Anatomia e Função dos Rins

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Fernández, Miguel H.
Los Riñones
Los riñones pertenecen al aparato urinario, junto con los uréteres, la vejiga y la uretra. Su función consiste en formar la orina desintoxicando la sangre.
Estructura del riñón
Los riñones se hallan ubicados a cada lado de la columna lumbar, y están recubierto por un tejido graso (la cápsula renal). Su forma es similar a la de un poroto, con su borde convexo externo y el lado cóncavo interno, de los cuales salen los vasos sanguíneos.
En el lado anterior se localiza la vena renal que recoge la sangre del riñón, y en la parte posterior la arteria renal que lleva la sangre hacia el riñón. Más atrás se localiza el uréter, un tubo que conduce la orina hacia la vejiga.
En un corte de riñón (como el de la figura superior) podemos diferenciar una corteza y una médula donde se hallan las diferentes estructuras:
Corpúsculos de Malpighi
Zona cortical
Proximales
Túbulos contorneados
Distales
Asas de Henle
Zona medular
Túbulos colectores
Papila renal
Cálices renales (Cáliz menor y cáliz mayor)
El LÓBULO RENAL está formado por todas las estructuras que desembocan en un cáliz renal. Un lóbulo renal está formado por una gran cantidad de nefronas, las cuales se distribuyen entre la corteza y la medula. 
La unidad anatómica y funcional del riñón es la NEFRONA o NEFRÓN. Cada nefrón está formado por: 
· El glomérulo.
· La cápsula de Bowman.
· El túbulo contorneado proximal.
· El Asa de Henle con sus diferentes porciones.
· El túbulo contorneado distal.
· El túbulo colector.
El túbulo colector se forma por medio de la fusión de los túbulos contorneados distales formando un tubo cada vez más grueso, que, luego se introducen a través de la médula y drenan en la pelvis renal a través de las papilas renales.
Las nefronas pueden ser:
· Nefronas Corticales o de asa corta (Sus Asas de Henle apenas penetran en la médula).
· Nefronas Yuxtaglomerulares o de asa larga (Sus Asas de Henle alcanzan las proximidades de la papila).
Red Vascular
La sangre llega a los riñones por medio de las arterias renales, luego se dividen en las arterias interlobares (que se ubican entre los lóbulos renales), estas arterias se comunican con otras arterias interlobares formando en esas conexiones las arterias arcuatas de la cual se forman las arterias interlobulillares la cual se ramifica dando finalmente la arteriola aferente que es la que se introduce en la cápsula de Bowman formando el glomérulo.
La sangre luego vuelve hacia la red venosa y los hace a través de la arteriola eferente, que es la que sale del glomérulo, los vasos rectos que son los que acompañan paralelamente en su recorrido a las Asas de Henle, hasta llegar a las venas arcuatas.
Función de la nefrona
La nefrona actúa depurando el plasma sanguíneo de las sustancias de desecho como por ejemplo:
Sustancias de desecho
Sustancias de acumulación excesiva
· Urea
· Creatinina
· Ácido úrico
· Uratos
· Sodio (el exceso)
· Potasio (el exceso)
· Cloro (el exceso)
· Hidrógeno (el exceso)
Esto sucede cuando la sangre entra al glomérulo bajo suficiente presión para forzar al plasma a atravesar las paredes capilares, y, a su vez, entrar en la cápsula de Bowman (donde se produce el filtrado glomerular). Este filtrado está formado por sustancias de desechos y además, sustancias útiles para el organismo como agua, glucosa etc., POR ESTO al pasar a través de los túbulos contorneados proximal, distal y asa de Henle estos compuestos útiles son reabsorbidos a través de los capilares peritubulares (Reabsorción tubular), el liquido resultante con sus solutos llega luego a el túbulo colector donde por medio de proteínas bombas con gasto de energía se secretan más sustancias de desecho hasta llegar a la pelvis renal, para ser llevado hacia la vejiga (orina definitiva).
Así, la formación de orina involucra la filtración, la reabsorción, secreción y la excreción.
A pesar de que el riñón filtra aproximadamente 180 Litros de plasma diariamente, forma solo aproximadamente 1 a 1,5 litros de orina por día. Esto se debe a la gran reabsorción de agua que se produce a nivel de los capilares peritubulares.
