estos se unen entre sí y forman otros más grandes y todos ellos forman en cada pirámide un tubo común que desemboca en la papila renal dentro de los cálices renales pequeños.
Sistema Yuxtaglomerular
• El sistema yuxtaglomerular se encuentra en el punto donde:
la arteriola aferente contacta con el TCD.
• Esta estructura es muy importante para mantener la homeostasia del flujo sanguíneo porque secreta de manera refleja renina cuando desciende la presión sanguínea en la arteriola aferente.
• Las células especializadas del sistema yuxtaglomerular son una modificación de:
células del TCD
y células musculares de la arteriola aferente cuando se ponen en contacto.
1. Existen unas células musculares grandes en la pared de la arteriola aferente llamadas células yuxtaglomerulares, contienen gránulos de renina.
Estas células son sensibles a los incrementos en la presión (mecanorreceptores).
2. Las células del TCD modificadas que contituyen el SY forman lo que se denomina mácula densa.
Estas células son quimiorreceptoras ya que detectan la concentración de solutos en el líquido que fluye por el túbulo.
Nefronas corticales y yuxtamedulares• En una nefrona el asa de Henle conecta los
TCP y TCD. El primer segmento del asa penetra en la médula y se denomina rama descendente del asa de Henle, a continuación el túbulo se curva en forma de U y vuelve a la corteza como rama ascendente del asa de Henle.
• Algunas nefronas tienen asas de Henle cortas y otras largas.
(Corpúsculo, TCP, TCD en corteza
y Asa de Henle y TC en médula)
• Una nefrona cortical suele tener su glomérulo en la porción externa de la corteza; su corta asa de Henle sólo penetra en la porción externa de la médula.
• Una nefrona yuxtamedular suele tener su glomérulo en la profundidad de la corteza cerca de la médula, y su larga asa de Henle atraviesa toda la médula y casi alcanza la papila renal.
• Aprox. del 15 al 20% de las nefronas tienen asas largas.
Ubicación
• El corpúsculo renal y los dos túbulos contorneados están localizados en la corteza renal, mientras que el asa de Henle se introduce en la médula, hace una curva en horquilla y vuelve a la corteza.
• Diversos túbulos de conexión pequeños comunican los TCD de varias nefronas con un único túbulo colector.
• Los túbulos colectores se unen entre sí hasta que finalmente sólo existen unos cientos de grandes conductos papilares que drenan a un cáliz menor.
• Los túbulos colectores y los conductos papilares se extienden desde la corteza y a través de la médula hasta la pelvis renal.
• Existen + o - unos 30 conductos papilares por papila renal.
• Cada riñón tiene aprox. 1.000.000 de corpúsculos renales, TCD, asas de Henle y TCD, pero un número mucho menor de túbulos colectores e incluso menos conductos papilares.
La Nefrona
Tiene tres funciones básicas:
1. Filtración
2. Secreción
3. Reabsorción
1.-En la filtración se permite el paso de ciertas sustancias desde la sangre a las nefronas mientras que se impide el paso de otras.
Filtración glomerularPor los riñones pasan entre 1000 y 1500 ml de
sangre por minuto. El glomérulo tiene una membrana basal
semipermeable que permite el libre pasaje de agua y electrolitos pero es relativamente impermeable a moléculas grandes.
En los capilares glomerulares la presión hidrostática es aproximadamente tres veces mayor que la presión en otros capilares.
Como resultado de esta gran presión, las sustancias son filtradas a través de la membrana semipermeable en la cápsula de Bowman a una velocidad aproximada de 130 ml / min; esto es conocido como la velocidad de filtración glomerular (IFG).
• Las células y proteínas plasmáticas de gran peso molecular son incapaces de pasar a través de la membrana semipermeable. Por lo tanto el filtrado glomerular es esencialmente plasma sin las proteínas.
• La IFG es un parámetro extremadamente importante en el estudio de la fisiología renal y en la evaluación clínica de la función renal.
