Anatomía y Fisiología del Aparato Excretor

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Tema 6 Aparato Excretor. Biología Humana

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Anatomía y Fisiología del Aparato Excretor

  1. 1. Tema 6 ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL APARATO EXCRETOR
  2. 2. La excreción  Es la eliminación de sustancias de desecho producidas por el metabolismo.  Los órganos que participan en la excreción son:  Pulmones. Dióxido de carbono.  Hígado. Expulsa al intestino productos tóxicos formados en las transformaciones químicas de los nutrientes, (se eliminan mediante las heces).  Glándulas sudoríparas. Filtran productos tóxicos, y eliminan agua.  Riñones. Filtración selectiva de los compuestos tóxicos de la sangre. Regulan la cantidad de sales del organismo.
  3. 3. La excreción
  4. 4. Homeostasis  Conjunto de mecanismos por los que los seres vivos mantienen estables las propiedades y composición de su medio interno.  Mantenimiento de la presión osmótica: A través de los riñones.  Temperatura corporal: Mediante el sudor y la circulación sanguínea.  Ph: A través de los sistemas tampón.  Coordinación química de muchas sustancias mediante las hormonas (por ejemplo la glucosa, regulada por las hormonas insulina y glucagón)  Estos mecanismos detectan variaciones y desencadenan los procesos para corregirlas.
  5. 5. La excreción  La depuración del medio interno consiste en eliminar diferentes productos de desecho: dióxido de carbono, urea, creatinina, ácido úrico, etc.
  6. 6. Productos de desecho  Urea. Se produce en el hígado por degradación de los aminoácidos, y se elimina con la orina (es el producto de desecho principal de compuestos nitrogenados).  Ácido úrico. Es un producto de desecho del metabolismo de nitrógeno (purinas) y se encuentra en la orina en pequeñas cantidades.  Dióxido de carbono: Formado en la respiración celular, se excreta por los pulmones.  Agua: Se produce en la respiración celular, y se excreta mediante los riñones, el sudor y la respiración pulmonar.  Pigmentos biliares: Se forman por degradación de la hemoglobina en el hígado, y se expulsan con las heces.
  7. 7. Anatomía del aparato urinario  Órganos excretores:  Riñones. Filtran la sangre que les llega a través de las arterias renales; la sangre libre de desechos sale por las venas renales.  Vías excretoras:  Uréteres  Vejiga urinaria  Uretra
  8. 8. Riñones  Cápsula renal: Fina membrana de tejido conjuntivo.  Corteza renal: 1 cm de grosor, aspecto granuloso.  Médula: Aspecto estriado radial. Dividida en sectores (pirámides renales) por las columnas renales.  Pelvis renal: Forma de copa, recoge la orina procedente de los cálices renales.
  9. 9. Localización riñones
  10. 10. Funciones de los riñones  Excreción de productos metabólicos de desecho.  Regular el equilibrio hídrico y electrolítico  Regular el equilibrio ácido-base  Sintetizar eritropoyetina (EPO), hormona que estimula la producción de eritrocitos.  Regulación de la presión arterial: produciendo renina, que la aumenta, o regulando el agua.  Gluconeogénesis: síntesis de glucosa a partir de aminoácidos.
  11. 11. Uréteres  Parten de la pelvis renal y llevan la orina hasta la vejiga.  Diámetro 3 mm.  La orina desciende por gravedad
  12. 12. Vejiga  Bolsa dilatable en la excavación de la pelvis.  Llena tiene forma esférica y puede retener de 2 a 3 litros de orina.  Se vacía por contracción de la capa muscular.
  13. 13.  Conducto que lleva la orina hasta el exterior del cuerpo durante la micción.  En el hombre es más larga y tiene también función reproductora.  Tiene dos esfínteres que la mantienen cerrada hasta el momento de orinar. Uretra
  14. 14. Riñón y nefrona Cada cáliz recoge la orina y la vacía en la pelvis
  15. 15. La nefrona  Unidad funcional del riñón. Formada por:  Glomérulo renal, capilares procedentes de una arteriola aferente.  Cápsula de Bowmann, bolsa que rodea al glomérulo.  Túbulo contorneado proximal  Asa de Henle  Túbulo contorneado distal, que desemboca en el tubo colector. La orina pasa a los cálices renales.
