Los riñones⁚ Anatomía, ubicación y función

Los riñones son órganos vitales del sistema excretor que desempeñan un papel crucial en la eliminación de productos de desecho del cuerpo, la regulación de la presión arterial y el mantenimiento de la homeostasis.

1. Introducción

Los riñones son órganos vitales que desempeñan un papel fundamental en la homeostasis del cuerpo humano. Como parte del sistema excretor, los riñones son responsables de filtrar la sangre, eliminar productos de desecho y regular el equilibrio de fluidos y electrolitos. Su función es esencial para mantener la salud y el bienestar general.

La función principal de los riñones es la eliminación de productos de desecho metabólicos, como la urea, la creatinina y el ácido úrico, del cuerpo. Estos productos de desecho se producen durante el metabolismo normal y, si se acumulan en el cuerpo, pueden ser tóxicos. Los riñones también regulan la presión arterial, el equilibrio ácido-base y la producción de glóbulos rojos.

En esta sección, exploraremos la anatomía y la función de los riñones, incluyendo su estructura interna, la unidad funcional de la nefrona y los procesos de filtración, reabsorción y secreción que ocurren en el riñón. También examinaremos las enfermedades renales, sus causas, síntomas y tratamientos.

2. Anatomía del riñón

Los riñones son órganos pares en forma de frijol, ubicados en la parte posterior del abdomen, a ambos lados de la columna vertebral. Cada riñón tiene aproximadamente 11 cm de largo, 6 cm de ancho y 3 cm de grosor, y pesa alrededor de 150 gramos.

La superficie externa del riñón está cubierta por una cápsula fibrosa que protege el órgano. Debajo de la cápsula se encuentra la corteza renal, una región de color rojizo que contiene las nefronas, las unidades funcionales del riñón. La corteza está rodeada por la médula renal, una región más interna que contiene las pirámides renales, estructuras cónicas que se proyectan hacia la pelvis renal.

La pelvis renal es una cavidad en forma de embudo que recoge la orina producida por las nefronas. La orina luego pasa a través del uréter, un tubo que conecta el riñón con la vejiga urinaria. La vejiga urinaria almacena la orina hasta que se expulsa del cuerpo a través de la uretra.

2.1. Ubicación de los riñones

Los riñones se encuentran en la cavidad abdominal, en la región retroperitoneal, lo que significa que se sitúan detrás del peritoneo, la membrana que recubre la cavidad abdominal. Están ubicados a ambos lados de la columna vertebral, a la altura de las vértebras T12 a L3. El riñón derecho suele estar ligeramente más bajo que el izquierdo debido a la presencia del hígado en el lado derecho del abdomen.

Cada riñón está rodeado por una capa de grasa perirrenal que lo protege y lo mantiene en su posición. Además, los riñones están fijados a la pared abdominal posterior por una serie de ligamentos y fascias. Esta ubicación estratégica permite a los riñones realizar sus funciones vitales de filtración de la sangre y eliminación de productos de desecho.

La posición de los riñones es crucial para su correcto funcionamiento. Cualquier desplazamiento o cambio en su ubicación puede afectar su capacidad de filtrar la sangre y mantener la homeostasis del cuerpo.

2.2. Estructura externa del riñón

Los riñones tienen forma de frijol y presentan una superficie externa lisa y convexa. Cada riñón mide aproximadamente 11 cm de largo, 6 cm de ancho y 3 cm de grosor, y pesa alrededor de 150 gramos. En su extremo superior se encuentra el polo superior, mientras que en el extremo inferior se encuentra el polo inferior.

En el borde medial cóncavo del riñón se encuentra el hilio renal, una abertura que sirve como punto de entrada y salida para estructuras vitales. A través del hilio renal, la arteria renal ingresa al riñón, transportando sangre rica en oxígeno y nutrientes, mientras que la vena renal sale del riñón, llevando sangre desoxigenada y productos de desecho.

