TEMA 1. ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA RENAL: LA BASE DE LA FUNCIÓN RENAL

1.1 INTRODUCCIÓN A LA ANATOMÍA RENAL

1.1.1 Ubicación y Estructura de los Riñones

Los riñones son dos órganos con forma de frijol situados en la región lumbar, a ambos lados de la columna vertebral, protegidos parcialmente por las costillas inferiores. El riñón derecho suele estar ligeramente más bajo que el izquierdo debido a la posición del hígado. Cada riñón mide aproximadamente 10-12 cm de largo, 5-7 cm de ancho y pesa entre 120-150 gramos en adultos.

1.1.2 Componentes Principales del Riñón

• Corteza renal: La parte externa del riñón, donde se localizan la mayoría de los glomérulos y la parte inicial del sistema de túbulos. Tiene un aspecto granular debido a la disposición de estas estructuras.
• Médula renal: Se encuentra más internamente y está formada por pirámides renales. Cada pirámide termina en una papila renal que drena la orina hacia los cálices menores.
• Pelvis renal: Es una cavidad interna que actúa como embudo para recoger la orina y dirigirla hacia los uréteres. Los cálices menores confluyen en cálices mayores, los cuales drenan en la pelvis renal.
• Uréteres: Tubos musculares que transportan la orina desde la pelvis renal hasta la vejiga para su almacenamiento temporal.

1.1.3 Vascularización Renal

La vascularización renal es fundamental para garantizar la función de filtración y regulación homeostática del organismo. Cada riñón recibe aproximadamente el 20-25% del gasto cardíaco a través de la arteria renal, asegurando el suministro de oxígeno y nutrientes necesarios para la función renal.

Arteria Renal

• Origen: La arteria renal es una rama directa de la aorta abdominal.
• Trayectoria: Se dirige hacia cada riñón, dividiéndose en varias ramas antes de penetrar en el hilio renal.
• Ramas principales:
  - Arterias segmentarias: Distribuyen la sangre a las distintas regiones del riñón.
  - Arterias interlobares: Se encuentran entre las pirámides renales.
  - Arterias arcuatas: Forman arcos en la base de las pirámides, entre la corteza y la médula renal.
  - Arterias interlobulillares: Ramificaciones finales que penetran en la corteza.

Microcirculación Renal

• Arteriola Aferente:
  - Lleva la sangre hacia el glomérulo.
  - Es crucial en la regulación de la presión glomerular, controlando la filtración renal.
• Glomérulo:
  - Una red de capilares especializada donde ocurre la filtración de la sangre.
  - La sangre pasa a través de la membrana de filtración hacia la cápsula de Bowman para formar la orina primaria.
• Arteriola Eferente:
  - Sale del glomérulo con la sangre que no fue filtrada.
  - Su diámetro más estrecho en comparación con la arteriola aferente ayuda a mantener la presión necesaria para la filtración.

Capilares Peritubulares y Asa de Henle

• Las arteriolas eferentes forman:
  - Capilares peritubulares: Rodean los túbulos proximales y distales, permitiendo la reabsorción y secreción de solutos.
  - Vasos rectos: Capilares especializados que rodean las asas de Henle, esenciales para la concentración y dilución de la orina.

Retorno Venoso

• La sangre desoxigenada regresa al sistema circulatorio a través de un sistema venoso paralelo:
  - Venas interlobulillares: Recogen la sangre de los capilares.
  - Venas arcuatas: Transportan la sangre desde las venas interlobulillares.
  - Venas interlobares: Recogen la sangre de las venas arcuatas.
  - Vena renal: Finalmente, la sangre fluye hacia la vena cava inferior.

Regulación de la Vascularización Renal

• Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona (RAAS): Regula el flujo sanguíneo renal y la presión glomerular en respuesta a cambios en la presión arterial sistémica.
• Autoregulación renal: Mecanismos intrínsecos que aseguran un flujo sanguíneo renal constante, independientemente de las fluctuaciones en la presión arterial.

1.1.4 Relevancia Clínica

• Alteraciones en la vascularización renal pueden conducir a patologías como la hipertensión renovascular, insuficiencia renal o nefropatía diabética.
• El conocimiento detallado de la vascularización es crucial para procedimientos como angiografías, trasplantes renales y tratamiento de enfermedades vasculares renales.

