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Anatomía y filosofía del sistema respiratorio

El sistema respiratorio está formado por un conjunto de órganos que tiene como principalfunción llevar el oxígeno atmosférico hacia las células del organismo y eliminar del cuerpo eldióxido de carbono producido por el metabolisno celular.

Los órganos que conforman el sistema respiratorio se agrupan en:-Vías aéreas superiores: cavidades nasales, faringe y laringe.-Vías aéreas inferiores: tráquea, bronquios y pulmones.

Los pulmones son los órganos centrales del sistema respiratorio donde se realiza elintercambio gaseoso. El resto de las estructuras, llamadas vías aéreas o respiratorias, actúancomo conductos para que pueda circular el aire inspirado y espirado hacia y desde los

pulmones, respectivamente.Por su contacto con la faringe, la cavidad bucal permite la entrada de aire a las víasrespiratorias aunque no forme parte el sistema respiratorioLa parte interna de todos los órganos respiratorios está cubierta por:- Una capa de tejido epitelial, cuyas células muy unidas entre sí protegen de lesiones einfecciones.- Una mucosa respiratoria, responsable de mantener las vías bien húmedas y unatemperatura adecuada.La superficie de la mucosa respiratoria posee dos siguientes tipos de células:- Células mucosas: elaboran y segregan moco hacia la entrada de las vías respiratorias.

- Células ciliadas: poseen cilios en constante movimiento con el fin de desalojar el moco y laspartículas extrañas que se fijan en la mucosa respiratoria.

CAVIDADES NASALES

Son dos estructuras, derecha e izquierda ubicadas por encima de la cavidad bucal. Estánseparadas entre sí por un tabique nasal de tejido cartilaginoso. En la parte anterior de cadacavidad se ubican las narinas, orificios de entrada del sistema respiratorio. La parte posteriorse comunica con la faringe a través de las coanas.El piso de las cavidades nasales limita con el paladar duro y con el paladar blando, que lassepara de la cavidad bucal. Están recubiertas por una mucosa que envuelve a los cornetes,serie de huesos enrollados en número de tres (superior, medio e inferior). Dicha mucosacalienta el aire inspirado.

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Las cavidades nasalespresentan pelos que actúan como filtro, evitando que el polvo y las partículas del aire lleguena los pulmones. En la parte dorsal de las cavidades hay terminaciones nerviosas dondeasienta el sentido del olfato.Las cavidades nasales tienen las siguientes funciones:

-Filtrar de impurezas el aire inspirado-Humedecer y calentar el aire que ingresa por la inspiración-Permitir el sentido del olfato-Participar en el habla

FARINGE

Órgano tubular y musculoso que se ubica en el cuello. Comunica la cavidad nasal con lalaringe y la boca con el esófago. Por la faringe pasan los alimentos y el aire que va desde y

hacia los pulmones, por lo que es un órgano que pertenece a los sistemas digestivo yrespiratorio. Las partes de la faringe son:-Nasofaringe: porción superior que se ubica detrás de la cavidad nasal. Se conecta con losoídos a través de las trompas de Eustaquio-Bucofaringe: porción media que se comunica con la boca a través del istmo de las fauces.-Laringofaringe: es la porción inferior que rodea a la laringe hasta la entrada al esófago. Laepiglotis marca el límite entre la bucofaringe y la laringofaringe.Las funciones de la faringe son:-Deglución-Respiración

-Fonación-Audición

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 LARINGE

Órgano tubular, de estructura músculo - cartilaginosa, que comunica la faringe con la

tráquea. El diámetro vertical mide 5-7 centímetros. Se ubica por encima de la tráquea. Estáformada por el hueso hioides, que actúa como aparato suspensor. Además, posee nuevecartílagos: aritenoides, de Santorini y de Wrisberg (pares) y los cartílagos tiroides, cricoides yepiglótico (impares).

La laringe contiene las cuerdas vocales, estructuras fundamentales para permitir la fonación.De acuerdo a la posición que adopten las cuerdas vocales se establecen dos características:-Posición de respiración: las cuerdas vocales se abren hacia los lados y el aire circulalibremente.

-Posición de fonación: las cuerdas vocales se acercan y el aire choca contra ellas.

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Las funciones de la laringe son:-Respiratoria-Deglutoria: se eleva la laringe y el bolo alimenticio pasa hacia el esófago.-Protectora: se cierra la epiglotis evitando el paso de sustancias a la tráquea.-Tusígena y expectorante (función protectora)-Fonética

TRÁQUEA

Es un órgano con forma de tubo, de estructura cartilaginosa, que comunica la laringe con losbronquios. Está formada por numerosos anillos de cartílago conectados entre sí por fibrasmusculares y tejido conectivo. La función de los anillos es reforzar a la tráquea para evitarque se colapse durante la respiración-Las medidas aproximadas en humanos son de 10-11 centímetros de longitud y 2 a 2,5centímetros de diámetro. La tráquea posee unos 20-22 cartílagos con forma de herradura. La

mitad de los anillos se ubican a la altura del cuello, mientras que la otra mitad se aloja en lacavidad torácica, a la altura del esternón. La tráquea se bifurca cerca del corazón, dandolugar a dos bronquios primarios.

