Riñón 9: Formación de Orina

Formación de Orina.

¿Qué es la orina? Pues es simplemente una especie de sangre filtrada y modificada.

- Extendiéndonos más: el riñón tiene varias funciones, entre ellas la de formar un filtrado y modificarlo secretando o reabsorbiendo sustancias.  Lo que hace el riñón, básicamente, es trabajar mediante gradientes de concentraciones de sustancias y permeabilidades específicas en distintos lugares de las células del epitelio de los túbulos, para así reabsorber o secretar sustancias.
Formación de Gradientes de Concentración.
- La formación de gradientes se da mediante las llamadas bombas, que son proteínas que realizan un transporte formando gradiente y gastando a su paso energía (en forma de ATP)

Bombas

Na/K

H/K

H

Ca

Las células sacan sodio y calcio del cuerpo, y meten potasio e hidrógeno (protones). Estas bombas se encuentran en las superficies laterales de las células tubulares, y las sustancias se intercambian con el intersticio del túbulo (espacio entre túbulo y capilares, por detrás del epitelio).

También tenemos transportes activos secundarios, que aprovechan las gradientes generadas por los transportes primarios y transportan una sustancia a favor de gradiente y otra en contra; es decir, es como que "intercambia la gradiente de dos sustancias". Se llama cotransporte cuando ambas sustancias van al mismo sentido, y contratransporte cuando lo hacen en sentidos opuestos. Respetan la carga de las sustancias (cotransporte es cuando son cargas diferentes y contratransporte cuando son de cargas iguales). Tenemos como ejemplo al cotransporte Na/Glucosa, como ejemplo. De contratransporte: Na/H

Vías de transporte

Una vez generadas las gradientes, el otro ingrediente fundamental es la permeabilidad para el paso de dicha sustancia; es decir, la permeabilidad es como tener dos piscinas una al lado de la otra, una llena y otra vacía, y entre ellas un tubo conector. Si el tubo está cerrado, por más que exista gradiente de presión, el agua no pasará de la piscina llena a la piscina vacía. En cambio, Si el tubo se abre, el agua podrá fluir hasta igualar ambas presiones. En el caso de las células, estos tubos son vías de transporte y pueden ser "conductos" entre las células y dentro de ellas: Transcelular es cuando atraviesa la membrana de la célula, y paracelular es cuando pasa entre las células; entre las uniones celulares. El agua suele pasar entre las células, mientras que el sodio suele hacerlo transcelularmente. También está la pinocitosis, donde se reabsorben por ejemplo proteínas (y también gastan ATP, por lo que se los puede considerar como transporte activo).

Transporte Máximo.

La presencia de las vías de transporte también sacan a luz otro concepto: el de transporte máximo o saturación de los sistemas de transporte.

Volviendo al ejemplo del tubo que conectaba las dos piscinas, podemos ver que la máxima cantidad de sustancia que puede pasar de una piscina a otra, por unidad de tiempo, viene determinado por el diámetro o área del tubo. Algo similar ocurre en el transporte de sustancias en los túbulos: hay una máxima cantidad de sustancia que se puede filtrar desde o hacia los túbulos, que se llama transporte máximo. 

Tenemos por ejemplo a la Glucosa. Su Transporte Máximo es de 375 mg/minuto. Esto significa que, cuando todas las nefronas trabajan a su máxima capacidad, pueden devolver a la sangre 375 gramos de Glucosa cada 60 segundos. Pero, ¿esto significa que no habrá glucosa en la orina? La respuesta es no.

Pasa que no todas las nefronas funcionan a la misma intensidad, ya que algunas se saturan antes o no funcionan tan bien y dejan pasar glucosa desde una concentración tubular menor. Esto se llama "Umbral", y es la concentración de una sustancia en el plasma a partir de la cual ésta empieza a aparecer en la orina. La glucosa tiene un umbral de unos 250 mg/ minuto, es decir, a partir de esa concentración empieza a aparecer en orina una mínima cantidad de glucosa. Pero a concentraciones mayores que 375 mg/minuto, toda la glucosa sobrante se excreta en la orina. Es interesante notar que algunos diabéticos, con los años, desarrollan un transporte máximo de mayor capacidad, para filtrar mejor al glucosa.

Sustancias sin Transporte Máximo.

Algunas sustancias no presentan transporte máximo, y esto es porque la capacidad de transporte es muy superior al transporte realizado. Es común en el transporte pasivo, y a veces también ocurre en el transporte activo. Estos transportes se llaman "Transportes de gradiente-tiempo", porque dependen solo de la gradiente electroquímica y el tiempo en que se realiza dicho transporte, sin tener límite en el transporte máximo.