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GUÍA Nº 10 COMPLEMENTARIA BIOLOGÍA: SISTEMA EXCRETOR HUMANO

Los alimentos que ingerimos tienen ciertos componentes que para el cuerpo humano resultan definitivamente no asimilables y que, por tanto, deben separarse antes de ser consumidos. El sistema digestivo por ejemplo, expulsa los restos de la digestión mediante las heces y el sistema respiratorio libera lo sobrante de la respiración a través de los pulmones. Sin embargo, existe otro mecanismo de eliminación de desechos, muy complejo, diseñado para eliminar los productos resultantes de la actividad celular: el aparato excretor.

El sistema excretor está formado por la piel, los pulmones, el hígado y el aparato urinario. En esta guía nos centraremos explicando el aparato urinario, el cual esta conformado por los riñones y las vías urinarias.

Piel:

Cuando hace mucho calor, sudamos para enfriar el cuerpo y eliminar las sustancias tóxicas. La cantidad de sudor que excretamos en un día es variable, aunque normalmente la cantidad aproximada es de medio litro. El sudor es un líquido claro, de gusto salado, compuesto por agua y sales minerales. La cantidad y composición del sudor no siempre es la misma, ya que está regulado por el sistema nervioso.

El sudor se produce en las glándulas sudoríparas, que están situadas en la piel de todo el cuerpo, especialmente en la frente, en la palma de las manos, en la planta de los pies, en las axilas, posteriormente sale al exterior a través de unos orificios de la piel llamados poros.

Pulmones:

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Su función es poner el oxigeno inspirado, a través de la nariz, en contacto con la sangre y a través de ella con los tejidos. El dióxido de carbono producido como desecho metabólico celular se elimina de la sangre en los pulmones y sale al exterior a través de las fosas nasales o la boca.

Hígado:

El hígado participa del sistema excretor, ya que sus células hepáticas representan sistemas químicos complejos que ayudan a diferentes funciones organismo, como el metabolismo de proteínas, obteniéndose como resultante productos de desecho nitrogenados como la urea, además existe modificaciones en la composición de las grasas, transformación de los carbohidratos, etc.

Sistema excretor como regulador:

Cuando hablamos de excreción, siempre pensamos en la eliminación de productos de desecho, esta sin embargo, es sólo una de sus funciones. La excreción es además, un sistema regulador del medio interno; es decir, determina la cantidad de agua y de sales que hay en el organismo en cada momento, y expulsa el exceso de ellas de modo que se mantenga constante la composición química y el volumen del medio interno (homeostasis). Así es como los organismos vivos aseguran su supervivencia frente a las variaciones ambientales.

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Se puede decir, que la excreción llevada a cabo por los aparatos excretores implica varios procesos: como por ejemplo:

- La excreción de los productos de desecho del metabolismo celular. - La osmorregulación o regulación de la presión osmótica. - La ionoregulación o regulación de los iones del medio interno.

ÓRGANOS IMPLICADOS EN LA EXCRECIÓN EN VERTEBRADOS

Productos de desecho Origen del producto Órgano productor Órgano de

excreción Medio excretor

Urea Por la degradación de aminoácidos Hígado Riñones Orina

Ácido úrico Por la degradación de purinas Hígado Hígado Orina

Pigmentos biliares

Por la degradación de hemoglobina Hígado A. digestivo Heces

Agua Respiración celular Conjunto de células del organismo

Riñones Piel

Pulmones

Orina Sudor

Vapor de agua

CO2 Respiración celular Conjunto de células del organismo Pulmones Aire espirado

Embriología del aparato urinario:

El aparato urinario comienza a desarrollarse al principio de la cuarta semana de la gestación, a partir del mesoderma intermedio, cuando pierde el contacto con las somitas y forma unos grupos celulares llamados nefrotomas, que forman túbulos excretores rudimentarios sin alcanzar a ejercer una función.

En las regiones torácica, lumbar y sacra, el mesodermo se separa de la cavidad celómica, desaparece la segmentación y desarrolla dos o más túbulos excretores por cada segmento inicial. El mesoderma sin fragmentar forma los cordones nefrógenos que originarán los túbulos renales y las crestas urogenitales.

Embriología de los sistemas renales:

Durante el desarrollo embrionario se forman tres sistemas renales distintos que de craneal a caudal son: pronefros, mesonefros y metanefros.

Pronefros: Se desarrolla en la región cervical formado por siete a diez grupos celulares que desaparecen al final de la cuarta semana de gestación.

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Mesonefros: Se origina a partir del mesoderma intermedio de los segmentos torácicos y lumbares superiores. En la cuarta semana de gestación, aparecen los primeros túbulos excretores que forman un asa en forma de S y que adquieren un glomérulo en el extremo medial. El túbulo forma la cápsula de Bowman que junto con el glomérulo forman el corpúsculo renal. En el extremo opuesto, el túbulo desemboca en el conducto colector mesonéfrico o de Wolff. En la mitad del segundo mes, el mesonefros forma un órgano a cada lado de la línea media que se denomina cresta urogenital. Los túbulos y los glomérulos degeneran, pero en el varón permanece el conducto de Wolff para el desarrollo del aparato genital masculino.

