Diplomado en Aeromedicina y Cuidados Críticos del Paciente
5ta Generación
Fisiología Renal
Alondra Alemán Ríos
Agosto de 2018
Introducción
Con el presente ensayo se pretende abordar de manera sencilla y práctica la anatomía y fisiología de nuestro sistema renal, haciendo énfasis en las distintas formas en que llega a entrelazarse y trabajar de manera conjunta con otros sistemas del cuerpo humano. También al término de este, se pretende establecer una relación de dicho aparato con experiencias recolectadas a través del transporte prehospitalario de pacientes con insuficiencia renal.
Los riñones cumplen una función importante en el mantenimiento de la homeostasis. Eliminan productos de desecho mediante la producción y excreción de orina; asimismo, regulan el equilibrio de líquidos en el cuerpo. Como parte de su función, los riñones filtran de la sangre sustancias esenciales, como sodio y potasio, y las reabsorben de manera selectiva para mantener homeostasis. Cualquier sustancia que no sea esencial es excretada en la orina, que se forma mediante procesos de filtración, reabsorción selectiva y excreción. Los riñones también tienen una función endocrina, porque secretan hormonas, como renina y eritropoyetina.
Al sistema renal también se le conoce como sistema urinario y está formado por:
o Riñones: que filtran la sangre y producen orina.
o Uréteres: que conducen la orina hacia la vejiga urinaria.
o Vejiga urinaria: que actúa como almacén de orina, hasta que ésta es eliminada.
o Uretra: que conducen la orina hacia el exterior.
Los órganos del sistema renal aseguran que se mantenga un medio interno estable para la supervivencia de células y tejidos del cuerpo.
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| Sistema Renal o Urinario |
Desarrollo
- Riñones en su estructura externa:
El cuerpo humano alberga dos riñones, uno a cada lado de la columna vertebral, midiendo alrededor de 11 cm de largo, de 5 a 6 de ancho y 3 a 4 cm de espesor. Comúnmente se dice que tienen forma de frijol, con borde externo y convexo; al borde interno se le denomina hilio renal y es el sitio por donde arterias, venas, nervios y uréteres entran o salen del riñón. La arteria renal lleva sangre al riñón que, una vez filtrada, es extraída por la vena renal. El riñón derecho está en contacto con el lóbulo derecho del hígado y por lo tanto, se encuentra de 2 a 4 cm más abajo que el riñón izquierdo.
La cubierta y el sostén de los riñones está conformada por tres capas:
• Fascia renal: capa externa que consta de una delgada lámina de tejido conjuntivo que fija los riñones a la pared abdominal y los tejidos circundantes.
• Tejido adiposo: capa intermedia que rodea la cápsula renal, y sirve como protección de los riñones contra traumatismos.
• Cápsula renal: capa interna de tejido conjuntivo liso que se continúa con la capa externa del uréter. Dicha cápsula protege a los riñones contra traumatismos y mantiene la forma del órgano.
- Riñones en su estructura interna:
El riñón se divide en tres regiones:
• Corteza renal: parte externa del riñón, que en adultos forma una porción externa, continua y lisa del riñón, con varias proyecciones que se extienden entre las pirámides. Es de color rojo y tiene aspecto granular, que se debe a los capilares y las estructuras de la nefrona.
• Columna renal: extensión medular de la corteza. Es de un color más claro que la corteza, y contiene abundantes vasos sanguíneos y túbulos de las nefronas. Contiene de 8 a 12 pirámides, que son secciones cónicas del riñón a las que también se les conoce como pirámides de Malpighi.
La parte más ancha es la base del cono y queda frente a la corteza renal, mientras que el extremo agudo apunta hacia adentro y es conocido papila renal. La orina formada por las nefronas fluye por los conductos papilares hacia estructuras con forma de copa, llamadas cálices. Cada riñón tiene entre 8 y 18 cálices menores y 2 o 3 cálices mayores. Los cálices menores reciben orina de las papilas renales y la conducen a los cálices mayores. Estos se unen para formar la pelvis renal, que luego envía la orina a la vejiga urinaria.
• Pelvis renal: forma la porción superior expandida del uréter, con forma de embudo y se encuentra en la región donde convergen dos a tres cálices.