• En una persona promedio sana, se forman por día más de 187 litros de filtrado.
• La excreción normal de orina es alrededor de 1,5 litro por día, lo cual es solamente cerca del 1% de la cantidad de filtrado formado; por lo tanto el otro 99% debe ser reabsorbido.
Luego a medida que el filtrado discurre a través de la nefrona adquiere otras sustancias:
productos de desecho
secreción
sustancias en exceso
• La secreción tubular, que transporta sustancias al lumen tubular (en dirección opuesta a la reabsorción tubular), también puede ser un proceso activo o pasivo.
Las sustancias que son transportadas desde la sangre a los túbulos y excretadas en la orina incluyen:
K+, H+, NH3,
ácido úrico
y ciertas drogas, como la penicilina.
Túbulo proximal• Las células del túbulo proximal desempeñan una
variedad de roles fisiológicos. • Aproximadamente un 80% de la sal y el agua son
reabsorbidos desde el filtrado glomerular en el túbulo proximal.
• Toda la glucosa filtrada y la mayoría de los aminoácidos filtrados son normalmente reabsorbidos aquí.
• Las proteínas de bajo peso molecular, urea, ácido úrico, bicarbonato, fosfato, cloruro, potasio, magnesio, y calcio son reabsorbidos en grado variable.
• Una variedad de ácidos orgánicos y bases, así como también iones hidrógeno y amoníaco, se secretan en el fluido tubular por las células tubulares.
• En condiciones normales, la glucosa no es excretada en la orina; todo lo que filtra se reabsorbe.
• Cuando la concentración plasmática de glucosa esta aumentada por encima de un nivel crítico, llamado el umbral plasmático renal, el máximo tubular para la glucosa es excedido y la glucosa aparece en la orina.
• Cuanto mayor es la concentración de glucosa plasmática, mayor es la cantidad excretada por la orina.
• También existen umbrales renales plasmáticos para los iones fosfato y bicarbonato.
Asa de Henle• La rama descendente del asa de Henle es
altamente permeable al agua.
• En la médula, el asa de Henle desciende en un medio progresivamente hipertónico a medida que se aproxima a la papila.
• Hay una reabsorción pasiva de agua en respuesta a este gradiente osmótico, dejando la presunta orina altamente concentrada en el fondo del asa.
• La rama ascendente es relativamente impermeable al pasaje de agua pero reabsorbe activamente sodio y cloruro. Este segmento de la nefrona es a menudo llamado el segmento dilutorio porque la remoción de la sal con pequeño pasaje de agua desde el contenido tubular disminuye la sal y la concentración osmótica, diluyendo en efecto el fluído tubular.
La rama gruesa ascendente del asa de Henle transfiere cloruro de sodio activamente desde su luz hacia el fluido intersticial.
• El fluido tubular en su luz se vuelve hipotónico, y el fluido intersticial hipertónico.
• Este fenómeno es conocido como el mecanismo de contracorriente.
• Una serie de mecanismos sucesivos producen el atrapamiento de cloruro de sodio en el líquido intersticial medular.
• A medida que el fluido isotónico en la rama descendente alcanza el área en la cual la rama ascendente está bombeando sodio, se vuelve ligeramente hipertónico debido al movimiento de agua al intersticio hipertónico.
• El primer paso se repite, y nuevamente, a medida que se agrega más cloruro de sodio al intersticio por la rama ascendente, se produce una mayor salida de agua de la rama ascendente.
Túbulo contorneado distal
• Una pequeña fracción de sodio, cloruro, y agua filtrado es reabsorbida en el túbulo distal.
• El túbulo distal responde a la hormona antidiurética (ADH), y por lo tanto su permeabilidad al agua es alta en presencia de la hormona y baja en su ausencia.
¿Explicar por qué?
• El potasio puede ser reabsorbido o segregado en el túbulo distal.
• La Aldosterona estimula la reabsorción de sodio y la secreción de potasio en el túbulo distal.