  16. 16. Corpúsculo de malpighi
  17. 17. Corpúsculo de malpighi
  18. 18. Vasos sanguíneos en la nefrona glomérulo Capilares peritubulares
  19. 19. Vasos sanguíneos renales  Arteriola Aferente:  Lleva sangre al glomérulo.  Glomérulo:  Red capilar donde se filtra el plasma.  Arteriola Eferente:  Lleva sangre desde el glomérulo a los capilares peritubulares  Capilares peritubulares.
  20. 20. Fisiología de la nefrona FILTRACIÓN GLOMERULAR REABSORCIÓN TUBULAR SECRECIÓN TUBULAR
  21. 21. Fisiología de la nefrona 1. Filtración glomerular: Paso de plasma sanguíneo (sin células ni proteínas) desde el glomérulo a la cápsula de Bowmann. 2. Reabsorción tubular: la mayor parte del agua y sustancias filtradas por el glomérulo son reabsorbidas y pasan a los capilares peritubulares. 3. Secreción tubular: se traspasan a la nefrona sustancias, que si bien no se han filtrado en el glomérulo, es necesario eliminar.
  22. 22. Fisiología de la nefrona Sustancia a eliminar Sustancia que no debe ser eliminada EXCRECIÓN FILTRACIÓN: salida de líquido de los capilares glomerulares al túbulo renal REABSORCIÓN: transporte de las sustancias desde el interior del túbulo hacia la sangre SECRECIÓN: transporte de las sustancias desde la sangre al interior del túbulo EXCRECIÓN: eliminación de las sustancias al exterior con la orina
  23. 23.  La reabsorción y la secreción tubular se basan en el transporte a través del epitelio del túbulo REABSORCIÓN Túbulo renal Capilar peritubular
  24. 24.  La reabsorción y la secreción tubular se basan en el transporte a través del epitelio del túbulo SECRECIÓN Túbulo renal Capilar peritubular
  25. 25. Filtración Glomerular  Producido por la presión de la sangre en el capilar del glomérulo.  El filtrado contiene:  Agua (95%)  Urea (3%)  Aminoácidos  Sales minerales e iones: potasio, sodio, cloro, iones fosfato y sulfato  Otras sustancias: ácido úrico y creatinina  Diariamente se filtran en los riñones 180 litros de plasma.
  26. 26. Filtración glomerular  La pared de los capilares glomerulares es muy permeable endotelio Lámina basal podocitos
  27. 27. proteínas Agua, sales, nutrientes sangre Células proteinas Misma composición que el plasma (menos las proteínas)  La pared glomerular filtra las sustancias según su tamaño y su carga eléctrica
  28. 28. Reabsorción tubular (I)  En el túbulo proximal se reabsorbe:  El 67% de sodio,  la mayor parte del agua,  los iones cloruro, potasio, bicarbonato y fosfato,  glucosa y aminoácidos,  urea  Cerca del 75% del filtrado se reabsorbe en el túbulo contorneado proximal (antes de llegar al asa de Henle).  El filtrado que entra en el TCP es isotónico respecto al plasma sanguíneo.
  29. 29. Reabsorción tubular  El transporte de sustancias desde el interior tubular al capilar puede ser:  Transporte pasivo: a favor de un gradiente de carga o de concentración.  Difusión simple (urea)  Difusión facilitada (glucosa, Cl-)  Osmosis (agua)  Transporte activo  Bombas transportadoras y/o cotransportadores (Na+)
  30. 30. Transporte pasivo  Se realiza a favor de gradiente y no requiere energía. Se realiza por:  Difusión simple. Pasan las moléculas no polares, como el O2, y pequeñas moléculas polares sin carga, como el CO2 y el agua.  Difusión facilitada.
  31. 31. Transporte pasivo  Difusión facilitada: Se realiza mediante proteínas transmembrana que permiten el paso de los iones y moléculas como glucosa, aminoácidos, etc. Pueden ser:  Proteínas de canal  Proteínas transportadoras específicas. Difusión facilitada mediante proteínas de canal Difusión facilitada mediante proteínas transportadoras
  32. 32. Transporte activo  Se realiza en contra de gradiente y requiere energía.  Las proteínas transportadoras que intervienen se denominan bombas como la bomba de Na+–K+:  Impulsa el transporte activo de glucosa y aminoácidos. Esquema del transporte activo de glucosa dirigido por un gradiente de Na+.
