PDV: Biologia mencion Guía N°26 [4° Medio] (2012)
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Guía N°26 de Biologia mencion del Preuniversitario PDV. Año 2012.

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    PDV: Biologia mencion Guía N°26 [4° Medio] (2012) PDV: Biologia mencion Guía N°26 [4° Medio] (2012) Document Transcript

    • BIOLOGIA MENCIÓN BM-26UNIDAD II: FUNCIONES VITALES Y SALUDE XCRECIÓN Y O SMORREGULACIÓN F ISIOLOGÍA R ENAL Osmolaridad del líquido intersticial 300 (mosm/L) 300 300 100 100 300 300 CORTEZA H2O NaCl Transporte 400 200 400 400 activo NaCl H2O Transporte pasivo H2O NaCl MÉDULA H2O NaCl EXTERNA 400 600 600 600 H2O NaCl H2O NaCl 900 900 700 H2O NaCl MÉDULA INTERNA 1200 1200 1200 Asa de Henle: Mecanismo de Contracorriente
    • INTRODUCCIÓNLos seres vivos, se insertan en un medio ambiente variable, lo que produce continuas respuestasde adaptación con el objetivo de sobrevivir. La capacidad que tienen los organismos paramantener las condiciones internas dentro de ciertos parámetros con valores que permitan la vidase conoce como homeostasis. Son varios los factores del medio interno, que tienen quemantenerse dentro de ciertos límites, incluyendo aquellos que tienen que ser controlados poreliminación de metabolitos.Los organismos multicelulares han desarrollado procesos para la eliminación de sus desechos, queademás sirven para mantener la homeostasis de los líquidos corporales y el balance hidrosalino.Los procesos que mantienen la homeostasis de estos líquidos son la Excreción y laOsmorregulación.La Excreción es el proceso de liberar desechos metabólicos, incluyendo agua y laOsmorregulación consiste en la regulación activa de la presión osmótica de los líquidoscorporales de modo que éstos no resulten excesivamente diluidos ni concentrados, lo cual implicala excreción de los desechos metabólicos, la regulación de las concentraciones de iones y otroscompuestos químicos y el mantenimiento del balance hídrico. ¿Cuál es la cantidad de agua en tu organismo?Corresponde a un 40 a un 60% de su peso total. Sin embargo estos valores varíanconsiderablemente, sobre todo en relación con el contenido de grasa del organismo. Laspersonas que padecen obesidad tienen un menor contenido de agua por kilogramo de peso quelas personas delgadas. Las mujeres tienen una cantidad de agua relativamente inferior que loshombres, ya que el cuerpo femenino tiene una mayor proporción de grasa. En los niños, el aguacorporal también constituye alrededor del 75% del peso corporal. Este porcentaje descienderápidamente durante los primeros diez años de vida. A medida que el individuo adulto envejece,la cantidad de agua corporal continúa descendiendo, de forma que el líquido en los ancianosconstituye un pequeño porcentaje del peso corporal. En los adultos jóvenes, el porcentaje de aguarepresenta el 57% del peso corporal en los hombres y el 47% en las mujeres (Figura 1). 75% 57% 47% Figura 1. Porcentaje total de agua corporal en niños, hombres y mujeres. 2
    • ¿Cómo se distribuye el agua en tu organismo?El agua corporal total puede dividirse en doscompartimientos; el compartimiento líquidointracelular (LIC) y el compartimientolíquido extracelular (LEC). Este último secompone fundamentalmente del plasmasanguíneo y del líquido intersticial que rodea lascélulas. Además, la linfa y el denominado líquidotranscelular, como el líquido cefalorraquídeo,líquido sinovial de las articulaciones y el humoracuoso.El líquido extracelular, constituye el ambienteinterno del organismo y su utilidad reside enproporcionar a las células un ambienterelativamente constante y en transportarsustancias hasta y desde ellas. Por el contrario,el líquido intracelular, al ser soluble, facilita lasreacciones químicas necesarias para la vida(Figura 2). Figura 2. Distribución del agua corporal.1. EXCRECIÓNAunque el plasma sanguíneo constituye solo una pequeña fracción del total de los líquidoscorporales, la regulación de su composición es un factor clave en el mantenimiento del medioquímico en todo el cuerpo. La sangre abastece a cada célula de productos químicos y la libera delos desechos que produce y puede funcionar como un medio eficiente de suministro y de“limpieza” debido a que los desechos celulares se eliminan continuamente, proceso