- Nefronas:
Son pequeñas estructuras que constituyen las unidades funcionales del riñón. Cada nefrona está formada por dos partes: un corpúsculo renal, donde se filtra el plasma sanguíneo, y un túbulo renal al cual se vuelca el líquido filtrado (Tortora y Derrickson, 2017). Cada riñón contiene más de un millón de nefronas, que son las estructuras donde se forma la orina. Las nefronas realizan tres funciones básicas:
- Filtran la orina (filtración glomerular): el primer paso en la producción de orina consiste en el movimiento de agua y solutos del plasma sanguíneo a través de la pared de los capilares glomerulares, donde son filtrados y pasan a la cápsula glomerular, y luego al túbulo renal.
- Reabsorción selectiva (reabsorción tubular): a medida que el líquido filtrado pasa por los túbulos renales y los tubos colectores, las células tubulares reabsorben cerca del 99% del agua filtrada y muchos solutos necesarios. El agua y los solutos retornan a la sangre que fluye por los capilares peritubulares y los vasos rectos. Nótese que el término reabsorción se refiere al retorno de sustancias hacia el torrente sanguíneo. En cambio el término absorción hace referencia a la entrada de nuevas sustancias al cuerpo, como ocurre en el tubo digestivo.
- Secreción tubular: a medida que el líquido filtrado pasa por los túbulos renales y el tubo colector, el túbulo renal y las células del tubo colector secretan otras sustancias, como desechos, fármacos y iones en exceso, hacia el líquido. Nótese que la secreción tubular elimina sustancias de la sangre (Tortora y Derrickson, 2017).
La nefrona forma parte del mecanismo homeostático del cuerpo. Este sistema ayuda a regular la cantidad de agua, sales, glucosa y urea y otros minerales en el cuerpo. Se trata de un filtro localizado en el riñón, que es responsable de la reabsorción de agua y sales. La nefrona se encuentra dividida en las siguientes secciones:
• Cápsulas de Bowman o Glomerulares.
• Túbulo contorneado proximal.
• Asa de Henle.
• Túbulo contorneado distal.
- Riñones
Los riñones mantienen el balance de líquidos y electrolitos, además del equilibrio ácido-base de la sangre.
- Irrigación sanguínea del riñón
La función del riñón consiste en filtrar al menos 20 a 25% del gasto cardiaco en reposo. Cada minuto fluyen casi 1200 ml de sangre por los riñones. Cada riñón recibe su dotación de sangre de la aorta, a través de la arteria renal, que se bifurca en arterias renales anterior y posterior. Muchas arterias envían sangre a los riñones, entre ellas.
- Uréteres
Son retroperitoneales y están formados por una capa mucosa, una muscular y una adventicia. Transportan la orina desde la pelvis renal hacia la vejiga, principalmente a través movimientos peristálticos.
- Vejiga
Se ubica en la cavidad pélvica por detrás de la sínfisis del pubis, su función principal es almacenar la orina antes de la micción. La misma está formada por una capa mucosa con pliegues, una capa muscular (músculo detrusor) y una adventicia (capa serosa sobre la superficie exterior).
- Uretra
La uretra es un tubo que comunica el piso de la vejiga con el exterior del cuerpo. Su anatomía y su histología son diferentes en el varón y en la mujer. En ambos sexos, la función de la uretra es la eliminación de la orina; en el varón además elimina el semen (Tortora y Derrickson, 2017).
- Formación de orina
En la formación de la orina se recorren tres procesos:
Comenzando con la filtración que es continua en los corpúsculos renales, se realiza en los glomérulos de la cápsula de Bowman. La arteria renal aporta la sangre que se filtra. En el riñón, la arteria se divide en arteriolas más pequeñas. A la que entra en la cápsula de Bowman se le denomina arteriola aferente, que se divide en un racimo de capilares conocidos como glomérulo.
A medida que la sangre pasa por los glomérulos, gran parte de su líquido (que contiene sustancias químicas y materiales de desecho) sale de ella a través de las membranas (por ósmosis y difusión), que lo filtran y luego fluye hacia la cápsula de Bowman, a este proceso se le llama filtración glomerular. Se le llama filtrado glomerular al conjunto de agua, productos de desecho, sale glucosa y otras sustancias (McCance y Huether, 2006). La sangre filtrada regresa entonces por la arteriola eferente, y por último, llega a la vena renal.