Además, el hilio renal también es el punto de entrada y salida para los vasos linfáticos, los nervios y el uréter, que transporta la orina desde el riñón hasta la vejiga. La estructura externa del riñón es fundamental para su función, permitiendo la entrada y salida de las sustancias necesarias para la filtración y la eliminación de productos de desecho.

2.3. Estructura interna del riñón

La estructura interna del riñón se caracteriza por la presencia de dos regiones bien definidas⁚ la corteza renal y la médula renal. La corteza renal, la capa externa, tiene un color rojizo y alberga los corpúsculos renales, responsables de la filtración de la sangre. La médula renal, la capa interna, presenta un color más oscuro y está compuesta por estructuras en forma de pirámides llamadas pirámides renales.

Cada pirámide renal se compone de túbulos renales, que son responsables de la reabsorción y secreción de sustancias. Las pirámides renales están separadas por columnas renales, extensiones de la corteza que se adentran en la médula. Las papilas renales, las puntas de las pirámides, desembocan en los cálices menores, que a su vez se unen para formar los cálices mayores.

La pelvis renal, una cavidad en forma de embudo, recibe la orina de los cálices mayores y la envía al uréter. La estructura interna del riñón, con sus diferentes regiones y estructuras, permite la realización eficiente de las funciones renales, como la filtración, reabsorción y secreción, esenciales para la eliminación de productos de desecho y el mantenimiento de la homeostasis.

2.3.1. Corteza renal

La corteza renal, la capa externa del riñón, es una región de color rojizo que alberga las unidades funcionales del riñón⁚ las nefronas. Esta capa se caracteriza por su estructura granular, debido a la presencia de los corpúsculos renales, que son responsables de la filtración de la sangre. Los corpúsculos renales se componen de dos estructuras⁚ el glomérulo, un ovillo de capilares sanguíneos, y la cápsula de Bowman, una estructura en forma de copa que rodea al glomérulo.

La corteza renal también contiene los túbulos renales, que se encargan de la reabsorción y secreción de sustancias. Los túbulos renales se extienden desde la cápsula de Bowman y se dividen en cuatro segmentos⁚ el túbulo proximal, el asa de Henle, el túbulo distal y el túbulo colector. La corteza renal es una región vital para la función renal, ya que es donde se lleva a cabo la filtración de la sangre y el inicio del proceso de formación de la orina.

La corteza renal también contiene las arterias y venas renales, que transportan la sangre hacia y desde el riñón. La red capilar de la corteza renal es extensa, lo que permite la filtración eficiente de la sangre y la formación de la orina.

2.3.2. Médula renal

La médula renal, la capa interna del riñón, presenta un aspecto estriado debido a la presencia de las pirámides renales, estructuras cónicas que contienen los túbulos renales. Estas pirámides están separadas por las columnas renales, extensiones de la corteza que penetran en la médula. La médula renal juega un papel crucial en la concentración de la orina, un proceso esencial para la eliminación eficiente de los productos de desecho y el mantenimiento del equilibrio hídrico;

Las pirámides renales están formadas por los túbulos colectores, que reciben la orina filtrada por las nefronas y la transportan hacia la pelvis renal. El asa de Henle, una parte de la nefrona, también se encuentra en la médula renal y participa en la reabsorción de agua y electrolitos, contribuyendo a la concentración de la orina. La médula renal es rica en vasos sanguíneos, que permiten el intercambio de sustancias entre la sangre y los túbulos renales.

La médula renal es una estructura compleja que desempeña un papel fundamental en la función renal, ya que es donde se lleva a cabo la concentración de la orina, un proceso vital para la eliminación de productos de desecho y el mantenimiento de la homeostasis.

2.3.3. Pelvis renal

La pelvis renal, una estructura en forma de embudo ubicada en el centro del riñón, actúa como un reservorio para la orina que se ha filtrado y procesado por las nefronas. Esta cavidad recibe la orina desde los cálices renales, pequeños conductos que recogen la orina desde las pirámides renales. La pelvis renal se conecta con el uréter, un tubo muscular que transporta la orina hacia la vejiga.