  33. 33.  El transporte a través del epitelio del túbulo puede realizarse por transporte activo o pasivo.
  34. 34. Reabsorción tubular
  35. 35. Reabsorción tubular (I)  El Na+ se reabsorbe por transporte activo y los iones Cl- los siguen pasivamente. El agua le sigue para igualar las concentraciones (ósmosis).  El gradiente de carga generado por la salida de Na+ ocasiona la reabsorción de iones bicarbonato y la entrada de iones H+ al espacio tubular, lo que aumenta la acidez del líquido tubular.  Se reabsorben otros solutos por difusión o transporte activo como glucosa, aminoácidos, Cl-, K+ o fosfatos.  El resultado es un líquido tubular con menor volumen y mayor acidez que el filtrado glomerular, pero que es isosmótico respecto al plasma.
  36. 36.  Los nutrientes como la glucosa se recuperan en el túbulo proximal, pero el transporte de glucosa tiene un límite. CAPILAR
  37. 37.  El límite de reabsorción depende de los transportadores. CAPILAR
  38. 38.  Cuando todos los transportadores están ocupados no se puede reabsorber más glucosa. CAPILAR
  39. 39. Glucosuria  Si se excede el límite de transporte de glucosa aparece glucosa en la orina. Capilar peritubular orina
  40. 40. Reabsorción tubular (II)  En el asa de Henle se reabsorbe el 25 % del cloruro sódico y el 15 % del agua.  Los productos de desecho se van concentrando en el túbulo a medida que se reabsorbe el agua.  Para sacar agua del túbulo a pesar de que la concentración de productos de desecho es muy grande en su interior en el asa de Henle tiene lugar el mecanismo de contracorriente.  Este proceso tiene lugar gracias a que los segmentos del asa de Henle son funcionalmente diferentes.
  41. 41. Mecanismo contracorriente  Se basa en la distinta funcionalidad de los segmentos del asa de Henle.  Consiste en el aumento progresivo de la concentración de orina independientemente del sentido de la corriente del líquido.
  42. 42. Mecanismo de contracorriente sodio El asa de Henle desciende hacia la médula renal
  43. 43. Mecanismo contracorriente  Rama ascendente:  Se reabsorbe Na+, lo que junto a la salida de urea de la porción inferior del tubo colector genera una elevada concentración de solutos en la médula renal.  Esta porción es prácticamente impermeable al agua.  Rama descendente:  Al ser permeable al agua, esta sale debido a la elevada concentración de Na+ en el exterior.  El líquido tubular se concentra a medida que avanza por esta rama.  El líquido que alcanza el TCD es hipotónico respecto al plasma.
  44. 44. Reabsorción tubular (III)  En el túbulo distal se terminan de reabsorber cantidades variables de Na+ y agua.  Finalmente se ha reabsorbido el 99 % del líquido filtrado.  Estos procesos se adecuan a las necesidades del organismo en cada momento. La concentración final de la orina excretada depende de la presencia de Hormona antidiurética.
  45. 45. Secreción tubular  Los desechos y sustancias que no fueron filtrados o que han sido reabsorbidos de forma pasiva son eliminadas de la sangre para su excreción.  Estos desechos son excretados activamente en el túbulo contorneado distal y túbulo colector.  Iones K+  Iones H+ (acidifican la orina)  Amoniaco  Drogas (sustancias tanto dañinas como medicinales)
  46. 46. Fisiología de la nefrona  Tubo contorneado proximal:  Reabsorción.  Secreción.  Asa de Henle:  Rama descendente: Reabsorción de agua.  Rama ascendente: Transporte activo de Na+, impermeable al agua.  Tubo contorneado distal:  Secreción.  Reabsorción.  Tubo colector:  Reabsorción.  Secreción.  Reabsorción de agua regulada por ADH (hormona antidiurética)
  47. 47. Regulación del balance electrolítico  El balance electrolítico, la presión arterial y el ph sanguíneo dependen del control de la filtración glomerular y la reabsorción tubular:  Hormona antidiurética (ADH)  Angiotensina II  Aldosterona  Péptido auricular natriurético (PAN)
  48. 48. Hormona antidiurética (ADH)  Producida en el hipotálamo y almacenada en la neurohipófisis: Produce reabsorción de agua  Se secreta cuando hay:  Hiperosmolaridad del líquido extracelular  Hipotensión (barorreceptores)  En presencia de ADH se elimina orina concentrada debido al aumento de permeabilidad del tubo colector.  En ausencia de ADH se elimina orina muy diluida porque las paredes del conducto colector se vuelven impermeables.