denominadoexcreción, diferente a la eliminación de las heces del tubo intestinal, en la cual la mayor parte delo que se elimina es material que, como la celulosa, nunca estuvo verdaderamente dentro delcuerpo porque nunca atravesó el epitelio del tubo digestivo. En contraste, la excreción desustancias que viajan en el torrente sanguíneo es un proceso muy selectivo de control, análisis,selección y rechazo.Al plasma sanguíneo se vierten productos metabólicos de desecho, tales como el CO 2 ycompuestos nitrogenados como el amoniaco (NH3), este último, es producido por la degradaciónde los aminoácidos. El CO2 difunde del interior del cuerpo hacia el medio externo a través de lassuperficies respiratorias. El amoníaco, sustancia muy tóxica en los animales acuáticos simplespasa por difusión desde el cuerpo hacia el agua. En animales acuáticos complejos y en losanimales terrestres, el amoníaco debe ser convertido en otra sustancia no tóxica y que es posibletransportarla dentro del cuerpo hasta los órganos de excreción en forma segura.Las aves, reptiles e insectos, convierten sus desechos nitrogenados en cristales de ácido úrico,producto que se puede excretar con un mínimo de agua.En los mamíferos, el amoníaco resultante del procesamiento de los desechos nitrogenados seconvierte en urea en el hígado. La urea no es tóxica y es llevada a los riñones, donde requierecierta cantidad de agua para disolverse antes de ser excretada (Figura 3). 3
    • Proteínas Ácidos nucleicos Aminoácidos Bases nitrogenadas La mayoría de los Mamíferos, anfibios, Aves, insectos, animales acuáticos, tiburones y algunos muchos reptiles, incluyendo muchos peces peces óseos caracoles terrestres Requiere cantidades Requiere grandes Requiere pequeñas moderadas de agua cantidades de agua cantidades de agua para su excreción. para su excreción. para su excreción. Figura 3. Compuestos nitrogenados excretados.La Excreción es un proceso altamente selectivo, por ejemplo, aunque se excrete el 50% de la ureade la sangre que entra a los riñones de un mamífero, se retienen los aminoácidos y la glucosa, asímismo se mantienen las concentraciones de iones tales como Na+, K+, H+, Mg+, Ca2+, HCO 3 . Laconcentración de una sustancia particular en el cuerpo depende no solo de su cantidad, sinotambién de la cantidad de agua en que está disuelta, por lo tanto, la regulación del contenidode agua de los líquidos corporales, es un aspecto importante de la regulación del medioquímico que varía ampliamente según la disponibilidad de agua que cada tipo de organismotiene.En el transcurso de la evolución aparecieron animales multicelulares que comenzaron a producirsu propio líquido extracelular, semejante en composición al agua de mar; también surgieron y seseleccionaron mecanismos que regulan la composición de ese líquido en los vertebrados, losprincipales eventos de la evolución como la transición a la tierra firme se relacionan con elaumento en la eficiencia de la función renal.Los primeros organismos eran isotónicos, es decir, tenían soluciones internas con la mismaconcentración de solutos que el medio en el cual vivían. Cuando un grupo de organismos, en 4
    • algún momento se trasladó a unmedio hipotónico (agua dulce), porosmosis, empezó a ingresar el aguaa sus cuerpos. Así, la primerafunción de los órganos excretores esmovilizar el agua hacia fuera delcuerpo y conservar los iones, laglucosa y los aminoácidos. Como seobserva, el órgano excretor de estospeces primitivos, hace el mismotrabajo que el riñón hace hoy día enlos peces de agua dulce (Figura 4).En ellos, sus líquidos corporales sonhipertónicos respecto del medioexterior y el agua tiende a entrar enel cuerpo del pez por osmosis. Elexceso de agua se elimina del cuerpopor los riñones y se excreta unaorina mucho más diluida que los Figura 4. Mecanismo de osmorregulación en el agua dulce.líquidos corporales. Aunque losriñones reabsorben solutosesenciales, algunos se pierden por la orina y otros abandonan el cuerpo por difusión. Estossolutos se reabsorben por la acción de células branquiales especializadas en la absorción de salesy, en menor grado, por la dieta. Los peces que se trasladaron al mar; medio hipertónico, enfrentaron una posible deshidratación, pero lo solucionaron haciendo su medio interno isotónico respecto al agua salada, reteniendo