La NEFRONA cumple las funciones de Filtración, Reabsorción, Secreción y Excreción formando la orina...
Flujo sanguíneo renal
El porcentaje del gasto cardíaco que pasa a través de los riñones es llamado FRACCIÓN RENAL y corresponde aproximadamente al 21 % del volumen de eyección, este volumen varía en el reposo y la actividad desde el 12 y el 30 %.
¿Cuánto se puede filtrar?
Si el volumen minuto es de 6000 ml y el flujo sanguíneo renal es del 20 % debemos calcular:
6000 ml x 20 % = 1200 ml de sangre que pasa por el riñón.
Sin embargo las células sanguíneas no pueden filtrarse por lo tanto para una persona con un HEMATOCRITO de 45 % debemos calcular:
1200 ml x (100 % menos el Hematocrito)
o sea...
1200 ml x (100 % - 45 %)
lo que hace...
1200 ml x 55 % = 660 ml de plasma por min.
Pero aproximadamente el 20 % del plasma atraviesa la pared hacia el espacio de Bowman, o sea que se producen:
660 ml x 20 % = 132 ml de FILTRADO GLOMERULAR POR MIN.
La función del glomérulo
El glomérulo se encarga de filtrar el plasma sanguíneo hacia la cápsula de Bowman, este líquido filtrado se llama Filtrado glomerular. Y la membrana que realiza el filtrado se llama Membrana glomerular.
La membrana glomerular es muy permeable, pero a su vez es muy selectiva. Existen 2 factores que determinan su alta selectividad:
1) El tamaño de los poros no deja pasar partículas de diámetro mayor a 8 Nanómetros.
2) La membrana basal posee proteoglicanos cargados negativamente por lo que partículas con cargas negativas (ejemplo: Proteínas como la albúmina) no pueden atravesarla debido a la repulsión electroestática.
De esta manera obtenemos el filtrado glomerular que en composición es similar al plasma, pero carente de proteínas.
Las fuerzas que determinan la filtración son:
1) Presión intra – capilar glomerular. (Favorece la filtración)
2) Presión de la cápsula de Bowman. (Se opone a la filtración)
3) Presión oncótica de las proteínas plasmáticas. (Se opone a la filtración)
4) Presión oncóticad e las proteínas de la cápsula de Bowman. (Favorece la filtración pero su fuerza es despreciable).
Índice de filtración glomerular: 
Es la cantidad de filtrado glomerular que se forma por minuto en todas las nefronas de ambos riñones.
Normalmente es de 125 ml/min.
Aumenta el filtrado
· Las fuerzas que determinan la filtración.
· ↑ del flujo sanguíneo glomerular.
· Contracción de la arteriola eferente sin embargo también pueden disminuirla..
Disminuye el filtrado
· Contracción de la arteriola aferente.
Control del flujo sanguíneo renal y la filtración glomerular
Estos dos sistemas son regulados conjuntamente por retroalimentación.
Se realiza mediante 2 mecanismos:
1) Relajación de la arteriola aferente.
2) Vasoconstricción de la arteriola eferente.
Esto tiene lugar en el aparato yuxtaglomerular.
La reabsorción tubular
La reabsorción se realiza desde el túbulo contorneado proximal hasta el túbulo colector. El tipo de transporte que se utiliza se puede dividir en:
· Transporte activo.
· Primario (por medio de bombas)
· Secundario (Aprovechando los gradientes de concentración –cotransporte)
· Transporte pasivo.
Ejemplos
El Sodio: Este elemento es transportado desde las células tubulares hacia el intersticio por medio de una ATPasa de Na+/K+, esto genera un descenso de la concentración celular de este ión, por lo que el Na+ de la luz tubular tiende a entrar en las células tubulares por difusión facilitada por proteína de transporte.
La Glucosa y los Aminoácidos son transportados hacia el interior de las células tubulares por medio de cotransporte con Na+, por medio de proteínas transportadoras.
El Hidrógeno es secretado en forma activa hacia la luz tubular, por medio de un contratransporte con un ión Na+ el cual entra hacia la célula del túbulo.
El agua se absorbe en forma pasiva, esto lo consigue gracias aque el trasporte activo de otros iones (ejemplo: sodio) genera una diferencia de concentración que determina una osmosis de agua en la misma dirección.