La forma tubular de la tráquea no escilíndrica, ya que sufre un aplanamiento en su parte dorsal donde toma contacto con elesófago.

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La tráquea está tapizada por una mucosa con epitelio cilíndrico y ciliado que segrega mucus.El moco ayuda a limpiar las vías del sistema, gracias al movimiento que los cilios ejercenhacia la faringe. El moco procedente de la tráquea y de las cavidades nasales llega a la faringey es expectorado o deglutido. La tráquea tiene la función de llevar el aire desde la laringehacia los bronquios.

Esquema de la tráquea

BRONQUIOS

Son dos estructuras de forma tubular y consistencia fibrocartilaginosa, que se forman tras labifurcación de la tráquea. Igual que la tráquea, los bronquios tienen una capa muscular y unamucosa revestida por epitelio cilíndrico ciliado. El bronquio derecho mide 2-3 cm y tieneentre 6 y 8 cartílagos. El bronquio izquierdo mide de 3 a 5 cm y posee entre 10 y 12cartílagos.

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Sección transversal de un bronquio

Los bronquios penetran en cada pulmón y vanreduciendo su diámetro. A medida que progresan van perdiendo los cartílagos, se adelgaza lacapa muscular y se forman finos bronquios secundarios y terciarios. La función de losbronquios es conducir el aire inspirado de la tráquea hacia los alvéolos pulmonares.

BRONQUIOSSon dos estructuras de forma tubular y consistencia fibrocartilaginosa, que se forman tras labifurcación de la tráquea. Igual que la tráquea, los bronquios tienen una capa muscular y unamucosa revestida por epitelio cilíndrico ciliado. El bronquio derecho mide 2-3 cm y tieneentre 6 y 8 cartílagos. El bronquio izquierdo mide de 3 a 5 cm y posee entre 10 y 12cartílagos.

Sección transversal de un bronquio

Los bronquios penetran en cada pulmón y vanreduciendo su diámetro. A medida que progresan van perdiendo los cartílagos, se adelgaza la

capa muscular y se forman finos bronquios secundarios y terciarios. La función de losbronquios es conducir el aire inspirado de la tráquea hacia los alvéolos pulmonares.

BRONQUIOLOSSon pequeñas estructuras tubulares producto de la división de los bronquios. Se ubican en laparte media de cada pulmón y carecen de cartílagos. Los bronquiolos están formados poruna delgada pared de músculo liso y células epiteliales cúbicas sin cilios. Penetran en loslobulillos del pulmón donde se dividen en bronquiolos terminales y bronquiolos

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respiratorios.

Estructura de los bronquios y bronquiolos

ALVÉOLOS PULMONARESLos bronquiolos respiratorios se continúan con los conductos alveolares y estos con los sacosalveolares. Los sacos alveolares contienen muchas estructuras diminutas con forma de sacollamadas alvéolos pulmonares. El bronquiolo respiratorio, el conducto alveolar, el sacoalveolar y los alvéolos constituyen la unidad respiratoria.

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Esquema de la unidad respiratoria

En los alvéolos del pulmón selleva a cabo el intercambio de oxígeno y de dióxido de carbono, proceso que se denominahematosis. La pared de los alvéolos se reduce a una muy delgada membrana de 4 micras degrosor. Uno de sus lados contacta con el aire que llega de los bronquiolos. El otro lado serelaciona con la red capilar, donde los glóbulos rojos realizan la hematosis.

Pared del alvéolo pulmonar

Dentro de los alvéolos existe untipo de células que elaboran una sustancia que recubre el epitelio en su parte interna. Dicha

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sustancia es el surfactante, cuya misión es evitar que el alvéolo se colapse luego de unaespiración al reducir la tensión superficial del alvéolo. El surfactante pulmonar produce unamejor oxigenación, un aumento de la expansión alveolar y una mayor capacidad residual delpulmón. El surfactante está compuesto por un 90% de fosfolípidos y 10% de proteínas.

PULMONES

Órganos huecos, situados dentro de la cavidad torácica, a ambos lados del corazón yprotegidos por las costillas. Posee tres caras: costal, mediastínica y diafragmática.

Los pulmones están separadosentre sí por el mediastino. El mediastino es una cavidad virtual que divide el pecho en dospartes. Se ubica detrás del esternón, delante de la columna vertebral y entre ambas pleuras

derecha e izquierda. Por debajo limita con el diafragma y por arriba con el istmocervicotorácico.

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Proyección del mediastino

Dentro del mediastino se ubican: el corazón, el esófago, la tráquea, los bronquios, la aorta ylas venas cavas, la arteria y las venas pulmonares y otros vasos y estructuras nerviosas.Los pulmones están llenos de aire, y su estructura es elástica y esponjosa. Están rodeados porla pleura, que es una cubierta de tejido conectivo que evita el roce de los pulmones con lacara interna de la cavidad torácica, suavizando así los movimientos. La pleura tiene dos capas(parietal y visceral) y entre ambas se encuentra el líquido pleural, de acción lubricante.-Pulmón derecho: es algo mayor que el izquierdo y pesa alrededor de 600 gramos. Presentatres lóbulos: superior, medio e inferior, separados por cisuras.