grandes cantidades de urea en vez de excretarla en forma constante, es el caso de los peces cartilaginosos como los tiburones. En cambio, en los peces óseos (Figura 5) que tienen líquidos hipotónicos con respecto al medio marino, el agua abandona el cuerpo del pez por osmosis y en la orina en la que se disuelve la urea eliminada de la sangre por los riñones. Pese a esto, el pez mantiene sus niveles de Figura 5. Mecanismo de osmorregulación de peces óseos en líquidos internos bebiendo agua de agua de mar. mar, los iones sodio (Na+) y cloruro (Cl-) que ingresan en exceso seeliminan de la sangre y se excretan por acción de células branquiales especializadas, mientras quelos iones magnesio y sulfato se eliminan por los riñones y se excretan por la orina. 5
    • En el medio terrestre, el agua entra en el organismo por el tracto digestivo por medio de loslíquidos que bebemos y por los alimentos que ingerimos. Además, cada célula produce agua alcatabolizar los alimentos, agua que llega al torrente sanguíneo. El agua suele abandonar elorganismo a través de cuatro vías: los riñones (orina), los pulmones (agua del aire espirado), lapiel (mediante difusión y a través del sudor) y el intestino (heces) ver figura 6. El volumen totalde agua que entra en el organismo es igual al volumen que abandona el mismo. En resumen, laingesta de líquidos equivale, por lo general, a la eliminación de los mismos. En la figura 6muestra los valores de entrada y salida de agua. En un adulto normal, la tasa de excreción deagua en la orina alcanza a 1.500 mililitros diarios. Aunque la cantidad real de orina producidapuede variar entre 500 y 2.300 mililitros diarios, el contenido de líquido del cuerpo no varía enmás del 1%. Una salida mínima de unos 500 mililitros de agua es necesaria para la salud, puesse requiere esta cantidad de agua para eliminar los productos de desecho potencialmente tóxicos,en particular los residuos nitrogenados. Figura 6. Volumen de agua ingerida versus volumen y forma de eliminación de agua.El principal órgano excretor en el humano, es el riñón, que junto a otros órganos y sistemascolaboran en eliminar los desechos celulares, ellos son:A) Sistema respiratorio: colabora eliminando agua, dióxido de carbono y sustancias volátiles por los pulmones.B) La piel: a través de sus glándulas sudoríparas, además de participar en la termorregulación, elimina desechos metabólicos por transpiración.C) Sistema digestivo: a través del hígado elimina colesterol y pigmentos biliares derivados del metabolismo de la hemoglobina, en la bilis. Además, de la excreción de ciertos minerales y sustancias inactivas a nivel del colon. 6
    • Figura 7. Órganos excretores de un mamífero terrestre.La cantidad de agua perdida varía según algunos factores como se muestra en la tabla 1. Tabla 1. Pérdidas diarias de agua (ml). Temperatura Ejercicio intenso Clima caluroso normal y prolongado. Piel (Pérdida insensible) 350 350 350 Respiración (Pérdida 350 250 650 insensible) Orina 1.400 1.200 500 Transpiración (sudoración) 100 1.400 5.000 Heces 100 100 100 Total 2.300 mL 3.300 mL 6.600 mL 7
    • 2. ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA RENALEl sistema renal consta de dos riñones; encargados de la producción de orina; la sangre que llevadesechos celulares disueltos, entra a cada riñón por la arteria renal; después de que ha sidofiltrada sale por la vena renal. La orina es retirada de cada riñón por un tubo muscular llamadouréter. Por medio de contracciones peristálticas los uréteres transportan la orina a la vejiga.Esta cámara muscular vacía, recoge y almacena la orina. Las paredes de la vejiga, de músculoliso, son capaces de distenderse. La orina es retenida en la vejiga mediante la acción de dosesfínteres musculares localizados en su base, encima de la unión con la uretra.Cuando la vejiga se ha distendido, los receptores en la pared mandan una señal que desencadenacontracciones reflejas (micción). El esfínter interno se abre durante este reflejo. Sin embargo, elesfínter más bajo o externo está bajo control voluntario, de tal manera que el reflejo puedesuprimirse por acción del cerebro. La orina completa su viaje al exterior a través de la uretra(Figura 8). Figura 8. Organización anatómica del sistema renal en la especie humana. 8
