La Nefrona y su Función en el Riñón
La nefrona es la unidad funcional del riñón, encargada de filtrar la sangre y eliminar los residuos metabólicos. Cada riñón contiene aproximadamente 1.200.000 nefronas.
Componentes de la Nefrona
- Cápsula de Bowman: Bolsa que rodea el glomérulo. El conjunto de un glomérulo en su cápsula se denomina corpúsculo de Malpighi.
- Túbulo Contorneado Proximal: Conducto sinuoso que sigue a la cápsula de Bowman.
- Asa de Henle: Tubo muy fino en forma de U.
- Túbulo Contorneado Distal: Desemboca en uno de los tubos renales o colectores que se encuentran en la médula renal, y finalmente en los cálices renales.
Los túbulos contorneados, el asa de Henle y los túbulos colectores están rodeados por una compleja red de capilares sanguíneos. El glomérulo, la cápsula de Bowman y los túbulos contorneados de la mayoría de las nefronas se encuentran en la corteza renal, cerca de la superficie del riñón, mientras que el asa de Henle y los túbulos colectores se dirigen hacia el interior de la médula renal, aunque esto varía según el tamaño del asa de Henle.
Procesos Clave en la Nefrona
Filtración Glomerular
La filtración del plasma sanguíneo ocurre desde el capilar glomerular al interior de la cápsula de Bowman. Los capilares glomerulares son permeables debido a la alta presión sanguínea, mantenida por el menor calibre de la arteriola eferente en comparación con la aferente.
El filtrado es muy similar al plasma, pero sin proteínas ni células sanguíneas, y está compuesto por agua, glucosa, urea, aminoácidos, sales minerales y otras pequeñas moléculas. Este filtrado fluye por los túbulos. Si se eliminase directamente, sería perjudicial para el organismo, ya que se perderían grandes cantidades de agua y sustancias nutritivas. La velocidad de filtración aumenta al incrementarse la presión arterial, alcanzando aproximadamente 180 litros diarios.
Reabsorción Tubular
La mayor parte del agua y las sustancias disueltas que se filtran en el glomérulo son reabsorbidas y pasan a los capilares peritubulares, ingresando nuevamente a la sangre que corre hacia la vena renal. Esta sangre, libre de residuos, sale del riñón, mientras que la solución concentrada de urea y otras sustancias de desecho no reabsorbidas da lugar a la orina.
En el túbulo proximal se reabsorbe del 65% al 70% del filtrado glomerular, gracias a la absorción activa de sodio. Junto con el sodio, se reabsorbe gran parte del bicarbonato, la glucosa y los aminoácidos filtrados por el glomérulo. Estos no aparecen en la orina a menos que se supere la capacidad de los transportadores de membrana. Diversos nutrientes y metabolitos útiles, como citrato, lactato, acetato, succinato, oxalato, vitaminas hidrosolubles, acetoacetato e hidroxibutirato, se reabsorben en el túbulo proximal mediante transporte con Na+.
Reabsorción de Proteínas
La concentración de proteínas, principalmente albúminas, es muy baja (10 mg/litro) en comparación con el plasma (50 g/litro). La nefrona recupera casi toda la proteína filtrada mediante endocitosis dependiente del receptor y de energía. Un aumento de la permeabilidad en la barrera glomerular causa proteinurias al superarse la capacidad de recuperación.
En resumen, los glomérulos filtran la sangre, una parte se reabsorbe en el túbulo y el resto se elimina por la orina. El riñón filtra aproximadamente 120 ml de plasma por minuto, pero solo se forma 1 ml de orina en ese tiempo, lo que significa que 119 ml de agua con sustancias en disolución son reabsorbidos.
Regulación del Equilibrio Homeostático
La función renal está estrechamente controlada, ya que de ella depende el equilibrio homeostático, incluyendo la presión sanguínea, el equilibrio hidroelectrolítico y el pH.
Hormona Antidiurética (ADH)
La reabsorción de agua en el túbulo contorneado distal y en el tubo colector depende de la hormona antidiurética (ADH), producida por la neurohipófisis.
En ausencia de ADH, las paredes de los túbulos distales y colectores son impermeables, eliminándose un gran volumen de orina muy diluida. La presencia de ADH facilita la reabsorción de agua en estos túbulos, produciendo una orina concentrada.
Aldosterona
La aldosterona, producida por las glándulas suprarrenales, contribuye a la formación de orina concentrada al incrementar la reabsorción de Na+ en el túbulo colector, lo que provoca una mayor absorción de agua en presencia de ADH.
Sistema Renina-Angiotensina
El sistema renina-angiotensina regula la presión arterial y la tasa de filtración glomerular. La renina es producida por las células yuxtaglomerulares, situadas al lado de la mácula densa en el contacto entre la porción final del asa de Henle y las arteriolas aferentes.
La renina actúa sobre el angiotensinógeno del plasma, iniciando la formación de angiotensina II, que constriñe las arteriolas aferentes y eferentes, reduciendo el riego sanguíneo renal. También induce la secreción de aldosterona en la cápsula suprarrenal para facilitar la reabsorción de sodio y agua en los túbulos distales y colectores, y estimula la sensación de sed y la liberación de ADH por la hipófisis.
Secreción Tubular
La secreción tubular permite segregar activamente diversas sustancias desde la sangre y el líquido intersticial hacia la luz tubular, gracias a sistemas transportadores de membrana. Esto incluye sustancias endógenas (sales biliares, uratos, creatinina) y exógenas (fármacos como penicilina, salicilatos, sacarina).
Este proceso es especialmente activo en la porción distal, donde NH3 y algunos fármacos y toxinas son bombeados activamente hacia el interior del túbulo.