-Pulmón izquierdo: pesa cerca de 500 gramos y tiene dos lóbulos, uno superior y otroinferior.Cada pulmón contiene alrededor de 300 millones de alvéolos. La principal función de lospulmones es establecer el intercambio gaseoso con la sangre. Es por esa razón que losalvéolos están en estrecho contacto con los capilares. Además, actúan como un filtro externoante la contaminación del aire, mediante sus células mucociliares y macrófagos alveolares.

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Esquema de los pulmones

Lóbulos pulmonares

CIRCULACIÓN PULMONARLos pulmones son órganos que reciben dos tipos de irrigación sanguínea.-Recibe sangre de las arterias pulmonares que parten del ventrículo derecho (circulaciónmenor) para su oxigenación.-Es irrigado con sangre oxigenada por las arterias bronquiales, procedentes de la arteria aorta(circulación mayor).

Las principales funciones del sistema respiratorio son:-Realizar el intercambio gaseoso entre los alvéolos y la sangre-Acondicionar el aire que arriba a los pulmones-Regular el pH de la sangre-Actuar como vía de eliminación de distintas sustancias

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-Permitir la fonación

MECÁNICA RESPIRATORIAEl intercambio de oxígeno y de dióxido de carbono (hematosis) tiene lugar entre los alvéolosy los capilares del pulmón a través de la membrana alveolocapilar, que es semipermeable.

Con la inspiración, el aire ingresa a los pulmones porque la presión dentro de ellos es menora la presión atmosférica.-InspiraciónSe contraen el diafragma, los músculos intercostales externos, los serratos anteriores y lospectorales. La cavidad torácica se expande. Los pulmones se dilatan al entrar aire oxigenado.Tras la inspiración, el oxígeno llega a los alvéolos y pasa a los capilares arteriales.-EspiraciónIntervienen los músculos intercostales internos, los oblicuos abdominales y el rectoabdominal. El diafragma, los músculos pectorales y los intercostales externos se relajan. Lacavidad torácica se reduce en volumen. Los pulmones se contraen al salir aire desoxigenado.Con la espiración el aire sale de los pulmones porque la presión en los alvéolos es mayorque la atmosférica.La inspiración es un proceso activo, ya que necesita del trabajo muscular. Antes de cadainspiración, la presión intrapulmonar es casi igual a la existente en la atmósfera. Laespiración es un fenómeno pasivo, que solo depende de la elasticidad de los pulmones.Antes de cada espiración, la presión intrapulmonar es mayor a la atmosférica.

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HEMATOSISEs el proceso por el cual el oxígeno del aire inspirado pasa a la sangre y se intercambia con eldióxido de carbono que es impulsado de la sangre a los alvéolos para ser eliminado con laespiración al exterior. La hematosis se rige cumpliendo con la ley de los gases, ya que ladifusión se produce desde un lugar de mayor a otro de menor concentración. La hematosisse produce a nivel de los alvéolos (respiración externa) y de las células de todos los tejidos(respiración interna o celular).

El aire inspirado, con alta carga de oxígeno, atraviesapor difusión simple la membrana alveolocapilar y llega a la sangre, que tiene menosconcentración. El pasaje de oxígeno desde los alvéolos a los capilares arteriales es favorecidopor la presencia de la hemoglobina presente en los glóbulos rojos. Cuando la sangreabandona los pulmones transporta el 97% de oxígeno en forma de oxihemoglobina,quedando un 3% disuelto en el plasma. Una molécula de hemoglobina se une a cuatro deoxígeno en forma reversible.

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El dióxido de carbono que proviene de los desechoscelulares es volcado a la sangre, que tiene menos concentración, y captado por los glóbulosrojos. Una parte se transforma en ácido carbónico, que rápidamente se ioniza formando

bicarbonato y protones. El resto es llevado hacia los pulmones en forma decarbohemoglobina. La sangre que llega a los pulmones tiene más concentración de dióxidode carbono que la existente en el aire inspirado, razón por la cual pasa a los alvéolos y eseliminado del organismo con la espiración.

FRECUENCIA RESPIRATORIAEs la cantidad de veces por minuto que se realiza un ciclo respiratorio, es decir, una

inspiración seguida de una espiración. Durante el reposo los humanos tienen una frecuenciarespiratoria de 12 a 18 ciclos por minuto, valor que depende de la edad y del estado físico.

VOLÚMENES RESPIRATORIOS- Volumen corriente: es la cantidad de aire que ingresa y egresa en cada movimientorespiratorio. En una persona adulta equivale a medio litro.- Volumen de reserva espiratorio: luego de una espiración normal, es la cantidad de aire quese puede eliminar tras una espiración forzada. En humanos es aproximadamente 2 litros.- Volumen residual: cantidad de aire que queda en los pulmones luego de una espiraciónforzada. En una persona adulta equivale a un litro.