Metanefros: En la quinta semana, las partes excretoras se desarrollan a partir del mesoderma metanéfrico que dará lugar al riñón definitivo. El riñón tiene dos orígenes:

El mesoderma metanéfrico proporciona las unidades excretoras.

El brote uretral originará el sistema colector.

Aparato urinario:

El aparato urinario o excretor es un conjunto de órganos encargados de mantener la homeostasis del equilibrio ácido-base y del balance hidrosalino, extrayendo de la sangre productos de desecho del metabolismo celular y eliminándolos hacia el exterior del cuerpo. El aparato urinario se compone fundamentalmente de dos partes que son:

-Los órganos secretores que son los riñones, que producen la orina y desempeñan otras funciones, que mencionaremos más adelante.

-La vía excretora, que recoge la orina y la expulsa al exterior. Está formada por un conjunto de conductos que son: la pelvis renal que se encuentra al interior de los riñones, los uréteres conducen la orina desde los riñones a la vejiga urinaria. La vejiga urinaria es un receptáculo donde se acumula la orina, su vaciado se denomina micción. La uretra, que es un conducto por el que sale la orina hacia el exterior, siendo de corta longitud en la mujer y más larga en el hombre (ya que atraviesa todo el pene). La vía excretora será explicada mas adelante en esta guía.

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El aparato urinario está muy relacionado embriológica y anatómicamente con el aparato genital, de tal manera que a ambos aparatos se les llama el aparato urogenital.

La especialidad quirúrgica encargada de las enfermedades del aparato urinario se llama urología y la especialidad médica es la nefrología.

Riñones:

Los riñones son dos órganos con forma de porotos, en el ser humano cada uno tiene aproximadamente el tamaño de su puño cerrado, son de color rojo y su peso es de 125 a 155g. Ubicados en el retroperitoneo, justo debajo de las costillas, a la altura de las primeras vértebras lumbares, filtran la sangre del aparato circulatorio y permiten la excreción a través de la orina de diversos residuos metabólicos del organismo por medio de un sistema complejo que incluye mecanismos de filtración, reabsorción y excreción.

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Cada día los riñones procesan unos 150 litros de sangre para producir, aproximadamente, 1.4 litros de orina, una solución líquida compuesta de agua y diversas sustancias en cantidad variable que se eliminan del organismo, procedentes del metabolismo corporal. La orina baja continuamente hacia la vejiga a través de unos conductos llamados uréteres. La vejiga almacena la orina hasta el momento de orinar.

Funciones del riñón:

Además de participar en el proceso de excreción de las sustancias toxicas para el organismo, el riñón secreta tres sustancias químicas importantes, estas son: la hormona eritropoyetina (aumenta el número de glóbulos rojos), la renina (regula la presión arterial) y la vitamina D (ayuda a mantener el calcio para los huesos y para el equilibrio químico normal en el cuerpo).

Los riñones son los encargados de regular la cantidad de agua en el cuerpo y mantener los fluidos a un nivel de acidez y concentración constante. Esto lo logran filtrando la sangre y se eliminan posteriormente los desechos a través de la orina.

Formación de la orina:

Filtración:

En el nefrón (unidad básica de los riñones), existen pequeños vasos sanguíneos que se entrelazan con tubos colectores de orina, cada riñón contiene alrededor de 1 millón de nefrones. La arteria arcuata tiene ramificaciones que dan origen a las arteriolas aferentes del glomérulo de Malpighi. De esta arteriola aferente hay una ramificación de muchos capilares pequeños que forman dicho glomérulo, después se vuelven a reagrupar en la arteriola eferente que posteriormente se bifurca y forma los capilares peritubulares.

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Más adelante hay ramificaciones de los vasos rectos que vuelve a confluir en un sistema venoso (vena arcuata). La cápsula de Bowman que forma parte del nefrón, está en contacto con los capilares del glomérulo de Malpighi (primera capilarización), aquí se produce la filtración glomerular, aquí entra una pequeña porción del líquido circulatorio hacia el nefrón y después avanza hacia los túbulos contorneados proximales. Estos tubos contorneados proximales bajan hacia la zona central del riñón, formando las asas de Henle, por ultimo, el tubo contorneado distal acaba en el túbulo colector, el cual traslada la orina hasta la pelvis renal (vía urinaria).

Estructura de un nefrón

Los túbulos contorneados son largos y muy enmarañados, el túbulo contorneado distal confluye al lado de la arteriola aferente dando vueltas y el asa de Henle tiene una forma centrípeta. Entre los tubos contorneados y el asa de Henle dan paso a los túbulos renales y es aquí donde se produce la segunda capilarización (en un organismo cuando existen dos capilarizaciones continuas se denomina sistema porta y en este caso sistema porta renal) En la sangre hay diferentes sustancias y solutos, una pequeña parte del líquido interno entra a la cápsula de Bowman y los capilares que van dentro del nefrón, por reabsorción, las sustancias vuelven a ingresar dentro de los capilares y regresan, por lo tanto, a la circulación sanguínea.

