Funciones de los riñones en el cuerpo humano

¿Cuáles son las funciones del riñón humano? Información sobre la formación de orina y los procesos que ocurren en el riñón humano.

El papel principal del riñón es la formación de orina. Sin embargo, el riñón también juega un papel importante en otras actividades corporales. Influye en la formación de glóbulos rojos, estimula la formación de esteroides, ayuda a controlar la presión arterial y afecta muchas de las sustancias involucradas en el metabolismo.

Formación de orina:

El primer y principal paso en la formación de orina es la filtración glomerular. En este proceso, la presión sanguínea empuja el agua y otras moléculas pequeñas en la sangre a través de las paredes de los capilares glomerulares hacia la cápsula glomerular y el túbulo nefrona. Las células sanguíneas y las proteínas no atraviesan las paredes capilares y permanecen en la sangre. En un adulto joven de tamaño promedio, la cantidad de filtrado que se forma en las nefronas es de aproximadamente 4.5 onzas (130 ml) por minuto, o aproximadamente 10.5 cuartos de galón (187 litros) por día, lo que representa aproximadamente 1/5 de la cantidad total de plasma sanguíneo. entrando en los capilares glomerulares.

Después de que el filtrado fluye del glomérulo al túbulo, se le agregan ciertos desechos mediante otro proceso, llamado secreción tubular. La secreción se realiza principalmente por las células del segmento proximal, que transfieren activamente numerosos ácidos orgánicos y bases de la sangre al túbulo. Aparentemente, solo están involucrados dos mecanismos de transporte secretor principales, uno para los ácidos y otro para las bases. Además de los desechos orgánicos, se secretan iones de hidrógeno y amoníaco a lo largo del túbulo y se secreta potasio en el segmento distal.

La reabsorción de la mayoría de los materiales del filtrado a la sangre se produce en el segmento proximal del túbulo de la nefrona. En este segmento se reabsorbe alrededor del 80% del agua y las sales y se reabsorbe del 95% al ​​99,9% de los azúcares, aminoácidos y otras sustancias utilizadas en el metabolismo. Los desechos, como la urea y la creatinina, permanecen en el líquido tubular. A medida que el filtrado pasa a través del segmento distal del túbulo, se reabsorben sales y agua adicionales, lo que reduce el volumen y la concentración de la orina a sus niveles normales.

Los procesos de secreción y reabsorción del riñón varían según la necesidad del cuerpo de eliminar el exceso de materiales y conservar los materiales esenciales. Estos procesos involucran casi exclusivamente sales y agua.

Iones de sodio y cloruro:

Los iones de sodio y cloruro se reabsorben ampliamente en la porción ascendente recta del asa de Henle. Donde el túbulo pasa a través de la médula, las sales tienden a acumularse en el líquido medular, haciéndolo altamente concentrado. Se reabsorben iones de sodio y cloruro adicionales en el segmento contorneado distal y posiblemente también en el segmento de conexión. La reabsorción en estos segmentos se ve reforzada por la presencia de esteroides, en particular aldosterona, que son secretados por las glándulas suprarrenales.

La aldosterona se secreta cuando el nivel de sodio del cuerpo cae por debajo de lo normal. La secreción tiene lugar a través de un mecanismo complejo que implica tanto la liberación de la hormona renina del propio riñón como la secreción de otros agentes del cerebro o la glándula pituitaria. Cuando hay un exceso de cloruro de sodio en el cuerpo, la secreción de aldosterona disminuye, la reabsorción de sal es menos completa y se excreta más sal.

Además de la aldosterona y otros esteroides, otros factores influyen en la excreción de sodio y cloruro. Uno de esos factores es la cantidad de filtrado formado. Un aumento en el filtrado aumenta la excreción de iones de sodio y cloruro, mientras que una disminución en la cantidad de filtrado disminuye su excreción. Un sistema endocrino oscuro, que es particularmente activo en presencia de un gran exceso de sal, puede deprimir sustancialmente la reabsorción de iones de sodio y cloruro en los segmentos proximales y distales del túbulo de la nefrona.