    • Anatomía del riñónEstructura interna a nivel macroscópicoInternamente el riñón presenta dos zonas: la corteza, zona más externa, apreciándose comouna capa granulosa, donde se distinguen, los corpúsculos de Malpighi; la médula, zona másinterna del riñón, con estrías longitudinales que corresponden a las pirámides de Malpighi,separadas entre sí y que confluyen hacia los cálices renales, que en número de tres a cuatrodesembocan finalmente en la pelvis renal (Figura 9). menores Cáliz mayor Figura 9. Anatomía del riñón y del nefrón. 9
    • Túbulo contorneado Vena Renal Túbulo contorneado distal proximal Arteria Renal Figura 10. Anatomía del nefrón.Estructura interna a nivel microscópicoLa unidad anatómica y funcional del riñón es el nefrón (Figura 10). El nefrón se compone de lassiguientes partes: un corpúsculo renal que comprende un glomérulo y una cápsula de Bowman.Se continúa en un túbulo proximal, un Asa de Henle en forma de U y culmina en el túbulo distal,que se vacia en un túbulo colector.El corpúsculo renalLo integran el glomérulo y la cápsula de Bowman, ambas estructuras presentan una estrecharelación morfológica y fisiológica y son el lugar de inicio de la formacion de orina, mediante elproceso llamado filtración.El glomérulo comprende una intrincada red de capilares enrollados en forma de ovillo y quenacen de una arteriola aferente y concluyen en otra arteriola, eferente, que tiene un diámetromenor que la primera (sistema portal). El endotelio de estos capilares es fenestrado, vale decir,tiene perforaciones mayores dejadas por superposición de células, lo que hace que estospequeños vasos sanguíneos posean la mayor permeabilidad de todos los capilares de la redvascular humana. Por su parte, la cápsula de Bowman es una estructura que contiene loscapilares del glomérulo y está formada por una capa externa fibrosa que se continúa en lostúbulos, y un epitelio interno, que se continúa en el epitelio de estas estructuras. 10
    • Los túbulos renalesAunque en su función y morfología ellos presentan algunas diferencias, se ha preferido agrupar altúbulo contorneado proximal, al asa de Henle y al túbulo contorneado distal con elnombre común de túbulos renales dada la continuidad del lumen de estas estructuras, iniciadasen la cápsula de Bowman. El túbulo proximalSe origina en la cápsula y concluye en la sección descendente delgada del asa de Henle. Luego deun semigiro, todavía en la región de la corteza renal, el túbulo proximal continúa con pocassinuosidades hacia la médula del riñón. Las células epiteliales, que integran la pared de estetúbulo en la superficie que da al lumen, están cubiertas por vellosidades que aumentan el área dereabsorción. El Asa de HenlePresenta dos subestructuras que determinan su forma de horquilla; una parte delgadadescendente y otra más gruesa, ascendente que corre paralela a la rama descendente y queculmina en el inicio del túbulo distal. La longitud del asa de Henle es variable, dependiendo deltipo de nefrón al que pertenecen. Los nefrones corticales, es decir aquellos que se ubican casiexclusivamente en la corteza del riñón y penetran muy poco en la médula, poseen asas de Henlecortas, no así los nefrones yuxtamedulares, que se internan profundamente en la médula renal.Las células epiteliales del asa son planas y delgadas. Túbulo distalContinúa después del Asa de Henle, tiene una longitud aproximada de 5 mm, con célulasepiteliales de escasas microvellosidades, culminando en los túbulos colectores, que son ductosencargados de llevar la orina final hasta la pelvis renal y de ahí hacia los conductos excretoresmayores. Estos tubos, que tienen la longitud de 20 mm aproximadamente, pueden todavíarescatar agua hacia los capilares que los rodean.3. FORMACIÓN DE LA ORINALa sangre es llevada al riñón por la arteria renal. Pequeñas ramas de esta arteria dan origen alas arteriolas aferentes. Estas conducen la sangre hacia los capilares que constituyen cadaglomérulo. Cuando la sangre fluye por el glomérulo, parte de su plasma es filtrado hacia elinterior de la cápsula de Bowman. Luego, la sangre pasa de los capilares glomerulares a unaarteriola eferente, ésta lleva la sangre a una segunda red de capilares (los capilaresperitubulares), que rodean al túbulo renal y túbulo colector.Al fluir por el primer conjunto de capilares, los del glomérulo, la sangre es filtrada. Los capilaresperitubulares reciben sustancias devueltas a la sangre por el túbulo renal. La sangre procedentede los capilares peritubulares entra en pequeñas venas que conducen a la vena renal.La orina se produce por filtración glomerular, reabsorción tubular y secreción tubular. 11