Los Iones Cloruro y la Urea son reabsorbidos en forma pasiva. (La urea es un producto de desecho, que solo es reabsorbida debido a su pequeño tamaño)
La Creatinina es filtrada casi en su totalidad por el glomérulo, casi no es reabsorbida y luego, es excretada en la orina.
	Porción
	Característica
	Reabsorbe
	Epitelio del TCP
	Reabsorbe aproximadamente el 65 % del filtrado glomerular.
Posee borde en cepillo.
	Glucosa
Aminoácidos y Proteínas.
Acetoacetato y Vitaminas.
	Porción fina del Asa de Henle
	Descendente: Su pared es fina y no tiene ribete en cepillo.
Ascendente: Concentra la orina.
	Descendente: Es muy permeable al agua y permite el pasaje de iones. 
Ascendente: Es poco permeable al agua
	Porción ascendente gruesa del Asa de Henle
	Su pared es similar al TCP, pero con un ribete en cepillo rudimentario.
Es impermeable a l agua y la urea.
	Sodio y Cloro por transporte activo.
	Epitelio del TCD
	Comienza en el aparato yuxtaglomerular.
	Es similar a la porción ascendente gruesa del Asa de Henle.
	Túbulo colector cortical
	Es impermeable a la urea y Secreta hidrogeniones lo que acidifica la orina.
	Reabsorción de Sodio y secreción de Potasio (dependiente de aldosterona)
Permeabilidad al agua dependiente de la hormona antidiurética (+ antidiurética más reabsorbe).
	Túbulo colector medular
	Sus células son cuboideas de superficies lisas.
Secreta hidrogeniones contra el gradiente de concentración.
	Permeabilidad al agua dependiente de la hormona antidiurética (+ antidiurética más reabsorbe).
Urea permeabilidad discreta
Destinos de algunas sustancias en los túbulos renales:
Creatinina: no se reabsorbe en a lo largo del sistema tubular.
Urea: Solo se reabsorbe en pequeñas cantidades en el trayecto tubular.
Iones urato, Sulfatos, Fosfatos y Nitratos: Se reabsorben un poco más que la urea lo que evita que las concentraciones del líquido extracelular disminuya en exceso.
Potasio e Hidrogeniones: Son secretados activamente hacia la luz tubular.
Calcio y Magnesio: Son reabsorbidos en forma activa en algunos segmentos tubulares.
Iones cloruro: son reabsorbidos a causa de un gradiente eléctrico.
Cargas Tubulares Máximas
La Carga tubular es la cantidad de una sustancia que se filtra en la membrana glomerular por minuto. 
Las sustancias manejadas por los túbulos renales requieren de diferentes mecanismos que faciliten su movilización (sea esta de secreción o reabsorción), para esto, requieren de una maquinaria de enzimas, proteínas, etc. los cuales son saturables.
Cuando las concentraciones de estas sustancias llegan al límite que pueden ser a manejados por estos mecanismos, se produce una falla...
Así, la capacidad máxima de transporte que pueden manejar los túbulos es llamado: 
Transporte Tubular Máximo (Tm).
Por ejemplo:
La Tm de la glucosa es de 320 mg/min. (en un sujeto normal)
Si la glucosa sobrepasa este valor, aparece glucosa en orina.
La carga tubular de glucosa habitualmente es de 125 mg/min (en un sujeto normal)
Con este valor ¿Sale glucosa a la orina? 
· NO, ya que es reabsorbida en su totalidad.
Sin embargo, cuando la carga tubular de glucosa es superior a 220 mg/min. comienzan a aparecer cantidades significativas de glucosa en orina. Y cuando se llega a valores aproximados a los 400 mg/min. o superiores las pérdidas urinarias de glucosa es igual a:
Carga tubular - 320 mg/min = PERDIDAS URINARIAS.
Ej: 400 mg/min de - 320 mg/min = 80 mg/min.
Carga tubular
 Glucosa
Transportes tubulares máximos de secreción:
Creatinina ...........………………………….......
16 mg/min
(ácido para – aminohipúrico (PAH) ............... 
80 mg/min.