  49. 49. Angiotensina II  Se estimula por hipotensión.  La renina (producida por las células yuxtaglomerulares) actua sobre el angiotensinógeno (proteína plasmática) que estimula la liberación de angiotensina I que se transforma en angiotensina II.  Aumenta la presión arterial:  Vasoconstricción  Reabsorción de sodio y agua
  50. 50. Aparato Yuxtaglomerular
  51. 51. Aparato Yuxtaglomerular  Es la principal estructura que interviene en la regulación de la tensión arterial.  Está formado por células modificadas del TCD y endotelio de la arteriola:  Células yuxtaglomerulares: células musculares de la pared de la arteriola aferente, llenas de gránulos de renina (controla la presión sanguínea).  Mácula densa: células tubulares del TCD
  52. 52. Aparato yuxtaglomerular  Cuando la concentración de Na+ disminuye en el líquido tubular, la mácula densa se activa, permitiendo la secreción de renina y la activación del sistema renina angiotensina aldosterona, y la consecuente antinatriuresis (aumento en la retención de Na+) y, aumento de la presión arterial.  Por el contrario, cuando la macula densa percibe concentraciones de Na+ altas, inhibe la secreción de renina por parte de las células yuxtaglomerulas.  La secreción excesiva de renina puede producir en algunos casos hipertensión arterial.
  53. 53. Aldosterona  La angiotensina II provoca un incremento de la secreción de aldosterona.  Se secreta en hipotensión.  La aldosterona (producida en las glándulas suprarrenales) estimula a los TCD y colectores a que incrementen la reabsorción de Na+, también estimula la reabsorción de agua y la excreción de potasio, produciendo orina concentrada. Su aumento causa elevación de la presión sanguínea.
  54. 54. Péptido auricular natriurético (PAN)  Se secreta (músculo cardiaco) como respuesta al estiramiento de las aurículas cardiacas al aumentar la presión arterial.  Inhibe la reabsorción de Na+ y agua aumentando su excreción y por tanto la excreción de orina (disminuye el volumen sanguíneo).  Potente vasodilatador.
  55. 55. Orina Composición de la orina:  Agua (95%)  Sales minerales:  Cloruro de sodio  Sulfatos y fosfatos  Otros electrolitos, como Na+,Ca+, K+  Compuestos orgánicos:  Urea: producto final nitrogenado del catabolismo de las proteínas.  Ácido úrico: derivado del catabolismo de las bases nitrogenadas.  Creatinina: derivado de la creatina, reservorio energético muscular.  Pigmentos como la urobilina.
  56. 56. Glándulas sudoríparas.  Son glándulas tubulares enrolladas, situadas en la dermis, con un tubo excretor que desemboca en la superficie de la piel.  Dos tipos:  Glándulas ecrinas: desembocan directamente a la superficie de la piel.  Glándulas apocrinas: desembocan en el folículo pilosebáceo.
  57. 57. Glándulas sudoríparas.  Glándulas ecrinas: formadas por un glomérulo secretor y un conducto excretor, desembocan directamente a la superficie de la piel.  Existen unas 600 por cm2 de piel, con mayor concentración en palmas de las manos, plantas de los pies y región frontal de la cara.  Segregan 1 litro/día en condiciones basales y hasta 10 L en condiciones extremas.  Glándulas apocrinas: Están formadas por un gran lóbulo secretor y un conducto excretor dérmico que desemboca en el folículo pilosebáceo.  Son poco numerosas y se localizan en axila, periné, pubis y conducto auditivo externo.  Son las encargadas de la secreción de las feromonas, sustancias responsables del olor característico de zonas como las axilas y los órganos sexuales.
  58. 58. El sudor Funciones:  Función excretora: Elimina urea y ácido úrico, y otras sustancias como el tabaco y el alcohol.  Función termorreguladora: el elevado calor de vaporización del agua permite refrigerar la piel. Composición:  99% de agua  0,60% de sales minerales (NaCl)  0,40% de sustancias orgánicas (urea, creatinina y ácido úrico)

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