Una de las funciones más importantes y sobre todo más conocidas del riñón es la formación de orina.
A veces (de mañana normalmente, por ejemplo) notamos a la orina con un color, olor, etc más intensos, como si estuviera más concentrado; mientras que luego de, por ejemplo, haber ingerido mucho líquido (como después de tomar mate o mucha agua luego de hacer deporte) notamos características totalmente opuestas: la orina se ve casi color transparente, mucho menos concentrada o, lo que es igual, mucho más diluida. Estas características están reguladas por el riñón, y sirven para varias cosas: Básicamente, para mantener constante la cantidad de agua y otras sustancias en el cuerpo: como la única manera de eliminar muchos desechos del cuerpo es a través del agua, entonces si necesitamos eliminar, por ejemplo, sodio o potasio (luego de haber comido una comida muy salada) necesitamos excretar también agua. Pero si la concentración fuera baja, necesitaríamos orinar demasiado y estaríamos perdiendo litros y litros de agua, lo que ocasionaría una alta dependencia al consumo de altas cantidades de agua, o nos deshidrataríamos. De igual manera, si la orina fuera muy concentrada, al tomar mucha agua lo que pasaría sería que necesitaríamos excretar mucha agua, y como la orina está concentrada, al eliminar agua eliminaríamos muchas sustancias (sodio, cloro, potasio, etc) que necesitamos para vivir, y por lo tanto tendríamos déficits de solutos como electrolitos. Por esto es que es tan importante poder regular la concentración de sustancias en la orina. Ahora veremos cómo se regula la concentración de agua.
La Hormona Anti Diurética (ADH) o vasopresina es una hormona que estimula la reabsorción de agua. Como dice su nombre, disminuye la diuresis, es decir, la excreción de orina (es decir, volumen de orina). Lo que hace la ADH es cambiar el nivel de reabsorción o secreción en algunos lugares de los túbulos para así aumentar la reabsorción de agua y por ello la concentración osmolar en la orina.
El túbulo proximal no cambia su actividad por la ADH, por lo que recién en el Asa de Henle podemos ver su influencia; en presencia de la ADH, la orina alcanzará una mayor osmolaridad, por algo que tiene que ver con la osmolaridad en la médula renal que varía con la absorción de la urea, como se explicará posteriormente.
La porción inicial del túbulo distal actúa similar al asa gruesa de Henle, pero la segunda porción sí que está muy influida por la ADH: su presencia hace que se absorba una cantidad de agua mucho mayor, tanto en la porción final del túbulo distal como en el túbulo y conducto colector cortical. Si bien en estas porciones es donde se reabsorbe más agua (luego del túbulo proximal, claro está), en donde realmente se produce la suba de osmolaridad de la orina es en el conducto colector medular: como el intersticio de la médula tiene una osmolaridad muy alta, de 1 400 mOsm/l (1,4 osmololares), la orina puede concentrarse hasta esos niveles, y es esta de hecho la concentración máxima de la orina. Como vemos, lo que hace que el conducto colector medular sea el sitio del subidón de osmolaridad es su alta osmolaridad en el intersticio, relacionada también al urea, como veremos luego.
- Elevada osmolaridad de la médula renal
Las dudas que nos surgen al ver una osmolaridad tan alta son las siguientes: ¿Cómo se llega a ella? y, la segunda y muy importante, ¿Cómo se mantiene? esto es clave, porque si bien se pueden generar grandes gradientes osmolares, al existir un gran intercambio con los capilares lo normal sería que esta osmolaridad se "lave" y por ello vaya disminuyendo a medida que el flujo peritubular aumenta.
Supongamos primeramente que tenemos la misma osmolaridad tanto en el túbulo como en el intersticio del asa. Al existir las bombas en el segmento grueso, el bombeo selectivo de iones hacia el intersticio aumenta la osmolaridad en el intersticio, y disminuye así mismo la del túbulo. Las bombas pueden crear hasta una gradiente de 200 mosmoles, por lo que de tener ambos 300, quedará el túbulo con 200 y el intersticio con 400.
- Como el intersticio del segmento grueso del asa tiene forma de u, esta misma variación se aplicará al segmento descendente, y esto hará que ahora el intersticio de 400 se iguale al túbulo de 300, pero sin cambiar la osmolaridad del intersticio: entonces el túbulo subirá a 400. Y en el grueso se volverá a crear la gradiente de 200 mosmoles, dejando al intersticio en 500 y al túbulo en 300, y así sucesivamente hasta formar la gradiente osmolar que es encuentra normalmente en la médula.