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Existe además, una membrana basal con muchos proteoglicanos y otras proteínas: laminina, colágenos, etc., también se encuentran las células de la capa visceral de la célula de Bowman (son podocitos que tienen pedicelos y abrazan los capilares glomerulares y hacen de filtro adicional). Cualquier sustancia que abandone el líquido extracelular tiene que atravesarlo completamente. Estudiando la morfología de los poros se pueden ver qué sustancias pasarán. Los poros tienen un diámetro de 80 Armstrong. En el plasma hay muchas sustancias con peso molecular por debajo de 80 Armstrong (glucosa, creatinina, urea, insulina, Na+, K+, noradrenalina, acetilcolina, etc). La albúmina aunque tiene 60 Armstrong, no filtra porque tiene muchos grupos aniónicos (muchas cargas negativas igual que los residuos de ácidos hiálicos (proteoglicanos), que las repulsa). El tamaño no es el único determinante para la filtración, también influye la carga y la forma. Todos los solutos de pequeño tamaño pueden filtrar, las proteínas del plasma no filtrarán, tampoco lo harán sustancias unidas a proteínas del plasma. La filtración glomerular se hace por el gradiente de presión hidrostática entre la cápsula de Bowman y los capilares glomerulares. En los capilares hay más presión que en la cápsula glomerular, en la cápsula de Bowman es más pequeña porque está abierta y se está filtrando sin detención. Los túbulos renales tienen unas paredes preparadas para reabsorber. La cantidad de líquido del nefrón es cada vez más pequeña porque se va reabsorbiendo. La presión hidrostática favorece la filtración, ya que conforme se realiza la filtración, la fracción filtrable del plasma va hacia dentro de la cápsula de Bowman. Siempre la presión hidrostática es más alta en el capilar glomerular que en la cápsula. La presión coloide osmótica depende de la concentración de sustancias con propiedad coloidal (presión oncótica). Esta presión oncótica de la sangre, a medida que se va filtrando, el plasma se va volviendo más concentrado y con menos cantidad de agua. Cada vez se hace más alta la presión oncótica, esta presión es más baja en el inicio del capilar que en el final. Es una fuerza que se opone a la filtración porque como más aumenta la presión oncótica, más retención de agua tiene el plasma. La presión efectiva de filtración (PEF) es el gradiente de presión hidrostática entre el capilar glomerular y la presión hidrostática en la cápsula de Bowman. Además, se tiene que oponer la presión coloidal osmótica al capilar glomerular. Como no se filtran proteínas, la presión oncótica de la cápsula de Bowman es casi nula.

PEF = PHCAPILAR GLOM - PHCAPS BOWM - PCO CAP GLOM

La tasa de filtración es PEF x kf donde PEF = Presión efectiva de filtración y kf = Coeficiente de filtración de la sustancia. El coeficiente es diferente para cada sustancia según sus características físico-químicas porque tiene un coeficiente de filtración diferente. La filtración glomerular se puede modificar en función de los parámetros de la arteriola aferente. Cuando se contrae la arteriola eferente hay un descenso de la presión efectiva de filtración, si la sangre llega a la misma presión hará que le cueste más salir de la zona del glomérulo y facilita un aumento de la presión en el glomérulo que hace aumentar la filtración.