Tasa de filtrado glomerular (TFG)
Es la cantidad de filtrado que se forma en todos los corpúsculos de ambos riñones por minuto. En el adulto, la TFG promedio es de 125ml/min en varones y 105 ml/min en mujeres. Para mantener la homeostasis de los líquidos corporales, los riñones deben conservar una TFG relativamente constante. Si la TFG es muy elevada, pueden eliminarse por la orina sustancias necesarias para el organismo, pues el pasaje por los túbulos renales es demasiado bajo y no se reabsorben. Si la TFG es muy baja, pueden quedar en la sangre algunos productos de desecho, dado que ese reabsorbe casi todo el filtrado (Tortora y Derrickson, 2017).
Con este proceso se asegura la reabsorción hacia el plasma de cualquier sustancia contenida en el filtrado y que sea esencial para la función corporal. Se reabsorben sustancias como: sodio, calcio, potasio y cloruro para mantener el equilibrio de líquidos y electrolitos, además del pH sanguíneo. Sin embargo, estas sustancias son secretadas en la orina cuando se tiene una cantidad mayor que la necesaria para satisfacer los requerimientos corporales. Solo 1% del filtrado glomerular sale del cuerpo y 99% es reabsorbido al torrente sanguíneo. La reabsorción se realiza mediante tres procesos:
- Ósmosis
- Difusión
- Transporte activo.
Los túbulos proximales reabsorben toda la glucosa sanguínea. En realidad, es transportada de manera activa fuera de los túbulos, hacia la sangre de los capilares peritubulares. Ninguno de estos nutrientes valiosos se desperdicia ni es desechado en la orina. El sodio (Na*) y otros iones sólo son reabsorbidos de manera parcial de los túbulos renales a la sangre. Sin embargo, la mayor parte de los iones sodio son regresados por transporte activo, del líquido tubular a la sangre. La cantidad de sodio reabsorbido es variable, lo que depende en gran medida de la cantidad de sal ingerida en los alimentos.
A medida que una persona aumenta la cantidad de sal que ingiere, disminuye la cantidad de sodio que los riñones reabsorban hacia la sangre. Es decir, los túbulos renales retienen más sodio. Por lo tanto, se incrementa la cantidad de sal excretada en la orina. El proceso también funciona a la inversa: cuanta menos sal se consuma, mayor cantidad de sal se reabsorbe hacia la sangre y menor cantidad se excreta en la orina.
Los capilares peritubulares secretan hacia los túbulos de la nefrona todas las sustancias que no fueron eliminadas por filtración, como fármacos e iones de hidrógeno (Waugh y Grant, 2006). La secreción tubular se realiza sobre todo por transporte activo. Este es un proceso por el que las sustancias son desplazadas a través de membranas biológicas. La secreción tubular surge de las células que cubren a los túbulos renales y los conductos colectores. Las principales sustancias secretadas hacia los túbulos son: iones potasio, iones hidrógeno, iones amonio, creatinina, urea, y algunas hormonas.
La secreción de iones amonio e hidrógeno es la que ayuda a mantener el pH sanguíneo.
- Control hormonal de la reabsorción y secreción tubulares
Cuatro hormonas intervienen en la regulación de líquidos y electrolitos: angiotensina II, aldosterona, hormona antidiurética y péptido natriurético auricular.
Angiotensina y Aldosterona
A medida que disminuyen la presión y el volumen sanguíneos, las células yuxtaglomerulares secretan una hormona denominada renina. Estas células se localizan junto a los glomérulos y sintetizan, almacenan y secretan dicha hormona, que actúa sobre una proteína plasmática llamada angiotensinógeno y la convierten en angiotensina I. Los hepatocitos producen angiotensinógeno. La angiotensina I es transportada por la sangre hacia los pulmones; los capilares pulmonares contienen enzimas convertidoras de angiotensina (ECA), y aunque esta enzima predomina en los capilares pulmonares, también se localiza en el resto del cuerpo. Convierte a la angiotensina I en angiotensina II, que es un potente vasoconstrictor de acción breve y por lo tanto, eleva la presión arterial. La angiotensina II promueve la reabsorción de sodio, cloruro y agua en los túbulos contorneados proximales; además de que estimula a las glándulas suprarrenales para que liberen una hormona llamada aldosterona, que estimula a las células de los conductos colectores para que reabsorban sodio y cloruro, y que secreten potasio.