- Volumen de reserva inspiratorio: luego de una inspiración normal, cantidad de aire quepuede ingresar a los pulmones tras una inspiración forzada. El valor promedio es de 2 litros.

RESPIRACIÓN FETALEl intercambio de oxígeno y de dióxido de carbono entre la sangre fetal y la sangre maternase realiza a través de la placenta. Los gases se movilizan por difusión simple desde un lugarde mayor concentración a otro de menor concentración (ley de gases). La placenta controla

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las presiones parciales de los gases en la sangre del feto, para impedir que el centrorespiratorio del mismo se estimule ante la carencia o aumento de alguno de ellos.

RESPIRACIÓN DEL RECIÉN NACIDOA medida que la gestación avanza disminuye la actividad de la placenta, con lo cual el aporte

de oxígeno se reduce paulatinamente hasta cesar por completo al momento del nacimiento.En ese instante aumenta la presión parcial de dióxido de carbono, con lo cual se estimulapor primera vez el centro respiratorio del neonato que responde con una inspiración. Lospulmones se insuflan, se dilata el tórax y se crea una presión negativa intrapleural que irá enaumento al desarrollarse la cavidad torácica, hecho que sucede más rápido que el propiocrecimiento de los pulmones.A los siete meses de gestación, el sistema respiratorio del feto posee todas las estructurasnecesarias capaces de iniciar la respiración ante un eventual parto prematuro.

TOSEs un mecanismo de acción voluntaria o involuntaria donde se expulsa de manera violenta elaire contenido en los pulmones. Tiene por finalidad mantener despejadas las víasrespiratorias. No obstante, es un signo de enfermedad del sistema respiratorio (faringitis,laringitis, bronquitis, neumonía, gripe, tuberculosis, etc.) y de causas extra-respiratorias(trastornos cardíacos, tumores de esófago, etc.).El mecanismo de la tos se inicia con una inspiración profunda y cierre de la glotis (porciónmás estrecha de la luz laríngea). Se producen contracciones de los músculos torácicos, hechoque provoca aumento de presión dentro de los pulmones respecto de la atmósfera. La glotisse abre de repente y se produce un típico sonido a raíz de la brusca salida de aire.

EXPECTORACIÓNEs el desprendimiento y expulsión, a través de la tos, de las flemas y secreciones que sedepositan en las vías respiratorias. El color del contenido expectorado resulta ser deimportancia clínica. Cuando es blanquecino es de tipo mucoso, verde amarillentomucopurulento, verdoso purulento y rojizo implica expectoración hemorrágica.

BOSTEZOEs un acto no controlado donde ingresa aire por la boca hacia los pulmones a través de unaamplia separación de los huesos maxilares, seguida de la eliminación de una cantidad algo

menor de aire por la misma vía con cierre de la cavidad bucal. En general, se acompaña deun leve lagrimeo. Duran alrededor de tres segundos y suelen ser contagiosos entre humanos.Las causas del bostezo no son aún del todo claras. Entre las numerosas hipótesis se cree quesirve para regular la temperatura del cuerpo, como también señalar determinadoscomportamientos anímicos en especies animales gregarias, donde el bostezo indicaríacansancio al grupo familiar, sincronizando así los patrones del sueño. En general, se aceptaque el bostezo es un indicador de aburrimiento, agotamiento, estrés y rechazo.

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 ESTORNUDOEs un acto reflejo debido a numerosos factores que provocan irritación de la mucosa nasal.El estornudo se inicia con una inspiración manifiesta seguida por una violenta y sonoraexpulsión de aire de los pulmones. Se acompaña con un movimiento hacia delante de la

cabeza. Dentro de los factores que desencadenan la necesidad de estornudar están losestados alérgicos, los ambientes con mucho polvo, el polen de las flores, el pelo de algunosanimales, los productos tóxicos como el amoníaco y determinadas enfermedades infecciosascomo los resfríos y los estados gripales.

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Anatomía y filosofía del sistema renal

Los organismos pluricelulares realizan a diario gran cantidad de reacciones metabólicas conel fin de mantener los procesos vitales en equilibrio. Mediante la energía acumulada en losalimentos, los diferentes tejidos hacen posible que se lleve a cabo la respiración, la

circulación sanguínea, la digestión y absorción de nutrientes, la reparación de célulasdañadas, la movilidad, el ejercicio, la elaboración de sustancias como hormonas, vitaminas,enzimas, etc. Estos múltiples procesos metabólicos que se producen en cada segundo de lavida de los individuos trae como consecuencia la producción de muchos desechos tóxicosque deben ser eliminados del organismo por distintos mecanismos para preservar la salud.La acción de las lágrimas, además de permitir una perfecta lubricación ocular, ayuda a laeliminación de bacterias y partículas extrañas. A través del sudor, la piel se encarga deeliminar algunas sales y minerales. El sistema respiratorio expulsa el dióxido de carbonoacumulado en la sangre al producirse la hematosis en los alvéolos pulmonares. En la últimaporción del sistema digestivo tiene lugar la formación de materia fecal que debe ser

eliminada del organismo vía rectal. El sistema excretor, también llamado sistema urinario osistema renal, realiza la importante función de eliminar los residuos nitrogenados productodel metabolismo de las células a través de la orina, sustancia principal de desecho con altocontenido de agua.El sistema excretor está formado por los siguientes órganos: dos riñones, dos uréteres, unavejiga y una uretra. Los riñones son los órganos que forman la orina, mientras que las víasurinarias (uréteres, vejiga y uretra) son los encargados de eliminarla del organismo.