Iones de potasio:

Se produce cierta reabsorción de iones de potasio en la parte recta del segmento distal, mientras que la secreción más extensa de iones de potasio se produce en la parte contorneada del segmento distal y en los siguientes segmentos del túbulo. El proceso secretor consiste en un intercambio iónico por iones de potasio (de la sangre) por sodio (del líquido tubular), y es estimulado tanto por la concentración de iones de potasio en la sangre como por la secreción de suprarrenales y similares. esteroides

Ácido:

La excreción de ácido en la orina no puede ocurrir hasta que los iones de bicarbonato, una base, se eliminan primero del filtrado glomerular. La eliminación del bicarbonato se logra mediante la reabsorción del propio bicarbonato y la secreción de iones de hidrógeno en el túbulo. A este último proceso le sigue una descomposición de los iones de bicarbonato en dióxido de carbono y la difusión de este gas en el torrente sanguíneo. Se forma una orina fuertemente ácida en el segmento contorneado distal y los segmentos posteriores mediante un intercambio de iones de sodio por iones de hidrógeno que son generados a partir del agua por las células de los túbulos. Dado que la orina más ácida que puede formar el riñón tiene un pH de aproximadamente 4.5-5.0, lo que representa relativamente pocos iones de hidrógeno libres, se necesitan tampones urinarios, en particular fosfatos, para combinarse con iones de hidrógeno y así hacer posible la eliminación de cantidades significativas. de ácido.

Amoníaco:

Las células de los túbulos de la nefrona sintetizan continuamente amoníaco mediante la acción de numerosas enzimas sobre los aminoácidos. El amoníaco pasa fácilmente a través de las células y se acumula en la orina, reaccionando con los iones de hidrógeno allí para crear iones de amonio. Por tanto, el amoniaco facilita la excreción de ácido del organismo actuando como amortiguador. En la acidosis, una afección en la que los fluidos corporales se vuelven demasiado ácidos, las células de los túbulos aumentan en gran medida su producción de amoníaco para aumentar la excreción de ácidos. Aunque todas las partes del túbulo pueden secretar amoníaco, la secreción parece ser mayor en el segmento contorneado distal y las porciones inferiores, donde es mayor la acidez del líquido del túbulo.

Agua:

Dado que la cantidad de filtrado acuoso formado por las nefronas asciende a aproximadamente 10,5 litros por día para un adulto promedio, se debe reabsorber una gran cantidad de agua del filtrado en los fluidos corporales para evitar una pérdida excesiva de agua a través de la micción. La reabsorción de agua es estimulada por la presencia de la hormona vasopresina, que hace que la porción del túbulo desde el segmento distal hacia abajo se vuelva muy permeable al agua.

Como resultado, el agua en el fluido tubular se mueve por ósmosis hacia el fluido concentrado fuera del túbulo y el volumen de fluido dentro del túbulo se contrae hasta que su concentración es igual a la del fluido exterior. Se produce una mayor reabsorción de agua en los conductos colectores que atraviesan la médula. El líquido en el tejido de la médula contiene una mayor concentración de iones sodio, iones cloruro y urea que el líquido que ingresa a los conductos. En consecuencia, el agua se mueve por ósmosis a través de las paredes del conducto hasta que su concentración equilibra la de los fluidos medulares.

Si la hormona vasopresina, que es secretada por la glándula pituitaria posterior, está ausente de la sangre, como en ciertas enfermedades, el líquido diluido continúa hacia la vejiga y la persona excreta grandes cantidades de orina muy diluida.

Otras funciones renales

Formación de glóbulos rojos:

Cuando hay una pérdida de sangre o una deficiencia de oxígeno en la sangre, los riñones responden liberando al torrente sanguíneo una proteína, la eritropoyetina, que estimula la médula ósea para aumentar su producción de glóbulos rojos (eritrocitos). No se sabe cómo se produce la eritropoyetina o exactamente cómo actúa sobre la médula.

Estimulación de la producción de esteroides:

En algunos estados de estrés, especialmente cuando se pierden cantidades excesivas de líquido del cuerpo, los riñones liberan la enzima renina en la sangre, donde reacciona con otras proteínas para producir angiotensina. La angiotensina actúa como un potente estimulador de las glándulas suprarrenales para secretar los esteroides aldosterona y corticosterona. La angiotensina también afecta directamente la excreción de sal y tiende a aumentar la presión arterial; sin embargo, no se sabe si estas son funciones normales de la proteína.

Presión sanguínea:

Un aumento de la presión arterial se observa comúnmente en muchas enfermedades renales y se cree que este aumento puede ser causado por ciertas sustancias liberadas por el riñón. La renina y la angiotensina no están necesariamente involucradas en el aumento de la presión arterial y la causa de este fenómeno no se comprende completamente.

Sustancias metabólicas:

El riñón rivaliza con el hígado en su efecto sobre muchas de las sustancias implicadas en el metabolismo. Por ejemplo, los riñones pueden eliminar, pero no excretar, grandes cantidades de ácido cítrico, así como fructosa y ácido láctico de la sangre. También pueden convertir numerosos desechos, como el ácido benzoico, en formas que pueden secretarse en el túbulo de la nefrona acoplándolos con el aminoácido glicina o agentes similares.