La pelvis renal juega un papel crucial en la eliminación de la orina del riñón. Su estructura en forma de embudo facilita el flujo de la orina hacia el uréter. Las paredes de la pelvis renal están revestidas por un epitelio de transición, un tipo de tejido que se adapta a los cambios de volumen y presión de la orina. La pelvis renal también está inervada por fibras nerviosas que regulan su contracción y el flujo de la orina.

La pelvis renal es una parte esencial del sistema excretor, ya que facilita la eliminación de la orina del riñón y su transporte hacia la vejiga, donde se almacena hasta que se excreta.

3. La nefrona⁚ la unidad funcional del riñón

La nefrona es la unidad funcional básica del riñón, responsable de la filtración de la sangre, la reabsorción de sustancias esenciales y la excreción de productos de desecho. Cada riñón contiene aproximadamente un millón de nefronas, que trabajan de forma coordinada para mantener la homeostasis del cuerpo. La nefrona es una estructura compleja que consta de dos partes principales⁚ el corpúsculo renal y el túbulo renal.

El corpúsculo renal, también conocido como corpúsculo de Malpighi, es la unidad de filtración de la nefrona. Está formado por el glomérulo, un ovillo de capilares sanguíneos, y la cápsula de Bowman, una estructura en forma de copa que rodea al glomérulo. El túbulo renal, la segunda parte de la nefrona, es un tubo largo y sinuoso que se extiende desde la cápsula de Bowman. El túbulo renal consta de varias secciones⁚ el túbulo proximal, el asa de Henle, el túbulo distal y el túbulo colector.

La nefrona es una estructura esencial para la función renal, ya que permite la eliminación de productos de desecho de la sangre y la regulación del volumen y la composición de la orina.

3.1. Estructura de la nefrona

La nefrona, la unidad funcional del riñón, presenta una estructura compleja que permite la filtración de la sangre, la reabsorción de sustancias esenciales y la excreción de productos de desecho. Esta estructura se compone de dos partes principales⁚ el corpúsculo renal y el túbulo renal.

El corpúsculo renal, también conocido como corpúsculo de Malpighi, es la unidad de filtración de la nefrona. Está formado por el glomérulo, un ovillo de capilares sanguíneos, y la cápsula de Bowman, una estructura en forma de copa que rodea al glomérulo. La sangre entra al glomérulo a través de una arteriola aferente y sale a través de una arteriola eferente. La presión arterial dentro del glomérulo es alta, lo que facilita la filtración de la sangre hacia la cápsula de Bowman.

El túbulo renal, la segunda parte de la nefrona, es un tubo largo y sinuoso que se extiende desde la cápsula de Bowman. El túbulo renal consta de varias secciones⁚ el túbulo proximal, el asa de Henle, el túbulo distal y el túbulo colector.

3.1.1. Corpúsculo renal

El corpúsculo renal, también conocido como corpúsculo de Malpighi, es la unidad de filtración de la nefrona. Se encuentra en la corteza renal y está formado por dos estructuras principales⁚ el glomérulo y la cápsula de Bowman.

El glomérulo es un ovillo de capilares sanguíneos que se encuentra dentro de la cápsula de Bowman. La sangre entra al glomérulo a través de una arteriola aferente y sale a través de una arteriola eferente. La presión arterial dentro del glomérulo es alta, lo que facilita la filtración de la sangre hacia la cápsula de Bowman.

La cápsula de Bowman es una estructura en forma de copa que rodea al glomérulo. La pared interna de la cápsula de Bowman, llamada capa visceral, está formada por células especializadas llamadas podocitos, que tienen prolongaciones que se entrelazan alrededor de los capilares glomerulares. La pared externa de la cápsula de Bowman, llamada capa parietal, es una capa simple de células epiteliales.

El espacio entre las capas visceral y parietal de la cápsula de Bowman se llama espacio de Bowman, donde se acumula el filtrado glomerular, que es el líquido que se filtra de la sangre hacia la cápsula de Bowman.