Órganos del sistema excretor

RIÑONESSon dos órganos con forma de haba o poroto, de color rojo oscuro y con un peso cercano a

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los 150 gramos. Están situados en la parte posterior del abdomen, a ambos lados de lasvértebras lumbares. De tamaño similar al de un puño cerrado, su longitud es de 10-12centímetros, 6 centímetros de ancho y 3 centímetros de espesor. El riñón derecho se ubicapor debajo del hígado y el izquierdo por debajo del diafragma, levemente más arriba que elanterior y en adyacencia con el bazo. Ambos órganos están rodeados por una fina cápsula detejido conectivo.Los riñones se disponen por fuera del peritoneo, es decir, en forma retroperitoneal. Elperitoneo es la membrana que envuelve a la mayoría de los órganos abdominales. Cadariñón posee un borde convexo situado hacia la pared abdominal y un borde cóncavo hacia elinterior llamado hilio, donde se ubican la arteria y la vena renal, los vasos linfáticos, losnervios y el uréter. Encima de cada riñón se ubican las glándulas adrenales o suprarrenales,encargadas de la secreción de hormonas como la adrenalina y que no forman parte delsistema urinario.

Los riñones presentan tres zonas bien delimitadas: corteza, médula y pelvis renal.-Corteza: de color amarillento, se sitúa por debajo de la cápsula de tejido conectivo y sedispone en forma de arco. La corteza recibe más del 90% del flujo sanguíneo que llega alriñón. Tiene por función la filtración y la reabsorción de sangre.-Médula: es el lugar donde se produce la orina. La médula renal, de color rojizo, se disponeen la parte profunda de la corteza y presenta estructuras llamadas pirámides de Malpighi,similares a conos invertidos. Los vértices de cada pirámide desembocan en una formacióndenominada cáliz menor. A su vez, todos los cálices menores en cantidad de 8-18, convergenen 2-3 cálices mayores que vacían la orina en la pelvis renal.

-Pelvis renal: tiene forma de embudo. La función de la pelvis renal es reunir toda la orinaformada y conducirla hacia los uréteres.

Los riñones son los encargados de filtrar la sangre para liberarla de desechos tóxicos como laurea y la creatinina, y de sales y minerales en exceso. Ambos riñones filtran alrededor de 400litros de sangre por día que producen 1,5-2 litros de orina, dependiendo de las condicionesde cada individuo.Las funciones que tienen los riñones son:

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-Excretar desechos del metabolismo celular por medio de la orina.-Regular la homeostasis, es decir, controlar el medio interno para que se mantengancondiciones estables y constantes para un efectivo metabolismo celular.-Controlar el volumen de líquidos intersticiales.-Producir orina.-Regular la reabsorción de electrolitos (iones de cloro, sodio, potasio, calcio, etc.).-Segregar hormonas como la eritropoyetina y renina. La eritropoyetina regula la producciónde glóbulos rojos (eritropoyesis), que tiene lugar en la médula ósea de los huesos largos, lascostillas y el hueso del esternón. La renina actúa ante la caída del volumen sanguíneo o en ladisminución del sodio corporal, hechos que traen aparejado una disminución de la presiónarterial.

Estructura interna del riñón

ANATOMÍA DEL NEFRÓNEl nefrón es la unidad estructural y funcional de los riñones. Cada riñón posee alrededor deun millón de nefrones distribuidos en la corteza y la médula. El nefrón está compuesto pordos partes, el corpúsculo renal o de Malpighi y los túbulos renales.

CORPÚSCULO RENAL

Se ubica en la corteza renal. Está constituido por el glomérulo y la cápsula de Bowman.El glomérulo, contenido dentro de la cápsula de Bowman, se forma de la siguiente manera:la arteria renal, que lleva sangre oxigenada a los riñones, se ramifica hasta formar la arteriolaaferente y penetra por el polo vascular del corpúsculo hacia la cápsula de Bowman. En suinterior se forman miles de capilares que se disponen en forma de ovillo.

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Estos capilares, que poseen la mayorpermeabilidad de todos los capilares existentes en el organismo, se van uniendo en sutrayecto hasta formar la arteriola eferente, que sale del glomérulo por el mismo polovascular. Una nueva ramificación capilar tiene lugar alrededor de los túbulos renales, dondese forman los capilares peritubulares, que en su recorrido irán aumentando de diámetrohasta formar las vénulas, que se conectan con la vena renal de cada riñón. Las venas renalesderecha e izquierda se unen a la vena cava inferior. Cabe señalar que a diferencia de los que

sucede con las redes capilares de todos los tejidos, en que una red capilar arterial deriva enuna red capilar venosa, solamente en los glomérulos de los nefrones se forma una segundared capilar arterial precedida por otra.La cápsula de Bowman está formada por una delgada capa de células endoteliales. Se ubicaen el extremo ciego de los túbulos y encierra al glomérulo. Entre la cápsula de Bowman, quetiene forma de copa, y el glomérulo se encuentra el espacio de Bowman.

