Formación de la orina por los riñones

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Formación de la orina por los riñones, filtración glomerular, flujo sanguíneo renal y su función.
Los riñones ejercen numerosas funciones homeostáticas, entre ellas las siguientes:
Excreción de productos metabólicos de desecho y sustancias químicas extrañas.
Regulación de los equilibrios hídrico y electrolítico. 
Regulación de la osmolalidad del líquido corporal y de las concentraciones de electrólitos. 
Regulación de la presión arterial.
Regulación del equilibrio acidobásico. 
Regulación de la producción de eritrocitos. 
Secreción, metabolismo y excreción de hormonas. 
Gluconeogenia.
Función excretora:
Excreción de productos de desecho, sustancias químicas fármacos y hormonas
Urea (met. de los aminoácidos)
Creatinina (met. de la creatina muscular )
Bilirrubina (met. de la hemoglobina)
Metabolítos de algunas hormonas.
Plaguicidas,
Fármacos,
Aditivos de los alimentos.
Regulación del equilibro hídrico y electrolítico:
La excreción de agua y electrolitos debe igualarse exactamente a sus ingresos.
Regulación de la presión arterial:
Con el mecanismo de regulación a largo plazo mediante la excreción de Na+ y agua.
Con el mecanismo de regulación a corto plazo, mediante sustancias vasoactivas como la renina.
Regulación del equilibrio acidobásico:
Junto con los riñones y los amortiguadores en los líquidos corporales.
Los riñones son los únicos capaces de eliminar ciertas clases de ácidos generados por el metabolismo de las proteínas como el ácido sulfúrico y el fosfórico.
Regulación de la producción de eritrocitos:Anatomofisiología de los riñones:
Pared posterior del abdomen, extraperitoneal.
Peso: 150 g, tamaño de un puño cerrado.
En la cara interna, a través del Hilio, pasan la arteria y vena renales, los linfáticos, los nervios y el ureter.
Está dividida en corteza y médula (conteniendo a las pirámides, papilas y pelvis renal, cálices mayores y menores ) 
Por medio de la eritropoyetina, que estimula la producción de eritrocitos.
Regulación de la formación de 1,25-dihidroxivitamina D3:
Calcitriol, esencial para el depósito normal de Ca en el hueso y la absorción de Ca en el tubo digestivo.
Síntesis de glucosa:
Gluconeogénesis, glucosa a partir de aminoácidos y otros precursores en situaciones de ayuno prolongado (comparado al hígado).
Aporte sanguíneo renal:
Constituye el 22% del gasto cardíaco (1100 ml/min)
La arteria renal entra en el Riñón a través del hilio y se ramifica en arterias interlobulares, arciformes, interlobulillares, arterias aferentes que dan lugar a los capilares glomerulares, cuyo extremo distal constituye a la arteria eferente y que dará lugar a la segunda red capilar formada por los capilares peritubulares.
Entonces: la circulación renal tiene dos lechos capilares, el glomerular y el peritubular separados por las arteriolas eferentes, las cuales ayudan a regular la presión hidrostática en los dos grupos capilares.
Presión hidrostática elevada(60mmHg) en los cap. Glomerulares, produce una filtración rápida.
Presión hidrostática baja en los cap. Peritubulares (unos 13 mmhg) permite una rápida reabsorción.
Nefrona: unidad funcional del Riñón:Cada nefrona contiene:
Glomérulo: a través del cual se filtran grandes cantidades de líquido de la sangre.
Un largo túbulo: en el que el líquido filtrado se convierte en orina.
Cada riñón, formado por 1 millón de nefronas (no se regeneran).
Pasados los 40 años, el número de nefronas funcionantes disminuye 10% cada 10 años.
Esta pérdida no encierra peligro para la vida. 
La formación de la orina:
Las cantidades en que las diferentes sustancias se excretan por la orina representan la suma de tres procesos:
Filtración glomerular,
Reabsorción de sustancias desde los túbulos renales hacia la sangre,
Secreción de sustancias desde la sangre al interior de los túbulos.
Excreción urinaria: filtración - reabsorción + secreción.
La formación de orina comienza con la filtración de gran cantidad de líquidos, desde los capilares glomerulares a la cápsula de Bowman. Cuando el líquido filtrado(que carece de proteinas) sale de la cápsula y pasa a los túbulos, su composición se va modificando debido a la reabsorción de agua y de solutos, que son devueltos a la sangre, o debido a la secreción de otras sustancias que pasan desde los capilares peritubulares al interior de los túbulos.
Manejo renal de cuatro sustancias hipotéticas:
 A: se filtra libremente, pero no se reabsorbe ni se secreta (creatinina).
B: se filtra libremente, se reabsorbe parcialmente en los túbulos y vuelve a la sangre (electrolitos).
C: la sustancia se filtra libremente, pero no se excreta a la orina, se reabsorbe completamente (aminoácidos, glucosa).
D: se filtra libremente y no se reabsorbe, pero nuevas cantidades de esa sustancia se secretan desde la sangre hacia los túbulos.
Filtración, reabsorción y secreción de las distintas sustancias:
En general la reabsorción tubular es cuantitativamente más importante que la secreción tubular dentro del proceso de formación de la orina, pero la secreción es importante en la determinación de cantidades de K e H y de algunas otras sustancias que se excretan por la orina.Ventaja de una TFG elevada: 
1) permite eliminar rápidamente del cuerpo los productos de desecho cuya eliminación depende de la filtración glomerular (desechos se reabsorben mal en los túbulos).
2) permite que los líquidos corporales se filtren y procesen varias veces al día (volumen total del plasma es de 3 litros, TFG es de 180 L/día: el plasma se filtra 60 veces al día).