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Si hay un aumento de la presión osmótica de la cápsula de Bowman, la presión coloidal osmótica aumenta y hace que el incremento de filtración sea discreto porque anula el incremento de presión osmótica, provocando ligeros incrementos en la filtración. Cuando hay una contracción de la arteriola aferente, hay un aumento de la presión efectiva de filtración, disminuyendo la cantidad de sangre en los capilares glomerulares y la presión hidrostática de los capilares baja. Por esto, la presión arterial de filtración es más pequeña y la presión coloidal osmótica no se opone debido a que sale menos sangre. La filtración va lentamente y causa descensos notables en la filtración. Cuando se modifica la presión arterial sistémica en función de la presión arterial, la filtración no varía. El riñón se defiende activamente de la presión arterial. Aunque la presión arterial se modifique, la filtración glomerular se queda igual. Sólo por debajo de una escasa presión arterial pueden existir pausas en la filtración glomerular (siempre se mantiene entre 70 y 170 mm Hg). Eso se debe a que en el riñón hay mecanismos de regulación de la presión muy importantes. Mecanismo de regulación renal: Si hay una elevación importante de la presión arterial a nivel de la arteriola aferente llega más sangre y hay más presión. Cuando recibe un incremento de presión, hay una distensión importante y la arteriola aferente se contrae por mecanismos miogénicos (el músculo liso responde a la distensión con una contracción). Cuando se contrae la arteriola, disminuye la presión de filtración y disminuye la filtración. El feed-back túbulo-glomerular consiste en que el túbulo contorneado distal va muy cerca de la arteriola aferente. En el túbulo contorneado distal están las células de la mácula densa, que son sensibles a la concentración de Na+. Cuando aumenta la presión arterial, aumenta la filtración y se incrementan muchos solutos del interior de los túbulos renales (entre ellos la concentración elevada de NaCl). En el túbulo contorneado distal se puede encontrar una cantidad más elevada de NaCl. Las células de la mácula densa, cuando encuentran un incremento de NaCl, producen un estímulo que provoca vasoconstricción de la arteriola aferente y genera un descenso en la filtración. Es parecido a un mecanismo de seguridad para cuando la presión sea elevada, no se pierda Na+ de forma importante. Produciéndose un feed-back túbulo-glomerular. Estos dos mecanismos tienen sistemas independientes, aunque la presión y la filtración sean normales, si artificialmente se produce un incremento de NaCl, se produce la contracción de la arteriola aferente. El incremento de la presión produce un incremento de la filtración que da una mayor concentración de Na+ en el túbulo contorneado distal y se monitoreada por las células de la mácula densa que contraen la arteriola eferente y controlan la llegada de líquido en el glomérulo. La mácula densa emite una sustancia vasoconstrictora. Si desciende la presión, disminuye la filtración y en el túbulo contorneado distal, las células de la mácula densa, cuando lo perciben, dan dos respuestas: actúan sobre el aparato yuxtaglomerular y secretan Renina (tiene un efecto sistémico que provoca vasoconstricción porque produce Angiotensina II que produce una vasoconstricción sobre la arteriola eferente y de forma

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generalizada. También libera una sustancia que dilata la arteriola aferente que permite que llegue más cantidad de sangre. La filtración genera mucho volumen que queda fuera del organismo y tiene que poder recuperar las sustancias que queremos y favorecer la eliminación de las sustancias toxicas. En humanos, la tasa de filtración glomerular es de 125 ml / minuto (70 Kg de individuo). Se elimina sólo entre 1-2 lts. de orina. El 95 % del líquido se recupera. En el nefrón hay segmentos del túbulo renal que pueden absorber determinadas cosas o en determinadas condiciones. El túbulo contorneado proximal está formado por células epiteliales con bastantes vellosidades, muchas mitocondrias y entre las células hay uniones intercelulares que hacen que la reabsorción siga 2 vías: transcelular (que incorpora las sustancias dentro de la célula y después hacia el líquido intersticial) y paracelular (a través de las uniones). A veces filtra de forma muy poco selectiva. El túbulo contorneado proximal es el segmento que absorbe más. Realiza la absorción de sustancias metabólicamente útiles como la glucosa, aminoácidos, péptidos (proteínas pequeñas) mediante peptidasas o mediante endocitosis mediada por receptores, esto permite recuperar mucha energía. Esta reabsorción será completa según la cantidad que haya filtrado y la capacidad de reabsorción del sustrato. En el túbulo proximal se da una recuperación importante del Na+ (60-65 % del filtrado) y del agua (60-75 %). Cuantitativamente, la mayoría de las sustancias filtradas se reabsorbe aquí. El Na+ se absorbe por el cotransporte de otros sustratos que se reabsorben. También existen algunos mecanismos de acción directa.

Aceptores de H+ en el filtrado renal: En el filtrado hay HPO42- e intercambiando Na+ por H+ se pasa el HPO42- a H2PO4-. También hay NH3 en el líquido extracelular, que interesa eliminar. Este NH3 difunde fácilmente en el interior de la célula y sale hacia la luz, donde queda atrapado porque forma NH4+ y no se vuelve a reabsorber. Se pueden eliminar muchos iones H+ sin modificar el pH. Mediante estos mecanismos el pH de la orina no baja de 5. Si hay un exceso de bicarbonato o de H+ hay acidosis o basidosis. El riñón puede detectar la relación CO2/HCO3- que da mucha acidosis. En el túbulo contorneado distal y colector se activan por las células que tienen vesículas con unidades preformadas de la proteasa que secreta H+. Se fusionan con la membrana apical y producen un bombeo más importante de iones H+. El riñón si tiene un exceso de bicarbonato, puede modular la recuperación. La orina tendrá una concentración de agua e iones variables según la ingesta. Siempre tiene que haber un equilibrio. Drenaje del líquido reabsorbido: Hay más presión en el sistema sanguíneo que en el sistema intersticial del túbulo proximal. La concentración de proteínas en el túbulo proximal es más baja que en la sangre. Aunque las presiones hidrostáticas no favorezcan el drenaje, la presión coloide osmótica hace que haya transferencia de agua y solutos hacia la sangre.