Diagrama de un corpúsculo renal o de Malpighi

Ya se dijo que el corpúsculorenal tiene un polo vascular, donde penetra la sangre a través de la arteriola aferente y salepor la arteriola eferente. En el otro extremo se ubica el polo tubular, por donde sale elfiltrado hacia los túbulos renales.La función de cada corpúsculo renal es filtrar la sangre para su purificación, reabsorbiendotodas las sustancias necesarias para el organismo y excretando todos los desechos a través dela orina. Estas funciones están reguladas por el sistema endócrino mediante las hormonas

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antidiurética, aldosterona y paratiroides.

TÚBULOS RENALESLa cavidad de la cápsula de Bowman se continúa con un túbulo largo y de trayecto sinuoso,el túbulo contorneado proximal. Luego sigue el asa de Henle, que es un túbulo recto conforma de U donde se diferencia una rama descendente y otra ascendente, y por último eltúbulo contorneado distal, que desemboca en el túbulo colector y adopta un trayecto similaral proximal. La función que tienen los túbulos renales es transportar la orina y transformar sucomposición química hasta los túbulos colectores. Este conducto colector es común a variosnefrones y es donde se produce la concentración final de la orina por acción, como seexpondrá más adelante, de la hormona antidiurética.

Estructura de un nefrón

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APARATOYUXTAGLOMERULAREn algunas áreas de su recorrido, la arteriola aferente (la que penetra en el glomérulo) se

adosa al túbulo contorneado distal. Esto produce una modificación en las células de ambasestructuras que da lugar al aparato yuxtaglomerular. Con el nombre de “mácula densa” se

conoce a la modificación celular existente en el túbulo distal.

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En el aparatoyuxtaglomerular se produce la renina, una enzima que actúa como hormona controlando latensión normal de sangre. En los casos de un descenso del sodio corporal o ante ladisminución del volumen de sangre circulante, por ejemplo en casos de hemorragiasimportantes, se produce una disminución de la presión sanguínea. El aparatoyuxtaglomerular se activa rápidamente y comienza a segregar renina, que pasa de inmediatoal torrente circulatorio. La renina actúa sobre una sustancia producida en el hígado, elangiotensinógeno, que es convertido en angiotensina I. Esta se transforma en angiotensina II,cuyo efecto es contraer los capilares sanguíneos y aumentar la concentración de aldosterona,una hormona producida por las glándulas suprarrenales que retiene sodio y agua. Lareabsorción de sodio, que se produce en los túbulos contorneados distales de los nefrones,produce arrastre de agua y aumento de la volemia. Por el contrario, un aumento de latensión arterial o de la oferta de sodio tubular hace disminuir la secreción de renina.

FISIOLOGÍA DEL NEFRÓNCuando la sangre llega a los glomérulos de los riñones, una parte del componente plasmáticoabandona la circulación capilar para ingresar en los nefrones. En su recorrido por lostúbulos, ese filtrado retendrá las sustancias de desecho que más tarde se transformará en la

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orina y hará retornar nuevamente a la sangre los componentes útiles al organismo.

FORMACIÓN DE LA ORINALa formación de orina por parte de los riñones consta de tres procesos: filtración glomerular,reabsorción tubular y secreción tubular.

-Filtración glomerularTal como fue mencionado en párrafos anteriores, los glomérulos funcionan como filtros desangre, es decir, tanto el agua como los desechos metabólicos y algunas sales mineralesabandonan los capilares glomerulares y se dirigen hacia el espacio de la cápsula de Bowmanpara luego arribar a los túbulos renales. Como el flujo de sangre que ingresa al corpúsculorenal vía arteriola aferente soporta una gran resistencia debido a la disposición en ovillo delos capilares glomerulares, la sangre empieza a filtrarse. Ello significa que sustancias de bajopeso molecular como el agua, algunos aminoácidos, glucosa, sales minerales y sustanciasnitrogenadas de desecho como urea, creatinina, ácido úrico y amoníaco abandonan en formapasiva los capilares arteriales y se depositan en la cápsula de Bowman. Hay que notar que asícomo fueron eliminados de la circulación los desechos tóxicos, también lo han hechosustancias necesarias para el organismo como las sales, glucosa y aminoácidos, entre otras.Las moléculas pesadas como proteínas, lípidos y células de la sangre no son filtradas. Losriñones filtran alrededor de 125 mililitros por minuto, lo que hace un total de 180 litrosdiarios.

