El proceso de formación de la orina en los riñones

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El proceso de formación de la orina en los riñones es un mecanismo complejo que inicia en las nefronas. Involucra la filtración glomerular, la reabsorción de sustancias y la regulación de la tasa de filtración glomerular (GFR) a través de mecanismos de autorregulación renal. La reabsorción de agua y sal en el túbulo contorneado proximal es crucial, y la hormona antidiurética (ADH) juega un papel importante en la regulación de la permeabilidad al agua en el tubo colector.

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El proceso de formación de la orina en los riñones

La orina se forma en los riñones mediante un proceso complejo que inicia en las nefronas, las unidades funcionales del riñón. Cada nefrona está compuesta por un glomérulo y un sistema de túbulos. Los túbulos contorneados distales de varias nefronas convergen en los tubos colectores, que transportan el líquido resultante desde la corteza renal hasta la médula, pasando por las pirámides renales. Este líquido, ya convertido en orina, fluye hacia los cálices menores, y de ahí a la pelvis renal, para ser conducido por los uréteres hacia la vejiga, donde se almacena temporalmente antes de ser excretado del cuerpo a través de la uretra.

Sección longitudinal detallada de un riñón humano mostrando corteza renal, médula con pirámides, columnas renales y pelvis renal con uréter.

La filtración glomerular como primer paso en la formación de la orina

La formación de la orina comienza con la filtración glomerular, un proceso en el que el agua y los solutos pequeños son filtrados desde el plasma sanguíneo hacia la cápsula de Bowman. Los capilares glomerulares tienen un endotelio fenestrado que permite un alto grado de permeabilidad, pero sus poros son lo suficientemente pequeños para impedir el paso de células sanguíneas y proteínas de gran tamaño. El líquido que entra en la cápsula de Bowman, denominado filtrado glomerular, contiene sustancias que el cuerpo necesita retener y otras que necesita excretar, y su composición se modificará a medida que pase a través de los distintos segmentos de la nefrona.

Barreras de filtración en la nefrona

El filtrado glomerular atraviesa tres barreras selectivas antes de entrar en la cápsula de Bowman. La primera barrera es el endotelio capilar, que permite el paso de la mayoría de las sustancias excepto las células sanguíneas y proteínas de gran tamaño. La segunda barrera es la membrana basal glomerular, una estructura compuesta por colágeno tipo IV y proteoglucanos, que filtra las proteínas según su tamaño y carga. La tercera barrera la constituyen los podocitos de la capa visceral de la cápsula de Bowman, cuyos pedicelos forman hendiduras de filtración. Un diafragma de hendidura en estas estructuras actúa como filtro final, permitiendo el paso de moléculas pequeñas y restringiendo las de mayor tamaño.

Ultrafiltrado glomerular y su regulación

El ultrafiltrado glomerular se produce por la presión hidrostática de la sangre, un proceso que ocurre en los capilares de todo el cuerpo. La tasa de filtración glomerular (GFR) es el volumen de filtrado que ambos riñones generan por minuto, con un promedio de 115-125 mL por minuto, lo que equivale a unos 180 litros diarios. La GFR se regula mediante ajustes en el diámetro de las arteriolas aferentes y eferentes, y puede ser influenciada por factores extrínsecos, como la inervación simpática, y por mecanismos intrínsecos de autorregulación renal que aseguran una filtración constante a pesar de las variaciones en la presión arterial.

Mecanismos de autorregulación renal y su impacto en la GFR

La autorregulación renal mantiene la GFR estable frente a cambios en la presión arterial. Los dos mecanismos principales de esta autorregulación son la respuesta miógena, que ajusta el tono vascular de las arteriolas aferentes en respuesta a cambios de presión, y la retroalimentación tubuloglomerular. Este último mecanismo implica a la mácula densa, que detecta variaciones en la concentración de NaCl y H2O en el túbulo distal y responde liberando sustancias como el ATP o la adenosina, que causan la constricción de la arteriola aferente, reduciendo así la GFR para mantener el equilibrio de fluidos y electrolitos.

Reabsorción de sal y agua en el túbulo contorneado proximal

La reabsorción de agua y solutos del filtrado glomerular es un proceso fundamental para conservar los recursos hídricos y nutricionales del cuerpo. El túbulo contorneado proximal reabsorbe aproximadamente el 70% de la sal y el agua filtradas, gracias al transporte activo de Na+ y Cl−, seguido por la reabsorción pasiva de agua por ósmosis. La hormona antidiurética (ADH) regula la permeabilidad al agua del tubo colector, permitiendo una reabsorción adicional en respuesta a las necesidades de hidratación del cuerpo. Aunque se generan grandes volúmenes de ultrafiltrado, solo una fracción se excreta como orina, con el resto siendo reabsorbido al sistema circulatorio. La cantidad de orina excretada se ajusta para mantener el equilibrio de líquidos y la eliminación de desechos metabólicos, con una pérdida obligatoria de agua que asegura la excreción de sustancias no deseadas.