Algunas sustancias no tienen Tm:
Son todas las sustancias que se reabsorben por difusión, ya que su movimiento está determinado por:
1. El gradiente de concentración a través de la membrana.
2. El tiempo en que el líquido que la contiene permanece en la luz tubular.
Evaluación de la función renal
Para comprender la evaluación renal debemos conocer que es la ACLARACIÓN PLASMÁTICA.
Aclaración Plasmática
Es la extracción de una sustancia de la sangre por vía renal. 
O sea... si en plasma sanguíneo encontramos 0,1 g/dl de una sustancia y en la orina de 1 minuto hallamos 0,1 g de esa sustancia, esto quiere decir que, por minuto se aclara (o limpia de esta sustancia) 1 dl de plasma.
Ejemplo práctico: Calculo de la aclaración renal.
Para calcular el aclaración renal de una sustancia se saca: la cantidad de sustancia en este caso urea que llega a la orina por minuto dividido la cantidad de urea en cada mililitro de plasma.
O sea en este caso...
18,2 mg/min : 0,26 mg/dl = 70 ml de plasma son depurados de urea por min.
Evaluación de la filtración glomerular:
Para esto se utilizan sustancias que no son reabsorbidas ni secretadas por los túbulos renales como por ejemplo la inulina.
Ejemplo:
Si el análisis indica una concentración plasmática de inulina de 0,001 g/ml y la cantidad de inulina que pasa a la orina por minuto es de 0,125 g, podemos calcular la filtración glomerular dividiendo 0,001 entre 0,125.
0,125 : 0,001 = 125 ml de filtrado glomerular por min.
Cálculo del flujo sanguíneo total a través de los riñones por minuto
En este caso utilizaremos como datos “El Flujo Plasmático” y “El Hematocrito” (el porcentaje de sangre compuesto por eritrocitos). 
Si el hematocrito es de 45 % y el flujo plasmático de 625 ml/min. el flujo sanguíneo renal sería:
625 x (100 : 55) = 1136,36 ml/min. de Flujo sanguíneo renal total.
INULINA:
Sustancia derivada de la fructosa que se utiliza como ayuda diagnóstica en las pruebas de función renal, y especialmente de la filtración glomerular. No se metaboliza ni es absorbida por el organismo, pero es filtrada rápidamente por el riñón.
Datos:
Plasma o Filtrado glomerular: 0,26 mg/ml de urea.
Orina: 18,2 mg/min
Calculo de la carga tubular (ejemplo: glucosa):
Si se forma 125 ml/min. de filtrado glomerular que contiene una concentración de glucosa de 100 mg/dl.
La carga tubular de glucosa será:
100 mg x 1,25 = 125 mg/min
de carga tubular
Porcentaje de la reabsorción de líquido en las diferentes partes de la nefrona:
TCP�
65 %�
�
Asa de Henle�
15 %�
�
TCD�
10 %�
�
TC�
9,3 %�
�
Pasa a la orina�
0,7 %�
�
Su regulación es importante ya que si fuera muy bajo, el líquido tubular se movilizaría tan lentamente que se reabsorbería en su totalidad y el riñón no podría eliminar los productos de desecho.
Sin embargo si los indices de filtración glomerular son muy elevados, el liquido filtrado pasaría tan rápido que los túbulos serían incapaces de reabsorber los elementos necesarios para el organismo.
Estructura de la membrana glomerular.
Su permeabilidad des de 100 – 500 veces superior a la de los capilares normales.
¿Cuáles son las presiones que manejan los vasos en la circulación renal?
Las presiones de los vasos varían aproximadamente desde: 
La arteria arcuata con 100 mm Hg
El glomérulo con 60 mm Hg.
Arteriola eferente con 18 mm Hg
Vasos peritubulares con 13 mm Hg.
Vena arcuata con 8 mm Hg.
Así la presión elevada del glomérulo favorece la filtración, y la presión más baja de los vasos peritubulares favorecen la reabsorción.
Corteza renal, puede observarse un glomérulo, véase el polo urinario, la capa parietal, el espacio capsular y los túbulos proximales.
HEMATOCRITO
Medida del volumen del conjunto de hematíes, expresado como un porcentaje sobre el volumen de sangre total. 
El rango normal se sitúa entre el 43 y el 49% en los hombres, y entre el 37 y el 43% en las mujeres.
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