-Reabsorción tubularLas células que forman el epitelio tubular se encargan de recuperar las sustancias útiles queescaparon por filtración glomerular. La reabsorción tubular se lleva a cabo en todo el sistematubular, es decir, en los túbulos contorneados proximal y distal, en el asa de Henle y aún enlos túbulos colectores. Este proceso se realiza por transporte activo o por difusión simple(transporte pasivo) a favor del gradiente de concentración. En los casos en que las sustancias

por reabsorberse sobrepasan la capacidad de reabsorción de los túbulos, son eliminadas porla orina.

-Secreción tubularAsí como las células que forman el epitelio tubular recuperan las sustancias útiles mediantela reabsorción, también se encargan del pasaje de sustancias hacia la luz de los túbulos. Lasecreción tubular implica también el paso de dichos componentes desde los capilaresperitubulares hacia los túbulos. La secreción tubular se realiza tanto por transporte activocomo por difusión simple. Las sustancias que se secretan son hidrogeniones (H+), amoníaco(NH3) y amonio (NH4+).

PASAJE DE SUSTANCIAS EN EL TÚBULO CONTORNEADO PROXIMALEn el túbulo contorneado proximal son reabsorbidos a la circulación sanguínea alrededor del50-60% del agua filtrada, iones de sodio, cloro, calcio, bicarbonato y magnesio, toda laglucosa y la mayoría de los aminoácidos. Gracias a ese importante volumen recuperado esposible mantener el líquido del espacio intersticial. Ante la eventualidad de que algunasproteínas se hayan filtrado en los glomérulos son reabsorbidas en este sector hacia lacirculación sanguínea.

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PASAJE DE SUSTANCIAS EN EL ASA DE HENLEEn este sector se recupera alrededor del 20% del agua filtrada y el 25% de los iones de cloroy de sodio filtrados en el glomérulo. La rama descendente del asa de Henle, que estáconectada al túbulo contorneado proximal, es impermeable al sodio pero permeable al agua,con lo cual se produce su absorción hacia la circulación. La rama ascendente es muypermeable al sodio e impermeable al agua. El líquido que transita por la rama descendentese hace más concentrado debido a la importante reabsorción de agua que tiene lugar en estetramo. Al llegar a la rama ascendente y sufrir una reabsorción de sodio hacia el intersticio,pierde un poco esa tonicidad que traía desde el tramo anterior.

PASAJE DE SUSTANCIAS EN EL TÚBULO CONTORNEADO DISTALEn esta parte tubular se reabsorbe hasta un 10% del sodio y cloro filtrados que no fueronabsorbidos en el túbulo proximal. La absorción de cloro se realiza por difusión simple,mientras que el sodio se reabsorbe con gasto de energía mediante la bomba de sodio ypotasio. Además, hay secreción de (H+) por transporte activo y de iones de potasio (K+) enforma pasiva debido a su elevada concentración intracelular. La actividad de reabsorción ysecreción que tiene lugar en el túbulo distal produce una mayor concentración de la orina.

PASAJE DE SUSTANCIAS EN ELTÚBULO COLECTORAlrededor del 20% del agua filtrada en los glomérulos es reabsorbida en el túbulocontorneado distal y en el túbulo colector por la acción de la hormona antidiurética,encargada de aumentar la permeabilidad al agua en ambas estructuras tubulares.Determinadas situaciones hacen que el cerebro estimule la secreción de hormonaantidiurética y disminuya la diuresis (emisión de orina), por ejemplo ante hemorragiasprofusas, cuadros de estrés o estados de emoción profunda. Por el contrario, es inhibida la

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acción de esta hormona ante la presencia de elevadas cantidades de alcohol en sangre, hechoque favorece la producción de orina. La falta de hormona antidiurética por trastornos a nivelcentral provoca grandes pérdidas de agua por la orina (poliuria), enfermedad conocida comodiabetes insípida.

Resumiendo, los riñones nosolo cumplen la importante misión de excretar del organismo las sustancias nitrogenadas dedesecho por medio de la formación de orina, sino que también intervienen en el balance delíquidos, controlan las concentraciones de sales, mantienen el pH de la sangre, ayudan aconservar la tensión sanguínea normal y estimulan la producción de glóbulos rojos.

URÉTERESSon conductos pares que se originan en la pelvis renal y trasladan la orina desde cada riñón

hasta la vejiga urinaria. En una persona adulta los uréteres tienen una longitud de 25-35centímetros y un diámetro de 3 milímetros. Se ubican en posterior del abdomen ydescienden hacia la vejiga atravesando sus paredes en forma oblicua, desembocando en eltrígono vesical a través de los orificios ureterales. Los uréteres poseen tres capas.-Serosa (externa): formada por tejido conectivo que protege al órgano del resto de lasvísceras.-Muscular (media): con dos capas de músculo liso dispuestos en forma longitudinal ycircular. Las capas musculares son responsables del avance de la orina en una sola direccióna través de movimientos peristálticos (de contracción y relajación).-Mucosa (interna): cubierta por tejido epitelial estratificado.

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A nivel de los orificiosureterales existe un esfínter involuntario que regula el tránsito del flujo urinario en una soladirección. No obstante, cuando la vejiga está llena, cada orificio ureteral se cierra gracias a lapropia contracción muscular de la vejiga, evitando así el reflujo de orina hacia el riñón.

