Sistema ExcretorSistema Excretor

Anatomía y Función RenalAnatomía y Función Renal

Profesor José De La Cruz MartinezDepartamento de Química y BiologíaLiceo Polivalente José De San Martín

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IntroducciónIntroducción El aparato excretor constituye una serie de El aparato excretor constituye una serie de

órganos destinados a expulsar al exterior del órganos destinados a expulsar al exterior del cuerpo las sustancias de desecho del cuerpo las sustancias de desecho del metabolismo (catabolitos).metabolismo (catabolitos).

En la escala evolutiva se han creado distintos En la escala evolutiva se han creado distintos sistemas que cumplen esta función, como sistemas que cumplen esta función, como vacuolas en organismos unicelulares, nefridios vacuolas en organismos unicelulares, nefridios en invertebrados, tubos de Malpighi en insectos en invertebrados, tubos de Malpighi en insectos y riñones en los animales vertebrados. y riñones en los animales vertebrados.

El ajuste de la acidez sanguínea y de los El ajuste de la acidez sanguínea y de los niveles de iones y agua de la sangre son niveles de iones y agua de la sangre son realizados por los riñones o sistema excretor.realizados por los riñones o sistema excretor.

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Funciones RenalesFunciones Renales

Su función principal es la regulación de la Su función principal es la regulación de la composición y volumen de los líquidos composición y volumen de los líquidos corporales a través de la formación de la orinacorporales a través de la formación de la orina La primera fase, filtración, es llevada cabo en La primera fase, filtración, es llevada cabo en

el gloméruloel glomérulo La segunda fase, que comprende la resorción, La segunda fase, que comprende la resorción,

secreción y regulación del equilibrio ácido-secreción y regulación del equilibrio ácido-base, se realiza a nivel del túbulo y Asa de base, se realiza a nivel del túbulo y Asa de HenleHenle

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Una segunda función, es la producción y Una segunda función, es la producción y secreción de tres hormonas renalessecreción de tres hormonas renales RENINARENINA, regula la presión sanguínea arterial, regula la presión sanguínea arterial ERITROPOYETINAERITROPOYETINA, controla la eritropoyesis en , controla la eritropoyesis en

la médula óseala médula ósea CALCITROLCALCITROL, forma activa de la vitamina D, , forma activa de la vitamina D,

participa en la regulación del calcio óseo y en la participa en la regulación del calcio óseo y en la homeostasis iónica del cuerpohomeostasis iónica del cuerpo

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Productos del Metabolismo y Productos del Metabolismo y Órganos que los EliminanÓrganos que los Eliminan

MetabolitoMetabolito Vía metabólica Vía metabólica de origende origen

Órgano que la Órgano que la realizarealiza

Órgano que lo Órgano que lo eliminaelimina

Vía de Vía de eliminacióneliminación

Pigmentos Pigmentos biliaresbiliares

Degradación de Degradación de hemoglobinahemoglobina HígadoHígado Sistema Sistema

DigestivoDigestivo HecesHeces

COCO22 Respiración Respiración

celularcelular

Todas las Todas las células del células del

cuerpocuerpoPulmonesPulmones

Aire espiradoAire espirado

UreaUreaDegradaciónDegradación

dedeaminoácidosaminoácidos

HígadoHígado RiñonesRiñones OrinaOrina

Ácido úricoÁcido úricoDegradaciónDegradación

de de PurinasPurinas

HígadoHígado Hígado yHígado y RiñónesRiñónes OrinaOrina

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Localización y Anatomía del Localización y Anatomía del Sistema Renal Sistema Renal

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Morfología del Riñón y Morfología del Riñón y Sistema UrinarioSistema Urinario

El riñón es un órgano par, formado por El riñón es un órgano par, formado por NEFRONESNEFRONES, situado en la región lumbar (detrás , situado en la región lumbar (detrás del hígado y estómago) detrás del peritoneo.del hígado y estómago) detrás del peritoneo.