    • Filtración glomerularEs el proceso en el cual el plasma es filtrado en los capilares glomerulares y entregado a lacápsula de Bowman. Este líquido que filtra a través de la membrana glomerular hacia la cápsulade Bowman se denomina filtrado glomerular. La membrana de los capilares glomerulares recibeel nombre de membrana glomerular, es análoga a la de los demás capilares, aunque 25 vecesmás porosa y, en consecuencia, permite un mayor filtrado de agua y solutos. El plasma queatraviesa el glomérulo pierde más del 10% de su volumen.El filtrado glomerular tiene una composición casi idéntica a la del plasma de la sangre, sincélulas sanguíneas y proteínas a las cuales son impermeables las membranas, es decir, contieneespecies útiles como glucosa, sales minerales, aminoácidos y desechos como urea.La formación de orina le permite al organismo eliminar desechos metabólicos sin perdercomponentes útiles de la sangre.Por otra parte, la ultrafiltración (formación de orina primitiva) depende de tres factores: Del valor de la presión sanguínea en los capilares glomerulares, que da lugar a la salida del líquido (presión sanguínea = 55 mm Hg). Del valor de la presión coloidosmótica en la sangre, la cual se opone a la presión capilar y se origina por la presión oncótica o presión osmótica de las proteínas del plasma (presión coloidosmótica = 25 mm Hg). El tercer factor es el que presenta la propia “membrana”, llamado presión hidrostática que corresponde a las propiedades de filtro del tejido, compuesto por las capas que separan los dos compartimientos, la cápsula con la capa monocelular y el glomérulo con su capa de endotelio (monocelular también). Dicha presión es aproximadamente de 10 mm Hg.La tasa de filtración glomerular normal es de 180L / 24 horas.En síntesis, la presión que favorece el filtrado glomerular es de 55 mm Hg, y la presión que seopone al paso del filtrado es de 35 mm Hg. Por lo tanto, la presión útil de filtración es de20 mm Hg como se muestra en el siguiente cuadro. PRESIÓN ÚTIL DE FILTRACIÓN Presión sanguínea - (Presión oncótica + presión de la membrana) 55 - (25 + 10) Presión útil de filtración = 20 mm Hg.Según lo anterior, modificaciones en la presión sanguínea y/o de la concentración de proteínascirculantes afectan la magnitud de la filtración glomerular. 12
    • Reabsorción tubularEs el proceso por el cual la mayor parte del agua, así como muchas de las sustancias disueltas deimportancia para el organismo, son reincorporadas a la sangre. El 65% del líquido esreabsorbido en los túbulos contorneados proximales y el 35% restante a nivel del asa de Henle ytúbulos distales.Reabsorción activa: La reabsorción activa se realiza por transporte activo hasta alcanzar unnivel máximo (saturación del sistema), de manera que el exceso de oferta es eliminado por laorina (sustancias umbrales). Es el caso de la diabetes mellitus, en la que se elimina el excesode glucosa que no alcanza a reabsorber. También son reabsorbidos por transporte activo lassales minerales y los aminoácidos.Reabsorción pasiva: Son reincorporadas pasivamente al medio interno las sustancias noumbrales, que casi no se absorben y se eliminan concentradas por la orina. Ejemplos: la urea, elácido úrico, creatinina, drogas, entre otros.En el túbulo contorneado proximal predomina la reabsorción activa de glucosa, electrolitos (comoel sodio, potasio y cloro) y se mantiene la electroneutralidad del filtrado. Al salir estoscomponentes de la orina, disminuye la tonicidad del filtrado y ocurre reabsorción pasiva delagua.El 99 % del filtrado es reincorporado a la sangre en los túbulos, el resto (menos del1%) constituye la orina final. De 180 litros se reabsorben 178 l.Mecanismo de contracorrientePara completar la reabsorción de sustancias, se postula el mecanismo del flujo en contracorriente,en el cual el filtrado se concentra progresivamente a su paso por la porción descendente del asade Henle y luego se diluye poco a poco al