VEJIGA URINARIAEs un órgano muscular hueco, de forma esférica cuando está llena (similar a un pomelo) ydel tamaño de una ciruela de aspecto arrugado cuando está vacía, producto de la relajaciónde su musculatura. Tiene por función recibir la orina procedente de los uréteres,almacenarla momentáneamente y luego enviarla a la uretra para su excreción. La capacidad

de la vejiga es de alrededor de 500 mililitros, aunque en condiciones extremas puedealbergar hasta dos litros.En ambos sexos se ubica por detrás de la sínfisis púbica y por delante del recto. Además, enla mujer se localiza en la parte superior de la vagina y en el hombre en la parte superior de lapróstata. Los dos orificios ureterales se ubican a unos 4 centímetros de la salida uretral,formándose una estructura triangular, el trígono vesical, en la zona media del piso de lavejiga. Alrededor del trígono se localiza el músculo detrusor, que al contraerse expulsa laorina hacia la uretra. Posee un esfínter vesical (o uretral interno) de fibras musculares lisas.Se ubica en el cuello y es involuntario.La vejiga de compone de tres capas, una serosa externa, una muscular y una mucosa.-Serosa: de tejido conectivo, está cubierta en parte por el peritoneo parietal.

-Muscular: formada por tres capas de músculo liso, dos de fibras longitudinales y una defibras circulares en el medio de ambas.-Mucosa: en contacto con la orina. Está formada por epitelio estratificado adaptado paraalbergar la acidez de la orina.

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URETRAEs un conducto que comienza en la cara inferior de la vejiga y termina en una aberturallamada meato urinario. En su origen está el ya mencionado esfínter uretral interno o esfíntervesical. Rodeando a este esfínter se ubica el esfínter uretral externo, voluntario y de fibrasmusculares estriadas. El cierre de la uretra es controlado por ambos esfínteres. La uretra estáformada por dos capas, una muscular (externa) y una mucosa (interna). La uretra tiene porfunción transportar la orina desde la vejiga hacia el exterior por medio de la micción. En elhombre sirve además para el pasaje de semen en la eyaculación.

URETRA FEMENINAPosee una longitud de 3-4 centímetros. Desemboca en la entrada de la vagina a través delmeato uretral, a dos centímetros detrás del clítoris.

URETRA MASCULINA

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Tiene una longitud aproximada de 20 centímetros. De acuerdo a su trayecto, se distinguentres porciones.-Uretra prostática: es la parte de la uretra que atraviesa la próstata. Mide 3 centímetros yrecibe el semen de los conductos prostáticos y de los conductos deferentes.-Uretra membranosa: es un corto canal de 1-2 centímetros de longitud donde se encuentra elesfínter uretral externo que permite controlar el reflejo de la micción.-Uretra peneana: también denominada uretra esponjosa, tiene 15 centímetros de largo. Seproyecta por la cara inferior (ventral) del pene y termina en el meato urinario externo.

Sección longitudinal de la uretra masculina

COMPOSICIÓN DE LA ORINAEs un líquido transparente, de color ámbar y olor característico. Contiene residuos sólidosdisueltos en un 95-96% de agua. Dentro de los desechos nitrogenados, la mitad corresponde

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a la urea y el resto a amonios, creatinina y ácido úrico. Además posee cloruros, fosfatos,sulfatos, ácido ascórbico, sodio y potasio entre otros. En condiciones normales, la orina esestéril y no posee glucosa, proteínas, lípidos, bilirrubina, glóbulos rojos ni restos de sangre. ElpH normal de la orina (medida de la acidez o alcalinidad) se ubica entre 5 y 7, dependiendodel tipo de alimentación.

REFLEJO DE LA MICCIÓNEs el mecanismo por el cual se vacía la vejiga. Teniendo en cuenta la permanente filtraciónglomerular, por lo general se forma alrededor de 1-3 mililitros de orina por minuto, con locual cada 3 horas la vejiga contiene unos 200-500 mililitros. A partir de ese volumencomienzan a activarse los centros nerviosos y la necesidad de realizar la micción. Debido alas propiedades elásticas de la vejiga y a mecanismos nerviosos que evitan la contracción delmúsculo detrusor, la presión dentro de la vejiga se mantiene constante mientras se estállenando. Pero cuando la tensión de sus paredes sobrepasa el umbral normal aumenta lapresión intravesical y se desencadena un reflejo nervioso que ocasiona deseos de orinar. Eseaumento de presión es recibido en el cuello de la vejiga y en el esfínter vesical. La orina esdesalojada del organismo por la relajación (apertura) del esfínter uretral externo conparticipación del músculo detrusor de la vejiga, que se contrae.La eliminación diaria de orina es de alrededor de 1,5 litros. Los bebés y niños pequeños, alno tener control de esfínteres, se orinan ni bien se llena la vejiga. Personas adultas con ciertostrastornos del sistema nervioso pueden presentar incontinencia urinaria (enuresis). El temorextremo y ciertas situaciones emocionales pueden ser motivo de enuresis pasajera.