Hormona antidiurética (ADH)
La tercera hormona importante es la antidiurética (ACH), que es producida por el hipotálamo y almacenada en la hipófisis posterior. Esta hormona incrementa la permeabilidad de las células del túbulo contorneado distal y los conductos colectores. En presencia de ADH, los túbulos renales reabsorben más agua, de modo que la persona orina menos. En ausencia de ADH, los túbulos reabsorben menos agua y el paciente orina más. Por lo tanto la ADH tiene participación de gran importancia en la regulación del equilibrio de líquidos en el cuerpo.
Péptido natriurético auricular (ANP)
La cuarta hormona que interviene en la secreción y reabsorción tubulares es el péptido natriurético auricular. Se trata de un potente vasodilatador constituido por una proteína que producen los miocitos de las aurículas cardiacas, como reacción a los aumentos de presión arterial. El ANP estimula a los riñones para que excreten sodio y agua desde los túbulos renales, con lo que disminuye el volumen de sangre y a la vez, ocasiona que baje la presión arterial. Esta hormona inhibe la secreción de aldosterona y ADH.
El ANP interviene en la regulación a largo plazo del equilibrio de sodio y agua, volumen de sangre y presión arterial. Las acciones de péptido natriurético se realizan por dos vías: efectos de vasodilatación y renales, que generan natriuresis y diuresis. El ANP dilata directamente las venas (aumentando la distensibilidad venosa) y con ello reduce la presión venosa central, lo que a su vez reduce el gasto cardiaco, porque aminora la carga ventricular. El ANP también causa dilatación arterial, con lo que disminuyen la resistencia vascular y la presión arterial sistémicas.
Conclusión
Resumiendo el trabajo y hablando en términos de homeostasis, podemos decir que los riñones regulan el volumen, composición y el pH de los líquidos corporales al eliminar los desechos y el exceso de sustancias de la sangre, que son excretados en la orina. Los uréteres transportan orina desde los riñones a la vejiga, que la almacena hasta que es eliminada por la uretra.
Como todo el cuerpo humano está relacionado de alguna u otra forma entre sí y como parte de un mecanismo perfecto, presento las contribuciones de este aparato urinario/renal a los demás aparatos y sistemas corporales.
Tegumentario: los riñones y la piel contribuyen a la síntesis de calcitrol, la forma activa de vitamina D.
Esquelético: los riñones ayudan a ajustar los niveles de calcio y fosfato en la sangre, necesarios para formar la matriz extracelular del hueso.
Muscular: los riñones ayudan a ajustar el nivel de calcio en la sangre, necesario para la contracción muscular.
Nervioso: los riñones realizan gluconeogénesis, que proporciona glucosa para la producción de ATP en las neuronas, en especial durante el ayuno.
Endocrino: los riñones participan en la síntesis de calcitrol, y liberan la eritropoyetina que es la hormona que estimula la producción de glóbulos rojos.
Cardiovascular: al aumentar o disminuir la reabsorción del agua filtrada por la sangre, los riñones ayudan a ajustar el volumen de sangre y la tensión arterial. La renina liberada por las células yuxtaglomerulares de los riñones eleva la tensión arterial.
Linfático e inmunidad: al aumentar o disminuir la reabsorción del agua filtrada por la sangre, los riñones ayudan a ajustar el volumen del líquido intersticial y la linfa, la orina elimina los microrganismos de la uretra.
Digestivo: con la síntesis del calcitrol, se realiza la correcta absorción de la vitamina D para la dieta.
Reproductores: en ambos sexos la uretra se encarga de la eliminación de la orina, y en el varón además elimina semen.