circular por la porción ascendente del asa de Henle. Lasmembranas del tubo descendente presentan una gran permeabilidad al agua, no así a los solutosy lo contrario ocurre con las membranas del asa ascendente en la cual se transporta activamenteion Cl- al líquido peritubular, con lo que la orina se diluye.En la portada de la guía se presenta el asa de Henle y se observa que la concentración aumentaa medida que se desciende por el asa de Henle y lo contrario ocurre en el asa ascendente. Esto sedebe al mecanismo de contracorriente. El sitio de concentración final de la orina es el túbulocolector, en dónde por reabsorción de agua puede llegar a una concentración de 1200 a 1400milimoles/litro. 13
    • Secreción tubularAlgunas sustancias, especialmenteiones potasio, hidrógeno y amonio,son secretadas desde la sangre delos capilares peritubulares hacia elfiltrado. Determinados fármacos,como la penicilina o drogas sonextraídos de la sangre por secreción.La secreción ocurre principalmente enla zona del túbulo contorneado distal.La secreción de iones hidrógeno, esimportante para regular el pHsanguíneo, que se realiza a través dela formación de ácido carbónico. El CO2que difunde desde la sangre hacia lacélula de los túbulos, se combina conel H2O para formar H2CO3. Este ácidose disocia formando H+ y HCO3-. ElHCO3- va a la sangre y el H+ seelimina en la orina (Figura 11). Figura 11. La figura indica el proceso que se lleva a cabo en las células tubulares, que permite recuperar bicarbonato y Na+ (a partir de la orina). El riñón tiene un mecanismo adicional, para regular el pH, (síntesis tubular) pues frente a un exceso de ácidos, puede sustituir las bases por amoníaco (NH3); éste se combina con los iones H+ formando ion amonio (NH4+).Figura 12. Esquema resumen de los procesos de formación de la orina. 14
    • Tabla 2. Composición del plasma, filtrado glomerular y orina (g/100 ml de líquido). COMPONENTE PLASMA FILTRADO ORINA INDICE GLOMERULAR CONCENTRACIÓN Urea 0,03 0,03 2.0 60 Ácido úrico 0,004 0,004 0,05 12 Creatinina 0,001 0,001 0,1 100 Aminoácidos 0,05 0,05 0 - Glucosa 0,1 0,1 0 - Sales inorgánicas 0,72 0,72 1,5 2 Proteínas y otros 8,00 0 0 -CARACTERÍSTICAS DE LA ORINA NORMAL Color : amarillo pálido. Aspecto : transparente. Volumen : 1.000 a 1.500 ml/día. pH : Carnívoros: ácida. Herbívoros: alcalina. Densidad : la densidad específica de la orina tiene relación inversa con el volumen producido, es decir, a mayor volumen menor densidad y viceversa. Constituyentes normales de la orina:  Urea : es el principal producto nitrogenado del catabolismo de las proteínas.  Creatinina : derivado de la creatina (reservorio energético en el músculo que repone el ATP).  Ácido úrico : derivado del catabolismo de las bases nitrogenadas púricas. Principal producto nitrogenado de aves y ciertos reptiles.  Cl- y Na+ : junto con la urea, son las sustancias más abundantes en la orina.  Sulfatos : derivados de las proteínas del alimento o de la actividad celular.  Fosfatos : derivados principalmente de los alimentos y, en menor proporción, del metabolismo celular.  Agua : es el compuesto más abundante, y actúa como solvente de las sustancias descritas.  Otros : alantoína (derivado el ácido úrico), pigmentos, electrolitos (K +, Ca+2, etc.) 15
    • 4. REGULACIÓN DE SODIO, CLORO Y AGUAEl sodio, sal muy importante para el cuerpo humano, es absorbido por transporte activo hacia loscapilares peritubulares desde la sección tubular distal. La alta concentración posterior de Na+ enlos capilares, provoca que el cloro (Cl -) se mueva por difusión hacia los capilares. Enconsecuencia, la alta concentración de solutos provoca movimiento de agua hacia los capilares. Esimportante destacar que los niveles de sales y agua están regulados en el organismo (Figura 13). Túbulo Capilar Na+ Na+ Transporte activo - Cl Transporte pasivo Cl- H2O H2O Figura 13. Paso de sustancias de la sección tubular a la sección capilar.5. EL RIÑÓN COMO GLÁNDULA ENDOCRINAEl aparato Yuxtaglomerular es un conjunto de células especializadas que tapizan las arteriolasdel riñón frente al glomérulo, adosadas al túbulo distal. Es el encargado de controlar los niveles desodio plasmático, a través de la secreción de la enzima renina que le permite además participaren la regulación de la presión arterial. También