Mide unos 12 cm con unos 140 g de peso, Mide unos 12 cm con unos 140 g de peso, rodeado por tejido graso y envuelto en una rodeado por tejido graso y envuelto en una cápsula celulofibrosa.cápsula celulofibrosa.

El riñón está formado por una región El riñón está formado por una región MEDULAR MEDULAR o o central de color rojizo y otra central de color rojizo y otra CORTICALCORTICAL o o periférica de color amarillentoperiférica de color amarillento

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En su porción central está el En su porción central está el HILIOHILIO, , cavidad por donde ingresan los vasos cavidad por donde ingresan los vasos renales, y en donde desembocan renales, y en donde desembocan conductos colectores llamados conductos colectores llamados PAPILAS PAPILAS URINÍFERAS o RENALESURINÍFERAS o RENALES

Las papilas convergen y forman la Las papilas convergen y forman la PELVIS PELVIS RENALRENAL. A ella llega la orina que se . A ella llega la orina que se acumula en la acumula en la PELVIS.PELVIS.

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Los Los URÉTERESURÉTERES nacen en la pelvis y nacen en la pelvis y transportan la orina empujada por transportan la orina empujada por peristaltismo, hasta la peristaltismo, hasta la VEJIGA VEJIGA URINARIA URINARIA donde se acumula.donde se acumula.

La vejiga posee válvulas a su ingreso La vejiga posee válvulas a su ingreso que impiden el retroceso de la orina a los que impiden el retroceso de la orina a los uréteresuréteres

1010

Corte Longitudinal

de un Riñón

Humano

1111

1212

En la Zona Medular, se encuentran las En la Zona Medular, se encuentran las PIRÁMIDES DE MALPIGHIPIRÁMIDES DE MALPIGHI (triangulares) cuyos vértices forman las (triangulares) cuyos vértices forman las papilas uriníferas.papilas uriníferas. En las pirámides se encuentran los En las pirámides se encuentran los

TUBOS COLECTORES,TUBOS COLECTORES, y la porción distal y la porción distal del tubo colector.del tubo colector.

Existen prolongaciones (Existen prolongaciones (PIRÁMIDES DE PIRÁMIDES DE FERREINFERREIN) que penetran en la zona ) que penetran en la zona cortical.cortical.

1313

En la Zona Cortical, se localizan las En la Zona Cortical, se localizan las porciones proximales del nefrón.porciones proximales del nefrón. Existen pliegues profundos que rodean las Existen pliegues profundos que rodean las

pirámides de Malpighi, llamadas pirámides de Malpighi, llamadas COLUMNAS DE BERTIN.COLUMNAS DE BERTIN.

Los corpúsculos renales quedan situados Los corpúsculos renales quedan situados entre las Pirámides de Ferrein.entre las Pirámides de Ferrein.

1414

1515

Irrigación SanguíneaIrrigación Sanguínea Las Arterias Renales ingresan por el Hilio, donde se Las Arterias Renales ingresan por el Hilio, donde se

dividen en varias ramas que se dirigen a la corteza renal dividen en varias ramas que se dirigen a la corteza renal por las Columnas de Bertin. por las Columnas de Bertin.

En la región que limita la Corteza de la Médula, las arterias En la región que limita la Corteza de la Médula, las arterias se arquean y forman arterias de menor calibre se arquean y forman arterias de menor calibre ((INTERLOBULILLARESINTERLOBULILLARES).).

De las anteriores, derivan las De las anteriores, derivan las ARTERIOLAS AFERENTESARTERIOLAS AFERENTES que ingresan en los glomérulos y de ellos salen las que ingresan en los glomérulos y de ellos salen las ARTERIOLAS EFERENTES, ARTERIOLAS EFERENTES, de menor tamaño.de menor tamaño.

Las venas siguen el camino inverso al recorrido por las Las venas siguen el camino inverso al recorrido por las arterias, sin ingresar al glomérulo.arterias, sin ingresar al glomérulo.