3.1.1.1. Glomérulo

El glomérulo, una estructura esencial en la filtración renal, es un ovillo de capilares sanguíneos que se encuentra dentro de la cápsula de Bowman. La sangre llega al glomérulo a través de una arteriola aferente, un vaso sanguíneo de pequeño calibre, y sale a través de una arteriola eferente, también de menor tamaño. La presión arterial en el glomérulo es considerablemente alta, lo que facilita el proceso de filtración.

Los capilares glomerulares son únicos en su estructura, ya que están revestidos por un endotelio fenestrado, es decir, tienen poros que permiten el paso de agua, electrolitos y pequeñas moléculas, pero no de proteínas ni células sanguíneas. Además, los capilares glomerulares están rodeados por una membrana basal, una capa de matriz extracelular que también actúa como barrera de filtración.

La alta presión arterial en el glomérulo, junto con la estructura especializada de los capilares y la membrana basal, permite la filtración de la sangre hacia la cápsula de Bowman. Este filtrado, conocido como filtrado glomerular, contiene agua, electrolitos, glucosa, aminoácidos y otros productos de desecho, pero no proteínas ni células sanguíneas.

3.1.1.2. Cápsula de Bowman

La cápsula de Bowman, una estructura en forma de copa que envuelve al glomérulo, es la primera parte del túbulo renal. Está compuesta por dos capas epiteliales⁚ la capa parietal externa, que es simple escamosa y forma la pared exterior de la cápsula, y la capa visceral interna, que está en contacto directo con los capilares glomerulares.

La capa visceral de la cápsula de Bowman contiene células especializadas llamadas podocitos, que tienen prolongaciones citoplasmáticas llamadas pedicelos. Los pedicelos se interdigitan entre sí, dejando pequeños espacios llamados hendiduras de filtración, que actúan como una barrera adicional para el filtrado glomerular.

La cápsula de Bowman desempeña un papel crucial en el proceso de filtración renal. La alta presión en el glomérulo fuerza el filtrado glomerular a través de las fenestraciones del endotelio capilar, la membrana basal y las hendiduras de filtración, formando el espacio de Bowman, que se encuentra entre las capas parietal y visceral de la cápsula.

3.1.2. Túbulo renal

El túbulo renal es una estructura tubular que se extiende desde la cápsula de Bowman hasta el túbulo colector. Es responsable de la reabsorción de sustancias útiles del filtrado glomerular y de la secreción de productos de desecho adicionales. El túbulo renal se divide en cuatro segmentos principales⁚ el túbulo proximal, el asa de Henle, el túbulo distal y el túbulo colector.

El túbulo proximal es la parte más larga y contorneada del túbulo renal. Sus células epiteliales presentan microvellosidades apicales que aumentan la superficie de absorción. En el túbulo proximal, se reabsorbe la mayor parte del agua, los electrolitos, la glucosa y los aminoácidos del filtrado glomerular.

El asa de Henle es una estructura en forma de U que se extiende desde el túbulo proximal hasta el túbulo distal. Se divide en una rama descendente y una rama ascendente. La rama descendente es permeable al agua, mientras que la rama ascendente es impermeable al agua, pero permeable a los electrolitos. Esta diferencia de permeabilidad es crucial para el establecimiento del gradiente osmótico en la médula renal.

3.1.2.1. Túbulo proximal

El túbulo proximal es la primera parte del túbulo renal, continuando directamente con la cápsula de Bowman. Su estructura se caracteriza por células epiteliales cuboidales con microvellosidades apicales que incrementan significativamente la superficie de absorción. Este segmento del túbulo renal desempeña un papel fundamental en la reabsorción de la mayoría de los nutrientes filtrados, como la glucosa, los aminoácidos y los electrolitos, así como una gran parte del agua.