1.2 LA NEFRONA: UNIDAD FUNCIONAL DEL RIÑÓN

La nefrona es la unidad funcional básica del riñón, responsable de los procesos de filtración, reabsorción y secreción necesarios para formar la orina y mantener la homeostasis del cuerpo. Cada riñón contiene aproximadamente un millón de nefronas, que trabajan en paralelo para procesar el plasma sanguíneo.

1.2.1 Tipos de Nefronas

Existen dos tipos principales de nefronas según su ubicación y función:

• Nefronas corticales: Constituyen el 85% de las nefronas. Su glomérulo se encuentra en la corteza renal, y sus asas de Henle son cortas.
• Nefronas yuxtamedulares: Representan el 15% restante. Tienen glomérulos cerca de la médula renal y asas de Henle más largas, que son esenciales para la concentración de la orina.

1.2.2 Componentes de la Nefrona
La nefrona consta de varias estructuras especializadas, cada una con funciones específicas:

• Glomérulo: Un ovillo de capilares donde se filtra el plasma sanguíneo. Está rodeado por la cápsula de Bowman, que recoge el filtrado glomerular (orina primaria).
• Túbulo Proximal: Primera porción tubular de la nefrona, responsable de la reabsorción de agua, glucosa, aminoácidos y electrolitos esenciales.
• Asa de Henle: Segmento tubular en forma de 'U'. La rama descendente es permeable al agua, mientras que la rama ascendente transporta activamente sodio y cloro. Es clave para generar el gradiente osmótico medular.
• Túbulo Distal: Reabsorbe sodio y agua bajo la influencia de la aldosterona. Secreta iones para regular el pH.
• Túbulo Colector: Recoge el filtrado de varias nefronas y ajusta la concentración final de la orina bajo la influencia de la ADH.

1.2.3 Unidad Yuxtaglomerular

• Conjunto de células especializadas que regulan la presión arterial y el flujo sanguíneo renal.
• Células yuxtaglomerulares: Secretan renina en respuesta a disminuciones de la presión arterial.
• Mácula densa: Detecta cambios en la concentración de sodio en el túbulo distal.

1.2.4 Funciones de la Nefrona

• Filtración: Ocurre en el glomérulo, donde se filtran sustancias del plasma hacia la cápsula de Bowman.
• Reabsorción: Recupera la mayoría del agua, electrolitos y nutrientes filtrados hacia la sangre.
• Secreción: Elimina desechos y sustancias en exceso directamente desde la sangre hacia los túbulos.
• Excreción: El filtrado final se elimina del cuerpo como orina.

1.2.5 Relevancia Clínica

Alteraciones en las funciones de la nefrona pueden conducir a enfermedades como insuficiencia renal, síndrome nefrótico, hipertensión y alteraciones electrolíticas. Fármacos como los diuréticos actúan en diferentes segmentos de la nefrona para regular la excreción de agua y sodio.

1.3 FUNCIONES FISIOLÓGICAS DEL RIÑÓN

1.3.1 Filtración Glomerular: Proceso de Formación de Orina Primaria
La filtración glomerular es el primer paso en la formación de la orina y ocurre en el glomérulo, una red capilar ubicada en la cápsula de Bowman. La sangre fluye a través de la arteriola aferente hacia el glomérulo, donde la presión hidrostática fuerza el paso de agua y solutos pequeños hacia la cápsula de Bowman, formando la orina primaria. Factores influyentes:

• Presión arterial: Regula la presión glomerular.
• Permeabilidad de la membrana de filtración: Compuesta por endotelio capilar, membrana basal y podocitos.

La Tasa de Filtración Glomerular (TFG) promedio en adultos saludables es de aproximadamente 120 mL/min.

1.3.2 Reabsorción y Secreción Tubular: Regulación del Equilibrio Hidroelectrolítico
Después de la filtración, el túbulo renal reabsorbe la mayor parte del filtrado para devolverlo a la sangre y secreta sustancias adicionales al túbulo para su excreción. En el túbulo proximal, se reabsorben glucosa, aminoácidos y agua. Hormonas como la aldosterona y la ADH regulan el equilibrio en los túbulos distal y colector. Se secretan sustancias como H⁺ y K⁺ para regular el pH y la composición electrolítica.