Opinión Personal
Este ensayo en lo personal, fue un recordatorio para con los pacientes que llegamos a trasladar en la ambulancia de un hospital hasta el centro especializado para realizar diálisis o hemodiálisis.
En su mayoría, de los ocho a diez traslados que realizábamos a la semana, tres eran para transportar a pacientes al Centro de Nefrología y Diálisis de San Luis o bien a la Clínica Isha de Hemodiálisis; durante el traslado de un hospital a otro, además de realizar nuestro SAMPLE, revisábamos el expediente clínico del paciente y era ahí donde podíamos hacer las conexiones a su padecimiento. En su mayoría los pacientes que transportábamos ya de edad adulta media y avanzada, eran hipertensos, o tenían una diabetes mal controlada (hiperglucemia) y eso era claro reflejo en la toma de signos vitales, además de que muchos de ellos requerían ya de oxígeno suplementario.
Con lo anterior era más que evidente que la función del riñón no se cumplía, y mucho menos de las hormonas que intervienen en la regulación de líquidos y electrolitos, pues en lugar de que hubiese una regulación de presión arterial, se continuaba con un incremento de ésta y de su glucosa; trayendo más características particulares de la insuficiencia renal como edema de miembros inferiores, la dificultad respiratoria, arritmias cardiacas (reflejadas en el monitor), y en algunas ocasiones llegamos a notar cierta alteración del estado neuronal (los pacientes tenían problema para responder preguntas con claridad, o bien confusión). Afectando la zona renal específicamente y al no atenderse de forma inmediata, se va disipando a los demás órganos y sistemas la enfermedad, reflejándose en el mal funcionamiento de estos y presentando alteraciones, llevando así al cuerpo a un mal equilibrio. En el momento en que los riñones pierden la habilidad de controlar los minerales con los que cuenta y de limpiar la sangre, en ese momento la vida corre peligro.
Sabemos que en México lamentablemente tenemos altos índices de sobrepeso, hipertensión arterial y diabetes (es una triada mortal) que acaparan tanto niños, jóvenes y adultos, incluso población de la tercera edad; también sabemos que nuestra dieta no precisamente se caracteriza por un consumo de alimentos sanos, sino de carbohidratos y grasas refinadas (con exceso de sales y azúcares), que con el tiempo pasarán a deteriorar nuestro metabolismo y por consecuencia los riñones. No quiero dar por sentado que el hecho de tener sobrepeso, hipertensión o diabetes sea ya un factor para que en un futuro se tenga que recurrir a diálisis o hemodiálisis; sin embargo son factores clave que aumentan la probabilidad de sufrir una enfermedad renal como la insuficiencia; basado en los traslados que realizamos predominaban las insuficiencias crónicas a agudas.
Sabemos que si llevamos una vida con alimentación saludable y ejercicio, nuestro cuerpo se encontrará en mayor equilibrio tanto externo como interno, y de manera interna nuestros órganos y sistemas harán un correcto balance de sustancias, líquidos, hormonas, minerales, oxígeno, sangre, etc., creo que en México hace falta mayor cuidado y atención por parte del paciente hacia él mismo para mantenerse alerta y considerar los posibles riesgos de estas enfermedades que predominan. Habría un cambio significativo si los hábitos alimenticios y de ejercicio se pusieran en práctica a tiempo, antes de que dichos padecimientos avancen de manera cardiovascular y metabólicamente provoquen un daño renal irreversible.
Referencias Bibliográficas
- Marieb, E.N. y Hoehn, K (2007). Human Anatomy and Physiology, 5ta edición. Boston, MA, McGraw-Hill.
- McCance, K.L. y Huether, S.E. (2006) Pathophysiology: The Biological Basis for Disease in Adults and Children. St .Louis, MO: Mosby.
- Muralitharan y Peate, Ian. (2012) Anatomía y fisiología para Enfermeras. 1ra edición en español. México, DF. McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Tortora, Gerard J. y Derrickson, Bryan. (2017) Principios de Anatomía y Fisiología. 15ª edición. Ciudad de México, Editorial Médica Panamericana.
- Waugh, A. y Grant, A. (2006) Ross and Wilson Anatomy and Physiology in Health and Illness. 10ª edición. Edinburgo: Churchill Livingstone.