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La cantidad de agua y solutos que se reabsorbe es más o menos la misma. Por eso, la osmolaridad del plasma es de 300 milimoles / L igual que en el plasma, porque se recupera la misma cantidad de agua y solutos y se mantiene en equilibrio. El asa de Henle, esta compuesta por el asa de Henle ascendente y asa de Henle descendente. En la descendente, el intersticio renal es cada vez más concentrado. Tiene una osmolaridad creciente hasta llegar a concentraciones osmóticas muy elevadas. Existe un gradiente muy importante de osmolaridad hacia zonas del riñón. En la parte descendente del asa de Henle hay un epitelio muy plano y metabólicamente poco activo. Hay una concentración del líquido tubular porque se reabsorbe el agua. En la porción descendente hay una concentración muy elevada del líquido intersticial y una reabsorción de agua. En la parte ascendente llega un líquido muy concentrado (hiperosmótico) que se encuentra un epitelio poco permeable al agua y con un transporte de solutos importante (porción fina de la porción ascendente). La recuperación de sales se puede hacer a favor de gradiente o contra gradiente. La absorción pasiva pasa hasta que hay un gradiente de concentración desfavorable en el intersticio por las sales. A mayor aumento, se tiene que hacer una absorción activa para recuperar solutos. Al final de la porción ascendente del asa de Henle hay osmolaridades más bajas que en el líquido intersticial (líquido hipoosmótico). Hay transporte activo de Na+, Mg2+, Cl-, Ca2+ y otros solutos. En el túbulo distal llega un líquido isoosmótico o hipoosmótico y se tiene que completar la reabsorción de Na+. La aldosterona favorece la entrada de Na+ contra gradiente de concentraciones. La aldosterona hace que se exprese la ATPasa Na+/K+ que saca Na+ de la célula y le da K+, que después es transferido hacia fuera. Estas células tienen una carga negativa que favorece la absorción de cationes porque siempre se extraen 3 cargas positivas y entran 2. La entrada de K+ está facilitada por la carga negativa. La paratohormona también actúa en el túbulo contorneado distal y hace entrar calcio a nivel del líquido extracelular. Aquí también se sintetiza 1,25-Dihidroxicolecalciferol y existe el transporte activo del bicarbonato. Da lugar a la amina concentrada porque la disponibilidad de agua puede estar limitada. Tiene que haber una recuperación muy eficaz de agua. La disponibilidad de agua no siempre es elevada. En el túbulo colector se reabsorbe agua de un líquido que cada vez se vuelve más concentrado, sobretodo queda agua, algunos iones y los productos de excreción que no interesan absorber. Existe más de 1 mecanismo que permite recuperar agua libre (sin ningún soluto). En el túbulo colector hay unas células principales con receptores V2 (receptores de la hormona vasopresina (ADH)). Cuando llega la ADH activa, la adenilciclasa genera un AMPc que activa la proteína Kinasa A, esta hace que las células que tienen unas vesículas, en cuyo interior están las proteínas acuaporinas, se unan con la membrana. Estas membranas tienen las acuaporinas en la superficie. Las acuaporinas son canales por donde entra agua libre, existen diferentes tipos, desde 0 a 5. La acuaporina más estrechamente regulada por la ADH es la acuaporina 2. La AQP2 permite que entre agua libre de solutos. Si entra agua, no se infla porque existen otras acuaporinas en la membrana basolateral (AQP3 y AQP4) que transfieren el agua que entra en exceso hacia el líquido intersticial y después hacia la circulación.

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Las AQP también se encuentran en otras porciones del túbulo renal y favorecen la absorción de agua. El Bicarbonato (HCO3-) es un tampón del líquido extracelular y se tiene que recuperar de manera completa. El urato (anión: ácido úrico) es filtrado porque tienen un bajo peso molecular y se reabsorbe en un 80 %. También hay diferentes iones, como por ejemplo, HPO42- también se filtra fácilmente y queda también dentro del túbulo renal. Hasta que no se ha recuperado todo esto, no se habla de orina, sino de sustancias de desecho. El metabolismo da lugar a la producción de CO2 y otras sustancias tóxicas para el organismo, como el NH3. El HCO3-, Urato, HPO42- y NH3 tienen una función importante. En el túbulo contorneado proximal existe un mecanismo que permite un intercambio de H+ por Na+. Los excesos de H+ pueden ir hasta el lumen, aproximadamente el 80% de los iones H+ del organismo se eliminan por el túbulo contorneado proximal. En el filtrado hay bicarbonato que se une con los iones H+ y forman el ácido carbónico que se descompone en H2O y CO2. El CO2 puede entrar en las células del túbulo contorneado proximal. Estas células también tienen la actividad de la anhidrasa carbónica. Esta enzima realiza la combinación entre el H2O + CO2, permitiendo una gran afectividad de conversión desde el ácido carbónico a bicarbonato e iones H+. Se recupera también Na+ y se intercambia por K+. El HCO3- se intercambia por Cl- porque es un tampón y pasa al líquido extracelular. Se recuperan iones bicarbonato, se secretan iones H+ que se intercambian por Na+. La secreción de H+ no puede actuar contra gradiente. Sólo funciona en gradientes favorables a la eliminación de H+. Mientras haya bicarbonato, no disminuirá el pH por los H+ en el túbulo contorneado proximal y también si hay NH3 y PO43-. En el túbulo contorneado proximal se elimina el 80 % de los protones que nos sobran porque se unen a otras sustancias. En la parte distal de los túbulos renales y del túbulo colector se pueden transportar activamente iones H+ contra gradiente. En el líquido extracelular hay CO2 que se difunde por la membrana y dentro hay anhidrasa carbónica que las combina con H2O y da ácido carbónico que se disocia y genera iones H+ y bicarbonato. Se desprende de los H+ y se elimina el CO2 pasando de ácido a un compuesto básico como lo es el bicarbonato (HCO3-).