La Urea es muy importante en la hiperosmolaridad medular. Primero que nada, sabemos que solo se absorbe en los conductos colectores medulares (CCM), y está muy influenciado, como todo en el CCM, por la ADH. Entonces, cuando la absorción de urea aumenta, también lo hace la osmolaridad del intersticio, y por ello aumenta la reabsorción de agua , y viceversa. La urea contribuye en un 40-50% a la osmolaridad de la médula; es decir, sin ella, la osmolaridad sería de solo unos 600 mOsm/litro.
- Entonces, al secretarse ADH, como lo que busca es la reabsorción de agua, inducirá también a la reabsorción de urea. Para ello induce a la expresión del transportador de urea inducido por ADH, que se llama UT-A3. (UT-A1 es el normal). Sin embargo, la urea tiene otro truco bajo la manga...
Por día, metabólicamente, debemos secretar unos 600 mOsm. Con los datos que tenemos, ya podemos hallar la mínima orina que necesita una persona promedio para sobrevivir (y, por lo tanto, la mínima ingesta de agua dulce).
Máxima concentración = 1 200 mOsm/litro
Secretar 600 mOsm = necesitamos medio litro.
Medio litro es la mínima cantidad de orina diaria.
A veces (de mañana normalmente, por ejemplo) notamos a la orina con un color, olor, etc más intensos, como si estuviera más concentrado; mientras que luego de, por ejemplo, haber ingerido mucho líquido (como después de tomar mate o mucha agua luego de hacer deporte) notamos características totalmente opuestas: la orina se ve casi color transparente, mucho menos concentrada o, lo que es igual, mucho más diluida. Estas características están reguladas por el riñón, y sirven para varias cosas: Básicamente, para mantener constante la cantidad de agua y otras sustancias en el cuerpo: como la única manera de eliminar muchos desechos del cuerpo es a través del agua, entonces si necesitamos eliminar, por ejemplo, sodio o potasio (luego de haber comido una comida muy salada) necesitamos excretar también agua. Pero si la concentración fuera baja, necesitaríamos orinar demasiado y estaríamos perdiendo litros y litros de agua, lo que ocasionaría una alta dependencia al consumo de altas cantidades de agua, o nos deshidrataríamos. De igual manera, si la orina fuera muy concentrada, al tomar mucha agua lo que pasaría sería que necesitaríamos excretar mucha agua, y como la orina está concentrada, al eliminar agua eliminaríamos muchas sustancias (sodio, cloro, potasio, etc) que necesitamos para vivir, y por lo tanto tendríamos déficits de solutos como electrolitos. Por esto es que es tan importante poder regular la concentración de sustancias en la orina. Ahora veremos cómo se regula la concentración de agua.
Concentración de agua. ADH.
La Hormona Anti Diurética (ADH) o vasopresina es una hormona que estimula la reabsorción de agua. Como dice su nombre, disminuye la diuresis, es decir, la excreción de orina (es decir, volumen de orina). Lo que hace la ADH es cambiar el nivel de reabsorción o secreción en algunos lugares de los túbulos para así aumentar la reabsorción de agua y por ello la concentración osmolar en la orina.
El túbulo proximal no cambia su actividad por la ADH, por lo que recién en el Asa de Henle podemos ver su influencia; en presencia de la ADH, la orina alcanzará una mayor osmolaridad, por algo que tiene que ver con la osmolaridad en la médula renal que varía con la absorción de la urea, como se explicará posteriormente.
La porción inicial del túbulo distal actúa similar al asa gruesa de Henle, pero la segunda porción sí que está muy influida por la ADH: su presencia hace que se absorba una cantidad de agua mucho mayor, tanto en la porción final del túbulo distal como en el túbulo y conducto colector cortical. Si bien en estas porciones es donde se reabsorbe más agua (luego del túbulo proximal, claro está), en donde realmente se produce la suba de osmolaridad de la orina es en el conducto colector medular: como el intersticio de la médula tiene una osmolaridad muy alta, de 1 400 mOsm/l (1,4 osmololares), la orina puede concentrarse hasta esos niveles, y es esta de hecho la concentración máxima de la orina. Como vemos, lo que hace que el conducto colector medular sea el sitio del subidón de osmolaridad es su alta osmolaridad en el intersticio, relacionada también al urea, como veremos luego.