1616

Nefrón o NefronaNefrón o Nefrona Es la unidad anatómica del riñón, con Es la unidad anatómica del riñón, con

forma de tubo de unos 50 mm de largo forma de tubo de unos 50 mm de largo (cerca de 1 millón por riñón humano)(cerca de 1 millón por riñón humano)

En su extremo proximal, se encuentra una En su extremo proximal, se encuentra una invaginación con un ovillo de capilares invaginación con un ovillo de capilares ((glomérulo), glomérulo), incluido en una cápsula incluido en una cápsula ((Cápsula de BowmanCápsula de Bowman))

1717

En su porción central están las ramas En su porción central están las ramas descendentes y ascendentes del descendentes y ascendentes del Tubo Tubo Contorneado Proximal, Contorneado Proximal, separadas por el separadas por el Asa de Asa de Henle Henle hacia la zona media del riñónhacia la zona media del riñón

Termina con el Termina con el Tubo Contorneado Distal Tubo Contorneado Distal y el y el Tubo Tubo ColectorColector..

Se encentra principalmente en la región cortical Se encentra principalmente en la región cortical del riñón, aunque los hay también hacia la región del riñón, aunque los hay también hacia la región media.media.

Cumplen funciones de filtración,resorción y Cumplen funciones de filtración,resorción y secreciónsecreción

1818

Esquema de un

Nefrón

1919

2020

GloméruloGlomérulo Ovillo de capilares intercalados entre una Ovillo de capilares intercalados entre una

arteriola aferentearteriola aferente y una y una arteriola eferentearteriola eferente. . Están en íntimo contacto con la hoja Están en íntimo contacto con la hoja visceral de la cápsula de Bowman (formada visceral de la cápsula de Bowman (formada por epitelio plano)por epitelio plano)

2121

Es el lugar donde ocurre la formación de Es el lugar donde ocurre la formación de orina primaria orina primaria mediante la ultra filtración mediante la ultra filtración del plasma en los capilares del ovillo. del plasma en los capilares del ovillo. Filtración que depende de la presión Filtración que depende de la presión sanguínea arterial, que genera la sanguínea arterial, que genera la presión presión efectiva de filtración.efectiva de filtración.

La orina primaria continua por la cápsula La orina primaria continua por la cápsula donde ocurre la reabsorción de agua, donde ocurre la reabsorción de agua, nutrientes y sales mineralesnutrientes y sales minerales

2222

FiltraciónFiltración Unos 120 ml/min de plasma se filtran en los Unos 120 ml/min de plasma se filtran en los

glomérulos, equivale a unos 170-180 L/día de glomérulos, equivale a unos 170-180 L/día de orina primaria. Alrededor de 1,5L/día se eliminan orina primaria. Alrededor de 1,5L/día se eliminan como orina, el resto depurado se reabsorbecomo orina, el resto depurado se reabsorbe

Sólo tras capas (dos epitelios y una capa basal) Sólo tras capas (dos epitelios y una capa basal) separan el líquido plasmático de la orina separan el líquido plasmático de la orina inicialmente formada.inicialmente formada.

2323

La presión intraglomerular, que puede La presión intraglomerular, que puede llega a los 60 mm Hg (18 para un capilar llega a los 60 mm Hg (18 para un capilar normal), fuerza a los fluidos a través de normal), fuerza a los fluidos a través de los tejido.los tejido.