1.3.3 Concentración de la Orina: Papel del Asa de Henle y la Médula Renal
El asa de Henle desempeña un papel clave en la concentración y dilución de la orina mediante un gradiente osmótico:

• Rama descendente: Permeable al agua, permite la salida por ósmosis hacia el intersticio medular.
• Rama ascendente: Impermeable al agua, transporta activamente sodio y cloro al intersticio.

La médula renal actúa como un reservorio osmótico que maximiza la reabsorción de agua, especialmente bajo la influencia de la ADH.

1.3.4 REGULACIÓN DEL PH SANGUÍNEO: SISTEMAS DE AMORTIGUACIÓN RENAL
El riñón regula el equilibrio ácido-base eliminando exceso de ácido o base mediante los túbulos:

• Reabsorción de bicarbonato: En el túbulo proximal se reabsorbe la mayor parte del bicarbonato filtrado.
• Secreción de protones (H⁺): En el túbulo distal y colector, mediante bombas activas.
• Generación de nuevos bicarbonatos: A partir de la excreción de amonio (NH₄⁺) y ácidos titulables.

Este mecanismo permite compensar alteraciones metabólicas o respiratorias como acidosis o alcalosis.

4.1 INTERRELACIÓN CON OTROS SISTEMAS

1.4.1 Función Renal en el Equilibrio Ácido-Base y su Relación con los Pulmones
El riñón y los pulmones trabajan conjuntamente para regular el equilibrio ácido-base del organismo, manteniendo el pH sanguíneo entre 7.35 y 7.45.

Papel de los riñones:

• Reabsorción de bicarbonato (HCO₃⁻) en el túbulo proximal para evitar su pérdida.
• Secreción de protones (H⁺) en el túbulo distal y colector, acidificando la orina.
• Excreción de amonio (NH₄⁺) y ácidos titulables para eliminar el exceso de carga ácida.

Relación con los pulmones:

• Los pulmones eliminan dióxido de carbono (CO₂), reduciendo la acidez corporal.
• En acidosis respiratoria, los riñones compensan reteniendo bicarbonato.
• En alcalosis respiratoria, los riñones aumentan la excreción de bicarbonato.

Relevancia clínica:

• Alteraciones como acidosis metabólica o respiratoria requieren la interacción entre ambos sistemas para lograr la compensación adecuada.

1.4.2 Colaboración con el Sistema Endocrino en la Producción de Hormonas
Los riñones actúan como un órgano endocrino, produciendo y activando hormonas clave:

• Eritropoyetina: Estimula la producción de glóbulos rojos en la médula ósea en respuesta a niveles bajos de oxígeno.
• Renina (RAAS): Regula la presión arterial y la perfusión renal mediante la activación del sistema renina-angiotensina-aldosterona.
• Calcitriol (Vitamina D activa):
  - Aumenta la absorción de calcio y fósforo en el intestino.
  - Regula la homeostasis ósea junto con la parathormona (PTH).
• Relación con otros órganos endocrinos:
  - Las glándulas suprarrenales producen aldosterona, regulada por el sistema RAAS.
  - La glándula paratiroides ajusta la liberación de PTH en respuesta a los niveles de calcio.

1.4.3 Impacto en el Sistema Cardiovascular

La función renal está profundamente relacionada con la salud cardiovascular. Los riñones regulan el volumen sanguíneo, la presión arterial y el equilibrio electrolítico. Regulación de la presión arterial:

• Ajustan la excreción de sodio y agua en respuesta a variaciones de la presión arterial.
• El sistema RAAS y la liberación de ADH son claves en este proceso.

Control del equilibrio hidroelectrolítico:

• Mantienen niveles adecuados de sodio, potasio y otros electrolitos necesarios para la función cardíaca.

Relación con enfermedades cardiovasculares:

• La hipertensión prolongada puede causar daño renal (nefropatía hipertensiva).
• La insuficiencia renal crónica aumenta el riesgo de insuficiencia cardíaca y arritmias.

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