Orina:

La orina es un líquido acuoso transparente y amarillento, de olor característico, excretado por los riñones y eliminado al exterior por el aparato urinario. El ser humano elimina aproximadamente 1,4 litros de orina al día. Cerca de la mitad de los sólidos que contiene son urea, el principal producto de degradación del metabolismo de las proteínas. El resto incluye sodio, cloro, amonio, creatinina, ácido úrico y bicarbonato.

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Composición de la orina: Agua...........................................95% Sales minerales..........................2% Urea y ácido úrico.......................3%

En la siguiente tabla se realiza un desglose especifico de los componentes de la orina.

Componentes de la Orina En % Agua 95

Iones sodio 0.35 Iones cloro 0.6

Iones potasio 0.15 Iones calcio 0.015 Iones sulfato 0.18 Iones fosfato 0.15 Iones amonio 0.04

Urea 2 Creatinina 0.075

Ácido úrico 0.05

La orina puede ayudar al diagnóstico de varias enfermedades mediante su análisis o a través de los urocultivos.

Vías urinarias: Como lo mencionamos al comienzo de esta guía, las vías urinarias cumplen la función de sacar la orina que es excretada continuamente por los riñones al exterior de nuestro cuerpo. A continuación veremos con más detalle cada una de las vías urinarias. Pelvis renal: La pelvis renal es una cavidad del riñón donde se deposita la orina antes de salir en dirección a los uréteres. Uréteres: Uno para cada riñón, comunica la pelvis renal con la vejiga urinaria. Las paredes de los uréteres tienen fibras musculares lisas, cuyas contracciones peristálticas impulsan la orina hacia la vejiga. Cada uterer lleva en su extremo terminal un repliegue membranoso que cumple la función de válvula impidiendo el reflujo de orina.

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La vejiga urinaria:

La vejiga urinaria es una cámara hueca de musculatura lisa, compuesta principalmente por dos partes: el cuerpo, donde se recoge la orina, y el cuello, que desemboca en la uretra.

La vejiga se va llenando de orina procedente de los uréteres, que a su vez procede de los riñones. La persona no siente nada hasta que se alcanza cierto volumen de orina y empieza a notar las ganas de orinar. Esta sensación aparece gracias a la inervación de la vejiga, los nervios que recogen información de su volumen llevan dicha información hasta el cerebro, y cuando la vejiga debe ser vaciada porque está llena (puede almacenar de 350 a 600 ml de orina), el cerebro interpreta las “ganas de orinar” y de una manera voluntaria, la persona relaja el esfínter uretral que permite la salida de la orina al exterior.

Proceso de micción:

La micción es el proceso de vaciamiento de la vejiga que se encuentra llena. Para controlar la eliminación de la orina se necesita que haya una buena coordinación entre la vejiga y la uretra. La micción de la vejiga urinaria presenta tres procesos, que detallamos a continuación:

La orina llega a la vejiga procedente de los riñones a través de los uréteres.

La vejiga se va llenando, de manera que la presión en su interior va aumentando paulatinamente. Cuando la presión vesical (en el interior de la vejiga) es mayor que la presión uretral (en el interior de la uretra), se activa el reflejo de la micción, lo que provoca un deseo de orinar. La persona relaja voluntariamente el esfínter externo uretral para dar paso a la salida de orina.

La micción voluntaria precisa también de la relajación de la musculatura, que permiten que la orina salga al exterior.

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Cualquier otra situación no fisiológica que provoque que la presión vesical sea superior a la uretral puede producir pérdidas de orina y por tanto, incontinencia.

Control de la micción por el cerebro:

La micción puede inhibirse o precipitarse por centros encefálicos que son:

-Poderosos centros facilitadores e inhibidores que se encuentran en el tronco cerebral, localizados específicamente en la protuberancia anular.

-Varios centros localizados en la corteza cerebral, que son sobre todo inhibidores pero también pueden ser excitadores.

El control encefálico de la micción se produce por los siguientes medios:

-A través de la médula espinal, los núcleos encefálicos estimulan los centros parasimpáticos sacros para que por medio del nervio pudendo, se relajen los músculos del esfínter externo, cuando hay deseo de orinar. Además se produce contracción abdominal y relajación del suelo pélvico, que facilitan la micción.

-A través de la médula espinal, los núcleos encefálicos estimulan los centros simpáticos que producen contracción del trígono y del esfínter externo, impidiendo la micción.