Diferencias de presión entre arteriolas y Diferencias de presión entre arteriolas y cápsula:cápsula: Arteriola aferente: 100 mmHgArteriola aferente: 100 mmHg Glomérulo: 60 mmHgGlomérulo: 60 mmHg Cápsula de Bowman: 18 mmHgCápsula de Bowman: 18 mmHg

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Existen poros que permiten el paso de Existen poros que permiten el paso de sustancias de hasta 5 a 6 mil de PM. El filtrado sustancias de hasta 5 a 6 mil de PM. El filtrado inicial consta de casi todo excepto células y inicial consta de casi todo excepto células y grandes proteínas, y la gran parte de este grandes proteínas, y la gran parte de este filtrado inicial regresa a la sangre. Contiene filtrado inicial regresa a la sangre. Contiene elevados niveles de los iones Cl- y HCO3elevados niveles de los iones Cl- y HCO3

Es un proceso pasivo, ya que si se bloque la Es un proceso pasivo, ya que si se bloque la formación de ATP en el riñón, este proceso formación de ATP en el riñón, este proceso continuacontinua

2525

Regulación de la Filtración Regulación de la Filtración GlomerularGlomerularEXTRÍNSECA: EXTRÍNSECA: Llevada a cabo por parte del Sistema Llevada a cabo por parte del Sistema

Nervioso Vegetativo o Autónomo; el simpático Nervioso Vegetativo o Autónomo; el simpático producirá una constricción en el diámetro de producirá una constricción en el diámetro de la arteriola aferente. Si el simpático es la arteriola aferente. Si el simpático es estimulado, producirá inhibición en la estimulado, producirá inhibición en la formación de orina. Si se cierra la presión del formación de orina. Si se cierra la presión del glomérulo descenderá (en su interior) y la glomérulo descenderá (en su interior) y la filtración también descenderá filtración también descenderá

2626

INTRÍNSECA:INTRÍNSECA: Al detectarse un flujo lento en el túbulo Al detectarse un flujo lento en el túbulo

distal, las células yuxtaglomerulares distal, las células yuxtaglomerulares producen Renina, hormona que transforma producen Renina, hormona que transforma al angiotensiógeno en agiotensina, ésta al angiotensiógeno en agiotensina, ésta produce la constricción en la arteriola produce la constricción en la arteriola eferente, elevando la presión del glomérulo eferente, elevando la presión del glomérulo y la filtración glomerular. y la filtración glomerular.

2727

ReabsorciónReabsorción Consiste en la recuperación del material Consiste en la recuperación del material

filtrado desde los túbulos a los capilares filtrado desde los túbulos a los capilares peritubularesperitubulares

Se desarrolla a lo largo de los túbulos Se desarrolla a lo largo de los túbulos contorneados y del Asa de Henle, cuyas contorneados y del Asa de Henle, cuyas células poseen abundantes mitocondrias y células poseen abundantes mitocondrias y vellocidadesvellocidades

Una pequeña cantidad de creatinina, ácido Una pequeña cantidad de creatinina, ácido úrico y urea son reabsorbidos pasivamente por úrico y urea son reabsorbidos pasivamente por difusióndifusión

2828

Los aminoácidos, vitaminas, glucosa, iones Los aminoácidos, vitaminas, glucosa, iones (Na(Na++, K, K++,, CaCa+2+2, Mg, Mg+2+2, Cl, Cl--, PO, PO4 4

-3-3,, HCOHCO33- - ) la ) la

mayoría del agua y alrededor de la mitad de la mayoría del agua y alrededor de la mitad de la urea son recuperados y pasan a los capilares urea son recuperados y pasan a los capilares peritubulares que rodean el nefrónperitubulares que rodean el nefrón Túbulo proximal: recuperación de nutrientes (por Túbulo proximal: recuperación de nutrientes (por

transporte activo) y agua (por osmosis)transporte activo) y agua (por osmosis) Asa de Henle (presente sólo en mamíferos): La Asa de Henle (presente sólo en mamíferos): La

región descendente es permeable y la ascendente región descendente es permeable y la ascendente es impermeable al agua. Ocurre la recuperación es impermeable al agua. Ocurre la recuperación activa de sodio (conjuntamente con Clactiva de sodio (conjuntamente con Cl- - movidos movidos pasivamente) y movilización pasiva de agua hacia pasivamente) y movilización pasiva de agua hacia el fluido intersticial. La acumulación de Nael fluido intersticial. La acumulación de Na++ en el en el exterior favorece la salida del aguaexterior favorece la salida del agua