secreta la eritropoyetina, glicoproteína queestimula la maduración de los eritrocitos a nivel de médula ósea roja.6. REGULACIÓN DE LA FUNCIÓN RENALAparte de los mecanismos locales intrínsecos que regulan la función renal, como la presiónhidrostática en el capilar glomerular y la presión coloidosmótica del plasma, los procesosextrínsecos pueden dividirse en dos tipos de mecanismos nervioso y hormonal.a) Mecanismo de regulación nerviosaEl sistema excretor utiliza los mismos mecanismos de la función circulatoria general y estánestrechamente relacionados con los cambios de presión sanguínea. Cuando el aumento de lapresión motiva el aumento de la volemia, la regulación por los centros nerviosos del bulbo(especialmente el centro vasomotor) provocan una dilatación de la arteriola aferente con elconsiguiente aumento del volumen sanguíneo en el glomérulo, aumentando también la presiónosmótica e hidrostática, lo que incrementa los valores de la presión útil de filtración. Esteincremento en la diuresis es reforzado por una inhibición hipotalámica que disminuye laproducción de hormona antidiurética, ADH, (vasopresina) y por una acción depresora sobre lacorteza suprarrenal provocando la disminución de secreción de aldosterona. 16
    • b) Mecanismo de regulación hormonalSe centra en el equilibrio hidrosalino que controla el riñón y en ella participan hormonas queayudan a mantener relativamente constante la osmolaridad del plasma. Esta variable escontrolada por osmorreceptores ubicados en el hipotálamo. Si aumenta la presión osmóticaplasmática, se estimulan estos osmorreceptores y se produce un aumento de secreción devasopresina ADH (Figura 14), que implica reabsorción incrementada de agua, y que produce unabaja de la osmolaridad plasmática, también están involucradas: la aldosterona y atriopeptina. Figura 14. Sistema renina-angiotensina I – angiotensina II. EN RESUMEN EL RIÑÓN CUMPLE LAS SIGUIENTES FUNCIONES EN EL ORGANISMO Activación de la vitamina D. Secreción de hormonas como eritropoyetina. Eliminación de los productos de desecho celular. Regulación del contenido de agua en la sangre. Mantenimiento de un pH adecuado de la sangre. Regulación de las concentraciones sanguíneas de iones, Na +, K+, Cl-, Ca+2. Retención de nutrientes como glucosa y aminoácidos en la sangre. Síntesis y liberación de glucosa a la sangre, a partir de fuentes que no son carbohidratos, pero solo en circunstancias inusuales, como el ayuno prolongado. 17
    • GLOSARIOAldosterona: Hormona esteroide producida en la corteza suprarrenal de los mamíferos.Promueve la secreción de potasio y la reabsorción de sodio en el riñón.Aparato Yuxtaglomerular: Conjunto de células especializadas que tapizan las arteriolas delriñón frente al glomérulo, adosadas al túbulo distal. Es el encargado de controlar los niveles desodio plasmático, a través de la secreción de renina.Eritropoyetina :Glicoproteína que estimula la maduración de los eritrocitos a nivel de médulaósea roja.Excreción: Liberación de los desechos metabólicos por un organismo.Filtración: En la fisiología excretora de algunos animales, proceso por el cual se forma la orinainicial; agua y la mayoría de los solutos son transferidos al tracto excretor, mientras que lasproteínas son retenidas en la sangre o en la hemolinfa.Homeostasis: Mantenimiento de un estado estable, como una temperatura constante o unaestructura social constante por medio de respuestas de retroalimentación fisiológicasconductuales.Osmorregulación: Regulación de la composición química de los líquidos corporales de unorganismo.Renina : Enzima secretada por el aparato yuxtaglomerular , encargada de controlar los niveles desodio plasmático y participar en la regulación de la presión arterial. 18
    • Preguntas de selección múltiple1. Sobre los mecanismos osmoreguladores de los peces de agua dulce, es correcto afirmar que I) el agua ingresa por osmosis a través de los branquias. II) loa riñones eliminan el exceso de agua. III) su orina es mucho más diluida que sus líquidos corporales. A) Solo I. B) Solo II. C) Solo III. D) Solo I y II. E) I, II y III.2. En el organismo el agua según su ubicación fuera o dentro de las células se denomina líquido extracelular (LEC) y líquido intracelular (LIC). El LEC constituye el ambiente interno del organismo y proporciona a la célula un medio relativamente constante. Dentro del LEC se destaca por tener un mayor porcentaje la (el) A) linfa. B) plasma. C) humor acuoso. D) líquido intersticial. E) líquido cefalorraquídeo.3. El riñon tiene una actividad hormogénica, al secretar I) renina. II) eritropoyetina. III) angiotensina. Es (son) correcta(s) A) solo I. B) solo II. C) solo III. D) solo I y II. E) I, II y III. 19