La reabsorción en el túbulo proximal se realiza principalmente mediante transporte activo, lo que implica el uso de energía para mover sustancias contra su gradiente de concentración. Por ejemplo, la glucosa se reabsorbe mediante un cotransportador con sodio, lo que significa que su reabsorción está acoplada al transporte de sodio.

Además de la reabsorción, el túbulo proximal también participa en la secreción de algunas sustancias, como los ácidos orgánicos, las bases débiles y algunos fármacos. Esta secreción contribuye a la eliminación de productos de desecho del cuerpo.

3.1.2.2. Asa de Henle

El asa de Henle es una estructura en forma de U que conecta el túbulo proximal con el túbulo distal. Se extiende desde la corteza renal hasta la médula renal, creando un gradiente osmótico que es esencial para la concentración de la orina. El asa de Henle se divide en dos segmentos⁚ el asa descendente y el asa ascendente.

El asa descendente es permeable al agua, permitiendo que el agua se mueva desde el túbulo hacia el intersticio medular, lo que aumenta la concentración de solutos en el intersticio. El asa ascendente, por otro lado, es impermeable al agua, pero permeable a los solutos, como el sodio y el cloruro. El transporte activo de estos solutos fuera del asa ascendente contribuye al gradiente osmótico en la médula renal.

La función principal del asa de Henle es concentrar la orina. Este proceso, conocido como contracorriente, permite que los riñones conserven agua y excreten una orina concentrada. La concentración de la orina es esencial para el mantenimiento del equilibrio hídrico en el cuerpo.

3.1.2.3. Túbulo distal

El túbulo distal es la porción del túbulo renal que se encuentra entre el asa de Henle y el túbulo colector. Es una estructura tubular que se caracteriza por su epitelio cúbico simple con microvellosidades cortas. El túbulo distal juega un papel crucial en la regulación del volumen y la composición de la orina, mediante la reabsorción y la secreción de solutos, como el sodio, el potasio y el calcio.

La reabsorción de sodio en el túbulo distal está regulada por la aldosterona, una hormona producida por las glándulas suprarrenales. La aldosterona estimula la reabsorción de sodio y la secreción de potasio, lo que contribuye a la regulación de la presión arterial y el equilibrio electrolítico. Además, el túbulo distal también participa en la secreción de protones, lo que ayuda a mantener el equilibrio ácido-base del cuerpo.

La función del túbulo distal es esencial para la regulación fina del equilibrio de fluidos y electrolitos en el cuerpo, y juega un papel importante en la eliminación de productos de desecho de la sangre.

3.1.2.4. Túbulo colector

El túbulo colector es la última porción del nefrón, y es donde la orina se concentra antes de ser excretada. Es una estructura tubular que se caracteriza por su epitelio cúbico simple que contiene células principales y células intercaladas. Las células principales son responsables de la reabsorción de agua y la secreción de potasio, mientras que las células intercaladas regulan el equilibrio ácido-base de la orina.

La reabsorción de agua en el túbulo colector está regulada por la hormona antidiurética (ADH), que es producida por la glándula hipófisis. La ADH aumenta la permeabilidad al agua del túbulo colector, lo que permite la reabsorción de agua y la concentración de la orina. La reabsorción de agua también está influenciada por la concentración de solutos en el intersticio medular, que se establece por el asa de Henle.

El túbulo colector juega un papel crucial en la regulación del volumen y la composición final de la orina, contribuyendo así al mantenimiento del equilibrio de fluidos y electrolitos en el cuerpo.

4. Funciones de los riñones

Los riñones desempeñan funciones esenciales para la supervivencia, actuando como filtros del cuerpo y regulando la composición de la sangre y la eliminación de productos de desecho. Estas funciones se llevan a cabo a través de tres procesos principales⁚ filtración, reabsorción y secreción.

La filtración ocurre en el glomérulo, donde la sangre es filtrada a través de una barrera especializada, produciendo el filtrado glomerular. Este filtrado contiene agua, electrolitos, nutrientes y productos de desecho, pero no las células sanguíneas ni las proteínas grandes. La reabsorción es el proceso por el cual la mayoría de los nutrientes, agua y electrolitos del filtrado glomerular son devueltos a la sangre a través de los túbulos renales.