Uretra:

La uretra masculina y femenina son diferentes debido a la distinta estructura de sus órganos reproductivos. La uretra masculina es un conducto de unos 18 cms. de longitud, destinado a conducir la orina y el líquido espermático al exterior. En ella se abren los conductos eyaculadores y

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termina en el meato urinario del glande. La uretra femenina tiene una longitud de 3-4 cms. y comprende desde la vejiga hasta el orificio inferior o meato.

Enfermedades del aparato urinario:

Nefritis:

La nefritis o inflamación del riñón, es una de las enfermedades más frecuentes del sistema excretor, aunque suele presentarse, usualmente, en la infancia y adolescencia. Su forma más común es la glomérulonefritis, que aparece como efecto de la acción del aparato inmunológico frente a una infección estreptocócica y como resultado de la acción de los mismos anticuerpos del organismo, los que dañan las proteínas del glomérulo.

Cálculos Renales:

Un padecimiento habitual, pero esta vez en las personas adultas, (25 a 40 años), con un porcentaje mas elevado entre los hombres, son los llamados "cálculos" o "piedras" renales. Estas pequeñas "piedras" se pueden formar tanto en el riñón como en la pelvis renal por la presencia de depósitos de cristales de oxalato de calcio transportados por la orina. Su aparición está asociada a un aumento del nivel de calcio de la sangre, por ejemplo, cuando aparece un trastorno de la glándula paratiroides o a exceso de ácido úrico, provocado por una dieta inadecuada (de origen proteico, como el consumo de carnes rojas) o por el consumo excesivo del alcohol. Cuando son pequeños (menos de 2 cms.) son evacuados por la orina sin problemas, si son mayores en tamaño producen un gran dolor (cólico nefrítico) y cólico renal si el "calculo" o "piedra" se encuentra en la parte superior del o los riñones afectados, y si son tan grandes que no pueden ser expulsados de forma natural, debe recurrirse a la cirugía o a la litotricia, tratamiento por ondas de choque (que pulverizan las piedrecillas), así como también existen las cirugías laparoscopicas y tratamiento con láser.

Cistitis:

La cistitis es la inflamación aguda o crónica de la vejiga urinaria, con infección o sin ella. Puede tener distintas causas. Los síntomas más frecuentes son el aumento de la frecuencia de las micciones, además de turbidez de la orina. La causa más frecuente de cistitis es la infección por bacterias gram negativas. Para que un germen produzca cistitis primero debe colonizar la orina de la vejiga (bacteriuria) y posteriormente producir una respuesta inflamatoria en la mucosa vesical. A esta forma de cistitis se le denomina cistitis bacteriana aguda. Afecta a personas de todas las edades, aunque sobre todo a mujeres en edad fértil o a ancianos de ambos sexos. Otras formas de cistitis son la cistitis tuberculosa (producida en el contexto de una infección tuberculosa del aparato urinario), la cistitis química (causada por efectos tóxicos directos de algunas sustancias sobre la mucosa vesical, por ejemplo, la ciclofosfamida), la cistitis glandular (una metaplasia epitelial con potencialidad premaligna) o la cistitis intersticial (una enfermedad funcional crónica que cursa con dolor pélvico, urgencia y frecuencia miccional).

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Insuficiencia renal aguda:

Algunos problemas de los riñones ocurren rápidamente, como un accidente que causa lesiones renales. La pérdida de mucha sangre puede causar insuficiencia renal repentina. Algunos medicamentos o sustancias venenosas pueden hacer que los riñones dejen de funcionar. Esta baja repentina de la función renal se llama insuficiencia renal aguda. La insuficiencia renal aguda puede llevar a la pérdida permanente de la función renal. Pero si los riñones no sufren un daño grave, esa insuficiencia puede contrarrestarse.

Diálisis:

La función que realizan los riñones filtrando la sangre es fundamental para mantener la composición y el volumen de sangre, además para la eliminación de sustancias nocivas para el organismo. La prevención básica para un correcto funcionamiento del aparato excretor consiste fundamentalmente en dos normas:

-Ingerir una cantidad suficiente de líquido para facilitar la eliminación de sustancias tóxicas. Habrás notado que ingieres más liquido en verano, esto se debe a que debes compensar la pérdida de líquido en el sudor.

-Seguir una alimentación variada que complete la ingestión de líquidos.

En caso de insuficiencia renal grave, las sustancias tóxicas que deberían eliminarse quedan retenidas en la sangre; por lo que ha de recurrirse a la diálisis o al trasplante de un riñón. La diálisis es un procedimiento de depuración artificial de la sangre mediante un aparato que separa los desechos del metabolismo fuera del cuerpo del enfermo, gracias a un sistema de filtros, la sangre deja sus impurezas, que pasan a un corriente de agua las que disuelve y arrastra.

¿Por qué tenemos sed?

