Fisiología molecular T4: formación de la orina

¿Por qué orinamos si perdemos H2O?

• Eliminación de sustancias producidas en el metabolismo → urea y ácido úrico

• Eliminación de sustancias del exterior (a través de la ingestión u otras rutas) que han llegado a la sangre → drogas, medicamentos, humo…

• Control electrolítico → niveles de potasio y sodio, [sales]

• Regulación del agua → podemos regular la presión sanguínea

¿De dónde proviene el nitrógeno que ingerimos?

Del catabolismo de proteínas y ácidos nucleicos

¿De que forma se excreta el nitrógeno del cuerpo?

A través de urea y ácido úrico (muy solubles en agua).

¿Dónde se filtra la sangre y a que están conectados?

Se filtra en los riñones, que están conectados a la vejiga a través del ureter.

Una vez la orina está en la vejiga, como se excreta?

La uretra tiene un esfínter, que se abre y se cierra. Una vez la vejiga se llena, esta se contrae provocando que el esfínter se abra y dejando pasar la urea.

¿Cuáles son las unidades funcionales del riñón?

Las nefronas

¿Qué es y cómo funcionan las nefronas?

La nefrona está formada por un túbulo y un corpúsculo renal. Este corpúsculo está formado por matojo (tuft?) de capilares llamados glomérulo, que se encarga de filtrar la sangre, y una cápsula de Bowman, que es una estructura en forma de copa que envuelve el glomérulo y recoge el líquido filltrado, que pasará por el tubo renal.

¿Cuántas nefronas tiene un adulto sano?

Entre 1 y 1,5 millones.

¿Cómo filtra el glomérulo?

Dentro del glomérulo hay una ultrafiltración dada gracias a la presión sanguínea provocada por el corazón. Esta presión causa que agua y moléculas pequeñas (urea, glucosa, sales y aminoácidos) puedan pasar por las membranas de los capilares del glomérulo (orina), mientras que moléculas grandes (como células sanguíneas y proteínas) se queden retenidas en la sangre.

¿Qué elementos no deberían de estar en la orina?

• Glucosuria: presencia de glucosa → diabetes mellitus

• Proteinuria: presencia de proteínas → infección del tracto urinario, envenenamiento, diabetes…

• Hematuria: presencia de sangre → infección del tracto urinario, cálculos urinarios (piedras), neoplasmas (cáncer)

• Bacteriuria: presencia de bacteria, orina principalmente estéril

¿Queremos perder glucosa, sales o aminoácidos? Si no, ¿cómo los recuperamos?

Hay una reabsorción tubular del agua, la glucosa y los aminoácidos a la sangre (capilares peritubulares). Seguidamente, hay una secreción de elementos que queremos eliminar a la urina (H+, K+, creatinina y drogas).

¿Por qué es una re-absorción y no una absorción?

Porque estas sustancias ya habían sido absorbidas por el estómago y el intestino.

¿Cómo funciona el transporte en la reabsorción tubular?

Es un transporte activo secundario o co-transporte. Una bomba de sodio potasio permite crear un gradiente gastando ATP, haciendo que aminoácidos y glucosa (SGLT) puedan pasar del lumen tubular a las células tubulares. Después, a través del transportador GLUT y (glucosa) y los aminoácidos por difusión simple, pasan al flujo interstitial (líquido entre células y sangre).

¿Qué promedio de transporte de glucosa hay máximo en un adulto? Si se supera, ¿qué enfermedad se sufre?

• 375 mg/min de glucosa

• Si exceso → glucosuria (diabetes)

Nombra las partes del túbulo renal:

• Túbulo proximal

• Túbulo distal

• Túbulo colector medular (medullary collecting duct)

¿Qué reabsorbemos en el túbulo próximal?

Reabsorbemos el 100% de glucosa y empezamos a reabsorber el sodio y el agua (el agua sigue al sodio para mantener la osmolaridad, ambos 65%).

Es también importante para la secreción de ácidos orgánicos y bases → sales biliares, oxalacetato, urato, catecolaminas (productos finales del metabolismo)

¿Qué reabsorbe el túbulo distal?

• Reabsorbe la mayoría de los iones: sodio, potasio, cloruro… → segmento que diluye

• Esto hará que el agua también salga por osmosis

• ADH: hormona antidiurética → promueve que recuperemos más agua y orinemos menos

¿Cómo funciona la ADH?

Es un feedback loop negativo:

El hipotálamo (receptor) detecta que hay poca agua y muchas sales, por lo que provoca que la glándula pitutaria (cerebro) secrete más ADH. Esta se va al riñón y provoca que haya un incremento en las aquaporinas de las nefronas para que se absorba más agua. El cerebro detectará la osmolaridad baja, por ende parará la señal y se detendrá la secreción de la hormona antidiurética.

ADH is producen when you Are DehydrAted.

¿Cuál es el objetivo del loop de Henle?

Crear  una solución hipertónica (mucho soluto) en el fluido del tejido de la médula.

¿Cómo funciona la reabsorción de iones en el loop de Henle?