Finalmente, la secreción es el proceso por el cual sustancias adicionales, como productos de desecho, fármacos y toxinas, son eliminadas de la sangre y añadidas al filtrado glomerular para su excreción en la orina. Estas tres funciones trabajan en conjunto para mantener la homeostasis del cuerpo, regulando el equilibrio de electrolitos, la presión arterial y la eliminación de desechos.

4.1. Filtración

La filtración es el primer paso en la formación de la orina y ocurre en el glomérulo, una red de capilares sanguíneos ubicada en la cápsula de Bowman. La presión arterial en los capilares glomerulares fuerza el paso de agua, electrolitos, nutrientes y productos de desecho a través de la barrera de filtración glomerular, formando el filtrado glomerular.

Esta barrera de filtración está compuesta por tres capas⁚ el endotelio capilar, la membrana basal y el epitelio visceral de la cápsula de Bowman. El endotelio capilar tiene poros que permiten el paso de la mayoría de las moléculas pequeñas, mientras que la membrana basal actúa como una barrera para las proteínas grandes. El epitelio visceral de la cápsula de Bowman, con sus podocitos, también contribuye a la filtración, regulando el paso de moléculas a través de las hendiduras de filtración.

La filtración glomerular es un proceso altamente selectivo, permitiendo el paso de agua, electrolitos, nutrientes y productos de desecho, pero reteniendo las células sanguíneas y las proteínas grandes. Este proceso es esencial para la eliminación de productos de desecho del cuerpo y la regulación del volumen sanguíneo.

4.2. Reabsorción

La reabsorción es el proceso por el cual las sustancias útiles del filtrado glomerular, como agua, glucosa, aminoácidos y electrolitos, regresan a la sangre. Este proceso ocurre principalmente en el túbulo proximal, el asa de Henle y el túbulo distal de la nefrona.

En el túbulo proximal, se reabsorbe la mayor parte del agua, la glucosa, los aminoácidos y los electrolitos, como sodio ($Na^+$), potasio ($K^+$) y cloro ($Cl^-$). La reabsorción en el asa de Henle es fundamental para la concentración de la orina, donde se reabsorbe agua y se excreta sodio. El túbulo distal regula la reabsorción de sodio, potasio, calcio ($Ca^{2+}$) y magnesio ($Mg^{2+}$) en respuesta a las necesidades del cuerpo.

La reabsorción es un proceso activo que requiere energía para mover las sustancias desde el filtrado glomerular hacia la sangre. Este proceso está regulado por hormonas, como la aldosterona, que aumenta la reabsorción de sodio, y la hormona antidiurética (ADH), que aumenta la reabsorción de agua; La reabsorción es crucial para mantener el equilibrio hídrico y electrolítico del cuerpo, así como para preservar nutrientes esenciales.

4.3. Secreción

La secreción es el proceso por el cual los riñones eliminan sustancias de la sangre hacia la orina. Este proceso ocurre principalmente en el túbulo proximal y el túbulo distal de la nefrona. Las sustancias que se secretan incluyen productos de desecho metabólicos, como la creatinina y el ácido úrico, así como medicamentos y toxinas.

La secreción en el túbulo proximal se encarga de eliminar sustancias que no fueron filtradas en el glomérulo, como ciertos medicamentos y toxinas. También se secretan iones de hidrógeno ($H^+$) para regular el equilibrio ácido-base del cuerpo. En el túbulo distal, se secretan potasio y algunos medicamentos, como la penicilina.

La secreción es un proceso activo que requiere energía para mover las sustancias desde la sangre hacia el filtrado glomerular. Este proceso está regulado por hormonas, como la aldosterona, que aumenta la secreción de potasio, y por el pH sanguíneo, que influye en la secreción de iones de hidrógeno. La secreción es crucial para eliminar sustancias nocivas del cuerpo y mantener la homeostasis.