Requisitos para concentrar orina:
- ADH: aumenta la permeabilidad del túbulo a la reabsorción de agua- Elevada osmolaridad de la médula renal
Osmolaridad renal en la médula. Explicación.
Las dudas que nos surgen al ver una osmolaridad tan alta son las siguientes: ¿Cómo se llega a ella? y, la segunda y muy importante, ¿Cómo se mantiene? esto es clave, porque si bien se pueden generar grandes gradientes osmolares, al existir un gran intercambio con los capilares lo normal sería que esta osmolaridad se "lave" y por ello vaya disminuyendo a medida que el flujo peritubular aumenta.
Mecanismo multiplicador de contracorriente.
La razón por la cual se mantiene tan alta osmolaridad se debe al llamado "Mecanismo de contracorriente". Este mecanismo funciona así:Fase 1: Creación de Gradiente Osmolar.
La creación de la gradiente osmolar tan alta se debe básicamente a dos factores: 1) reabsorción en segmento grueso del asa de Henle, y 2) Reabsorción de Urea en conductos colectores. Primero veremos lo que ocurre en el segmento grueso del Asa de Henle:Supongamos primeramente que tenemos la misma osmolaridad tanto en el túbulo como en el intersticio del asa. Al existir las bombas en el segmento grueso, el bombeo selectivo de iones hacia el intersticio aumenta la osmolaridad en el intersticio, y disminuye así mismo la del túbulo. Las bombas pueden crear hasta una gradiente de 200 mosmoles, por lo que de tener ambos 300, quedará el túbulo con 200 y el intersticio con 400.
- Como el intersticio del segmento grueso del asa tiene forma de u, esta misma variación se aplicará al segmento descendente, y esto hará que ahora el intersticio de 400 se iguale al túbulo de 300, pero sin cambiar la osmolaridad del intersticio: entonces el túbulo subirá a 400. Y en el grueso se volverá a crear la gradiente de 200 mosmoles, dejando al intersticio en 500 y al túbulo en 300, y así sucesivamente hasta formar la gradiente osmolar que es encuentra normalmente en la médula.
Fase 2: Manutención de la Gradiente formada
Los túbulos, sobre todo el Asa de Henle, tienen forma de U. Y los capilares peritubulares también, de modo que van primero descendiendo hasta la médula y luego ascienden de nuevo hasta la corteza. Como hay un intercambio entre los capilares y el intersticio, al haber mayor osmolaridad en el intersticio, al ir bajando, los capilares irán perdiendo agua y concentrando la sangre. Pero cuando den la vuelta, al subir, de nuevo irán hacia un ambiente con menor osmolaridad, y entonces irán absorbiendo agua de nuevo y así al final el "lavado" será mínimo, es decir, no se perderá la osmolaridad formada. Esta es la magia del mecanismo de contracorriente, y la razón por la que tiene forma de U.
Urea.
La Urea es muy importante en la hiperosmolaridad medular. Primero que nada, sabemos que solo se absorbe en los conductos colectores medulares (CCM), y está muy influenciado, como todo en el CCM, por la ADH. Entonces, cuando la absorción de urea aumenta, también lo hace la osmolaridad del intersticio, y por ello aumenta la reabsorción de agua , y viceversa. La urea contribuye en un 40-50% a la osmolaridad de la médula; es decir, sin ella, la osmolaridad sería de solo unos 600 mOsm/litro.
- Entonces, al secretarse ADH, como lo que busca es la reabsorción de agua, inducirá también a la reabsorción de urea. Para ello induce a la expresión del transportador de urea inducido por ADH, que se llama UT-A3. (UT-A1 es el normal). Sin embargo, la urea tiene otro truco bajo la manga...
Recirculación de urea.
- Además de reabsorberse, la urea puede volver a secretarse para arrastrar de nuevo agua hacia dentro. Esto ocurre llevando la urea recién secretada hacia asa delgada, y secretarlo a la luz mediante un transportador llamado UT-A2.¿Cuánto es lo mínimo que se puede orinar diariamente, entonces?
Por día, metabólicamente, debemos secretar unos 600 mOsm. Con los datos que tenemos, ya podemos hallar la mínima orina que necesita una persona promedio para sobrevivir (y, por lo tanto, la mínima ingesta de agua dulce).
Máxima concentración = 1 200 mOsm/litro
Secretar 600 mOsm = necesitamos medio litro.
Medio litro es la mínima cantidad de orina diaria.
Comentarios
Publicar un comentario