2929

Secciones del nefrón donde se produce lareabsorció

n y secreción de iones y

agua

3030

Secreción TubularSecreción Tubular

Se refiere principalmente al ajuste de pH Se refiere principalmente al ajuste de pH del fluido corporal. Es de menor del fluido corporal. Es de menor importancia en el ser humano importancia en el ser humano comparado con vertebrados inferiores comparado con vertebrados inferiores (anfibios)(anfibios)

La sangre posee un pH normal que varía La sangre posee un pH normal que varía entre 7,35 a 7,45 que permanece entre 7,35 a 7,45 que permanece estableestable

3131

Al aumentar la concentración de Al aumentar la concentración de protones, éstos son bombeados desde protones, éstos son bombeados desde los capilares, que rodean al nefrón, al los capilares, que rodean al nefrón, al fluido que recorre sus túbulos, por fluido que recorre sus túbulos, por transporte activotransporte activo

Debido a este proceso, la orina Debido a este proceso, la orina finalmente obtenida tiene un pH entre 5 y finalmente obtenida tiene un pH entre 5 y 77

3232

Control HormonalControl Hormonal Se lleva a cabo para regular los volúmenes de Se lleva a cabo para regular los volúmenes de

líquidos corporales en relación a la pérdida e líquidos corporales en relación a la pérdida e ingesta y en relación a las concentraciones ingesta y en relación a las concentraciones plasmática de ionesplasmática de iones

LA ALDOSTERONALA ALDOSTERONA, producida por la glándula , producida por la glándula suprarrenal, actúa a nivel del túbulo suprarrenal, actúa a nivel del túbulo contorneado distal y estimula la reabsorción de contorneado distal y estimula la reabsorción de NaNa++. Una baja en su concentración, o de la . Una baja en su concentración, o de la presión sanguínea estimulan la secreción de la presión sanguínea estimulan la secreción de la hormonahormona

3333

LA VASOPRESINA o ADH, LA VASOPRESINA o ADH, secretada por la secretada por la hipófisis (y producida por el hipotálamo), hipófisis (y producida por el hipotálamo), actúa en el túbulo colector y permite regular actúa en el túbulo colector y permite regular el agua corporal. Un bajo nivel hídrico (o alta el agua corporal. Un bajo nivel hídrico (o alta concentración de Naconcentración de Na++), detectado por el ), detectado por el hipotálamo, estimula la liberación de la ADH hipotálamo, estimula la liberación de la ADH y se incrementa la permeabilidad al agua. La y se incrementa la permeabilidad al agua. La orina resultante es más concentrada y de orina resultante es más concentrada y de menor volumenmenor volumen

Alcohol y diuréticos inhiben liberación de Alcohol y diuréticos inhiben liberación de ADHADH

3434

Hormona Origen Función

ADH (antidiurética) Hipotálamo (pero secretada por la Hipófisis)

Aumenta la permeabilidad de los tubos colectores al agua produciendo orina hipertónica

Péptido Cardíaco Aurículas del corazón

inhibe la reabsorción de iones sodio en el túbulo distal

Aldosterona Glándulas suprarrenales

Aumenta la reabsorción de Na+ y secreción de K+ en los túbulos distales y tubos colectores

Control Hormonal de la Función Renal

3535

Sistema de Regulación por Sistema de Regulación por Renina –Angiotensina- Renina –Angiotensina- AldosteronaAldosterona

3636

Substancia Filtrado (cantidad formada por día)

Orina (cantidad formada al día)

Agua 180 L 1,8 L

Iones de sodio 630 g 3,2 g

Iones de potasio 22 g 2,1 g

Glucosa 180 g 0 g

Urea 475 g 262 g

Diferencias entre el filtrado y la orina