La urina, una vez formada en el glomérulo, pasa al túbulo renal. En la parte descendiente, se absorbe agua, mientras que en dirección contraria y paralela (parte ascendente) se absorben las sales.

Al principio, la orina está muy diluida, por lo que sale agua a favor de gradiente. Cuando sale el agua, provoca que la orina este muy concentrada, por lo que por osmosis, la sal también sale. También actúan transportadores.

¿Cómo funciona la reabsorción de iones en el loop de Henle? (versión chat)

• Rama Descendente Delgada:

  • Permeabilidad: Es muy permeable al agua, pero poco permeable a los solutos (como la sal).

  • Función: Permite que el agua salga pasivamente de la luz del túbulo hacia el intersticio renal (el tejido que rodea al túbulo).

• Rama Ascendente:

  • Se divide en dos partes:

    1. Ascendente Delgada:

       • Permeabilidad: Es impermeable al agua, pero permeable a los solutos (especialmente al sodio -Na⁺- y cloruro -Cl⁻-).

       • Función: Permite que estos solutos salgan pasivamente.

    2. Ascendente Gruesa:

       • Permeabilidad: Es impermeable al agua.

       • Función: Aquí ocurre el transporte activo de iones de sodio (Na⁺), potasio (K⁺) y cloruro (Cl⁻) desde la orina hacia el intersticio renal. Esta es una de las partes más importantes de todo el proceso.

¿Cuáles son las funciones del túbulo colector tubular (medullary collecting duct)? (chat)

Permeabilidad a la Urea
El túbulo colector medular es permeable a la urea gracias a transportadores especiales. Esto permite que la urea salga y se acumule en el tejido renal, haciendo que este se vuelva más concentrado. Este gradiente de concentración es esencial para poder reabsorber agua y producir orina concentrada, conservando así líquidos en el cuerpo.

Secreción de Iones de Hidrógeno
Esta parte del túbulo puede secretar iones de hidrógeno (H⁺) activamente, incluso en contra de un gradiente de concentración muy desfavorable. Esta es la etapa más importante para eliminar el exceso de ácido del cuerpo, permitiendo una regulación precisa del pH sanguíneo al acidificar la orina al máximo.

Reabsorción de Agua y Sodio
El túbulo colector medular reabsorbe menos del 10% del agua y sodio filtrados. No es una zona de reabsorción masiva, sino de ajuste final. Su acción, controlada por hormonas, define la composición exacta de la orina final, determinando cuánta agua y sal se excretan definitivamente.

Una vez la orina está en el uréter, ¿dónde acaba?

En la bufeta.

¿Cuál es la función principal del sistema renina-angiotensina-aldosterona (RAA)? ¿Qué otra forma hay de hacer la misma función con el sistema urinario?

Nos permite controlar la presión sanguínea, la hormona antidiurética también puede cumplir esta función.

¿Cómo funciona RAA?

Cuando se reduce el flujo sanguíneo renal, las células yuxtaglomerulares de los riñones convierten el precursor prorrenina (ya presente en la sangre) en renina y la secretan directamente a la circulación.

La renina plasmática lleva a cabo entonces la conversión del angiotensinógeno, liberado por el hígado, en angiotensina I. La angiotensina I se convierte posteriormente en angiotensina II por la enzima convertidora de angiotensina (ECA), que se encuentra en la superficie de las células endoteliales vasculares, predominantemente en los pulmones.

La angiotensina II es un péptido vasoconstrictor potente que hace que los vasos sanguíneos se estrechen, resultando en un aumento de la presión arterial. Además, la angiotensina II estimula la secreción de la hormona aldosterona desde la corteza suprarrenal.

La aldosterona hace que los túbulos renales aumenten la reabsorción de sodio, lo que a su vez causa la reabsorción de agua hacia la sangre, mientras que al mismo tiempo provoca la excreción de potasio (para mantener el equilibrio electrolítico). Esto aumenta el volumen del líquido extracelular en el cuerpo, lo que también aumenta la presión arterial.

¿Qué hace la macula densa?

Las células de la macula densa son sensibles a la cantidad de sales y agua en el túbulo renal. Si la concentración de sales es baja (por baja presión sanguínea?), provocará una vasodilatación (puede entrar más sangre) de las arteriolas aferentes (vaso sanguíneo en el riñón que transporta la sangre hacia el glomérulo), haciendo que la presión hidrostática del glomérulo incremente provocando que la velocidad de filtración del glomérulo sea mayor. También puede incrementar la liberación de renina de células juxtoglomerulares. ????

Enfermedades del sistema urinario:

• Piedras en el riñón/ureter/bufeta: bueden obstruir el ureter → se forman porque hay componentes de la comida que se acumulan en la orina y hace que se formen cristales.

• Infecciones urinarias (UTIs) → antibiótico: cefalosporinas

  • Uritris: uretra

  • Cistitis: vejiga

  • Feloneptritis: riñón (+ grave)

    • Las mujeres suelen tener más infecciones porque su uretra es más corta y más cerca al ano.

• Hiperplasia prostitis benigma: cuando crecen más grande se hace, comprimiendo la uretra. Si es maligma: cáncer de próstata.