Cada uno de estos procesos está regulado por las necesidades del organismo.
Para la mayoría de las sustancias, las tasas de filtración y de reabsorción son muy grandes comparando con las tasas de excreción, si se producen ajustes sutiles, se producen cambios grandes de la excreción (aumento de la TFG de solo 10%, desde 180 a 198L/día, elevaría el volumen de orina de 1,5 a 19,5 litros si la reabsorción se mantiene constantes).
Tasa de filtrado glomerular:
TFG está determinada por 1) equilibrio de fuerzas hidrostáticas y coloidosmóticas 2) coeficiente de filtración (permeabilidad x superficie de filtración de los capilares).
Capilares glomerulares tienen TFG mucho mayor que otros capilares pues su elevada presión hidrostática y mayor Kf.Adulto normal: TFG promedio 125 ml/min o 180 L/día.
Fracción de flujo plasmático que se filtra es en promedio 0,2 aprox. O sea, 20% de plasma que pasa por el riñón se filtra en los capilares glomerulares.
Fracción de filtración: TFG/flujo plasmático renal.
Determinantes de la tasa de filtrado glomerular:
La TFG está determinada por:
La presión de filtración neta(suma de fuerzas hidrostáticas y coloidosmóticas a través de la membrana glomerular)
El coheficiente de filtración capilar glomerular, Kf. Todo esto expresado matemáticamente:
TFG: Kf x Presión de filtración neta.
La presión de filtración neta:
Es la suma de las fuerzas hidrostática s y coloidosmóticas que favorecen o se oponen a la filtración a través de los capilares glomerulares:
Presión hidrostática dentro del capilar glomerular(presión hidrostática glomerular- PG) que favorece la filtración
Presión hidrostática en la cápsula de Bowman(PB) fuera de los capilares que se opone a la filtración
Presión coloidosmótica de las proteínas plasmáticas de los capilares glomerulares(ΠG) que se opone a la filtración.
Presión coloidosmótica de la sproteínas de la cápsula de Bowman(ΠB)que favorece la filtración.
En condiciones normales, la concentración de proteínas en el filtrado glomerular es tan baja, que la presión coloidosmótica en la cápsula de Bowman se considera nula. La TFG puede expresarse como:
TFG: Kf x (PG – PB – ΠG + ΠB)
Fuerzas que se oponen o favorecen la filtración glomerular:
*Fuerzas que favorecen la filtración (en mmHg):El aumento de la presión hidrostática en la cápsula de Bowman disminuye la TFG.
La elevación del coeficiente de filtración(Kf) aumenta la TFG.
El aumento de la presión coloidosmótica capilar glomerular disminuye la TFG.
El aumento de la presión hidrostática capilar glomerular aumenta la TFG.
La activación del sistema nervioso simpático disminuye la TFG
Presión hidrostática glomerular 60
Presión coloidosmótica de Bowman 0
*Fuerzas que se oponen a la filtración (en mmHg):
Presión hidrostática de Bowman 18
Presión coloidosmótica glomerular 32
*Presión de filtración neta: 60 – 18 – 32: 10mmHg
Dos factores influyen en la presión coloidosmótica capilar glomerular:
La presión coloidosmótica del plasma arterial
La fracción de filtración(fracción de plasma que se filtra en los capilares glomerulares)
Flujo sanguíneo renal:
Varón normal de 70k: 1100ml/min, o 22% del gasto cardíaco. Equivale a 4% del peso total del cuerpo (recibe una cantidad muy alta comparando con otros tejidos). Determinado por el gradiente de presión de la vascularización renal (diferencia entre presiones hidrostáticas de la arteria renal y la vena renal), dividido por la resistencia vascular renal total.
Flujo sanguíneo renal: (presión en la arteria renal – presión en la vena renal/ resistencia vascular renal total).
Control fisiológico de la filtración glomerular y del flujo sanguíneo renal:
Los factores determinantes de la TFG, que son más variables y que están sometidos a control fisiológico son: la presión hidrostática glomerular y la presión coloidosmótica glomerular.
Estas están influidas por el sistema nervioso simpático, hormonas y autacoides (sustancias vasoactivas liberadas por los riñones y que actúan localmente) y otros sistemas de control.
Control por las hormonas y autacoides:
La noradrenalina, la adrenalina (en arteriola aferente y eferente) y la endotelina (liberado por células dañadas) producen constricción de los vasos renales y disminuyen la TFG.
La angiotensina II constriñe las arteriolas eferentes.
El óxido nítrico de origen endotelial disminuye las resistencias vasculares renales y aumenta la TFG (importante para evitar una vasoconstricción renal excesiva favoreciendo la eliminación normal de Na+ y agua).
Las prostaglandinas y la bradicinina tienden a aumentar la TFG: contrarrestan la vasoconstricción excesiva debido al simpático o la angiotensina, evitando la disminución excesiva de la TFG y del flujo renal. 
Autorregulación de la TFG y del flujo sanguíneo renal:
Los mecanismos de retroacción intrínseca de los riñones mantienen normalmente un flujo sanguíneo renal y una TFG constantes a pesar de producirse cambios intensos de la PA. Esta constancia relativa de la TFG y del flujo renal se conoce como autorregulación.
Su principal función en la mayoría de los tejidos es mantener el aporte de O2 y otros nutrientes en cantidades adecuadas y eliminar los productos de desecho a pesar de cambios que pueda experimentar la PA y en los riñones mantener una TFG relativamente constante y permitir el control exacto de la excreción de agua y de solutos por el riñón.
Referencias:
John E. Hall, PhD. (2016). Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica. Madrid: Elsevier. Capítulo 26.