    • 4. En la siguiente figura se muestra la regulación de la secreción de aldosterona por el sistema renina-angiotensina. La disminución de la sustancia indicada con el número 10, tendrá como consecuencia inmediata la (el) A) disminución de renina. B) aumento de aldosterona. C) aumento de angiotensinógeno. D) disminución de angiotensina I. E) disminución de angiotensina II.5. No corresponde a un órgano implicado en el proceso de excreción de los animales vertebrados A) piel. B) hígado. C) riñones. D) páncreas. E) pulmones.6. El índice de Filtrado Glomerular (IFG) es la cantidad de plasma que se filtra desde el Glomérulo de Malpighi hacia el interior de la cápsula de Bowman por minuto. Entre los factores que influyen directamente en el aumento de este índice encontramos I) aumento de la volemia. II) aumento de la presión arterial. III) disminución del diámetro de la arteriola eferente del glomérulo. A) Solo I. B) Solo II. C) Solo III. D) Solo I y II. E) I, II y III. 20
    • 7. La aparición de cuerpos cetónicos en la orina pueden ser un indicador de un trastorno de la homeostasis, tal como A) diabetes insípida. B) cólicos renales. C) cáncer de próstata. D) diabetes mellitus. E) fenilcetonuria.8. Un mamífero experimenta una pérdida masiva y violenta de sangre. ¿Qué trastorno(s) se observarían en la función renal? I) la presión de la filtración a nivel del glomérulo disminuye. II) la filtración de sustancias a nivel del glomérulo es mayor. III) hay mayor producción de orina. Es (son) correcta(s) A) Solo I. B) Solo II. C) Solo III. D) Solo I y II. E) Solo II y III.9. La estructura del nefrón denominada glomérulo, es un ovillo de capilares sanguíneos que, en condiciones normales de salud, presenta permeabilidad a los siguientes componentes del plasma I) urea. II) elementos figurados. III) proteínas plasmáticas. Es (son) correcta(s) A) solo I. B) solo II. C) solo III. D) solo I y II. E) I, II y III.10. Tanto los sistemas gastrointestinal, respiratorio como el excretor-urinario, tienen en común que eliminan al ambiente A) urea. B) agua. C) gases. D) glucosa. E) metabolitos. 21
    • 11. A nivel renal, el mayor volumen de agua es reabsorbido por el (la) A) asa de Henle. B) túbulo colector. C) cápsula de Bowman. D) túbulo contorneado distal. E) túbulo contorneado proximal.12. Si un animal vive en el desierto, ¿qué modificación(es) de las estructuras renales sería(n) la(s) más adecuada(s) para mantener constante el agua corporal? I) Alargar los túbulos renales. II) Aumentar el tamaño del glomérulo. III) Eliminar el asa de Henle. Es (son) correcta(s) A) solo I. B) solo II. C) solo III. D) solo I y III. E) I, II y III.13. ¿Cuál(es) podría(n) ser la causa de que una persona produzca menor cantidad de orina que lo normal? I) Menor presión glomerular. II) Elevada producción de ADH. III) Reducción de la presión útil de filtración. A) Solo I. B) Solo II. C) Solo I y II. D) Solo II y III. E) I, II y III.14. Una de las siguientes asociaciones es INCORRECTA A) aumento de sales en la dieta.................aumento de la volemia. B) diabetes mellitus.................................disminución del volumen de orina. C) aumento de aldosterona.......................disminución del volumen de orina. D) consumo de bebidas alcohólicas.............aumento del volumen de la orina. E) hipersecreción de atriopeptina...............aumento del volumen de orina. 22
    • 15. La aparición de células sanguíneas en la orina, probablemente reflejen una alteración de la I) filtración renal. II) reabsorción tubular. III) alteración de la regulación endocrina. A) Solo I. B) Solo II. C) Solo III. D) Solo I y II. E) Solo II y III. 23
    • RESPUESTAS Preguntas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Claves E D B E D E D A A B E A E B A DMDO-BM26Puedes complementar los contenidos de esta guía visitando nuestra web http://www.pedrodevaldivia.cl/ 24