El correcto funcionamiento del aparato urinario requiere un equilibrio en el volumen de agua contenido en tu cuerpo, por lo que si tienes sed, es un aviso del organismo de que debes reponer esa pérdida. El "centro de la sed" está en el hipotálamo cerebral, provoca el deseo de consumir líquido y envía órdenes a los riñones para que estos retengan más agua y se elimine menos orina. Diversos estímulos activan el hipotálamo, algunos son la sequedad de la boca, el calor (por eso en verano tienes más sed), los gustos dulce (glucosa) y salado (sodio), que contienen respectivamente, los alimentos muy dulces o salados atraen al interior de los vasos sanguíneos parte del agua de las células. El hipotálamo también actúa cuando la vejiga urinaria origina una serie de estímulos nerviosos, y entonces el cerebro envía las órdenes precisas para que abra el esfínter externo y se contraigan las paredes, permitiéndonos orinar.

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Cuadro sinóptico

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Guía de ejercicios:

1.- Uno de los componentes de la orina es la urea, encontrándose en un porcentaje de:

a) 2% b) 10% c) 20% d) 30% e) 40% 2.- La infección bacteriana del riñón asociada a la diatebes, se conoce como: a) Uremia b) Cólico renal c) Tenesmo urinario d) Paruresis e) Pielonefritis

3.- La imposibilidad de orinar en determinadas ocasiones, se denomina: a) Tenesmo urinario b) Paruresis c) Disuria d) Polaquiuria e) Nicturia 4.- El paso de la orina por la uretra generando un dolor fuerte, se denomina: a) Polaquiuria b) Micción c) Disuria d) Nicturia e) Hematuria 5.- El aumento de las micciones durante un día, pero con escasa cantidad de orina, se conoce como: a) Polaquiuria b) Hematuria c) Micciones prolongadas d) Tenesmo urinario e) Ninguna de las alternativas es correcta

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6.- El aumento de las micciones durante la noche, se denomina: a) Disuria b) Tenesmo urinario c) Micción nocturna d) Nicturia e) Hematuria

7.- La expulsión de sangre en la orina, se conoce como: a) Hematuria b) Uremia c) Piuria d) Micción e) Todas las alternativas son correctas 8.- La expulsión de pus en la orina, se conoce como: a) Cólico b) Uremia c) Conjuntivitis d) Piuria e) Rinitis 9.- La sensación de querer volver a orinar, cuando se acaba de orinar, se denomina: a) Tenesmo urinario b) Cólico renal c) Uremia d) Rinitis e) Ninguna de las alternativas es correcta 10.- La acumulación de desechos en la sangre asociados a la degeneración renal, se conoce como: a) Cólico nefrítico b) Conjuntivitis c) Micción d) Rinitis e) Uremia

11.- Dolor espasmódico de gran intensidad originado en la región lumbar y se irradia hacia los genitales externos, se denomina: a) Cólico nefrítico b) Cólico miccional c) Cólico de Henle d) Cólico distal e) Todas las alternativas son correctas

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12.- Dolor en el bajo vientre o en la parte inferior del abdomen durante la micción, se conoce como: a) Dolor hipogástrico b) Dolor suprapúbico c) Cólico rinitico d) Alternativas a y b son correctas e) Alternativas b y c son correctas 13.- La unidad básica funcional de los riñones es (son): a) El asa de Henle b) Tubo contorneado proximal c) Tubo contorneado distal d) Nefrones e) Glomérulo de Malpighi 14.- En el hígado, la urea se genera por la degradación metabólica de los (las): a) Ácidos grasos b) Vitaminas c) Carbohidratos d) Lípidos e) Aminoácidos 15.- El proceso de micción es: a) El vaciamiento de los riñones b) El vaciamiento de la vejiga c) El vaciamiento del hígado d) La generación de urea e) Ninguna de las alternativas es correcta 16.- El riñón presenta como característica (s): a) Son dos órganos excretores b) Cada riñón contiene alrededor de 1.000.000 de nefrones c) Presenta una zona denominada corteza d) Presenta una zona denominada medula e) Todas las alternativas son correctas 17.- El riñón secreta la hormona: a) Eritropoyetina b) Adrenalina c) Luteinizante d) Cortisona e) Prolactina

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18.- La (s) estructura (s) biológica (s) implicada (s) en la excreción humana es (son): a) Pulmones b) Hígado c) Riñones d) Piel e) Todas las alternativas son correctas 19.- Los uréteres comunican: a) Pelvis renal con uretra b) Uretra con vejiga urinaria c) Pelvis renal con vejiga urinaria d) El asa de Henle con tubo contorneado proximal e) Ningunas de las alternativas es correcta 20.- El nefrón esta constituido por: a) Asa de Henle b) Túbulo colector c) Capsula de Bowman d) Tubos contorneados e) Todas las alternativas son correctas

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Alternativas correctas: 1 A 11 A 2 E 12 D 3 B 13 D 4 C 14 E 5 A 15 B 6 D 16 E 7 A 17 A 8 D 18 E 9 A 19 C

10 E 20 E