• También ocurre la secreción de hidrógeno, amoníaco, y ácido úrico y la reabsorción de bicarbonato, pero hay un pequeño transporte de sustancias orgánicas.
• Este segmento de la nefrona tiene una baja permeabilidad a la urea.
Túbulo colector• La ADH controla la permeabilidad del agua del
túbulo colector a lo largo de su longitud.
• En presencia de la hormona, el fluido tubular hipotónico entra al túbulo perdiendo agua. El sodio y cloruro son reabsorbidos por el túbulo colector, con el transporte de sodio estimulado por la Aldosterona.
• El potasio, hidrógeno, y amonio son también reabsorbidos por el túbulo colector.
• Cuando la ADH está presente, la velocidad de reabsorción de agua excede la velocidad de reabsorción de soluto, y la concentración de sodio y cloruro aumenta en la presunta orina.
• El túbulo colector es relativamente impermeable a la urea.
Otras sustancias útiles vuelven a la
sangre = reabsorción.
1. La reabsorción activa puede producir el movimiento neto de una sustancia contra un gradiente de concentración o eléctrico y por lo tanto requiere gasto de energía para el transporte de células.
La reabsorción activa de glucosa, aminoácidos, proteínas de bajo peso molecular, ácido úrico, sodio, potasio, magnesio, calcio, cloruro, y bicarbonato está regulada por el riñón de acuerdo a los niveles de estas sustancias en la sangre y la necesidad del organismo.
2. La reabsorción pasiva ocurre cuando una sustancia se mueve por difusión simple como el resultado del gradiente de concentración químico o eléctrico, y no se involucra energía celular en el proceso.
El agua, urea, y cloruro son reabsorbido de esta forma.
Como resultado de estas acciones se forma la orina.
UréteresEs un tubo de unos 28 cm.
Transporta la orina formada hasta la vejiga
Tiene 3 capas de tejido:
1. Mucosa interna
2. Muscular media: de músculo liso que empuja la orina por peristalsis.
3. Fibrosa externa
Vejiga Urinaria• Es una bolsa colapsable ubicada detrás de la sínfisis
púbica, debajo del peritoneo parietal.• Sus paredes están formadas por tejido muscular liso.
El llamado músculo detrusor está formado por una red de haces entrecruzados de fibras de músculo liso (oblicuo, circular y longitudinal).
• Está tapizada por epitelio mucoso de transición que forma pliegues, gracias a lo cual puede distenderse.
• Tiene tres aberturas (trígono) en su base dos para los uréteres y una para la uretra.
• La entrada a ella está formada por una región estrecha en forma de válvula que previene el reflujo.
Uretra
• Es un pequeño tubo tapizado por membrana mucosa que se extiende desde el trígono hasta el exterior del organismo.
• En la mujer se sitúa detrás de la sínfisis del pubis y anterior a la vagina. Se dirige hacia abajo y hacia delante de la vejiga hasta una distancia de unos 3 cm.
Sistema Urinario Femenino
Uretra
• La uretra masculina mide alrededor de 20 cm. pasando por el centro de la próstata al abandonar la vejiga.
• Los conductos eyaculadores desembocan dentro de la uretra en el interior de la próstata.
• Después de abandonar la próstata, la uretra se dirige hacia abajo y adelante y luego hacia arriba hasta entrar en la base del pene, discurriendo por el centro y finalizando en el meato urinario en la punta del mismo.
• La uretra masculina sirve a dos sistemas: urinario y reproductor
Sistema Urinario Masculino
Micción
• Es el mecanismo para expulsar la orina que comienza con la relajación voluntaria del músculo del esfínter externo.
• Se contraen de forma refleja diferentes zonas del músculo detrusor y la orina es expulsada fuera de la vejiga a través de la uretra.
• En una vejiga de tamaño normal una cantidad aproximada de 250 ml de orina causará una sensación de distensión moderada y deseos de vaciara.