SISTEMA URINARIO Es un conjunto de órganos cuyas múltiples funciones están relacionadas con mantener el medio interno, manteniendo agua, sales y glucosa en la sangre y líquido extracelular, conservando y eliminando los productos de deshecho de los metabolismos celulares que resultan tóxicos para la vida de las mismas a través de su producto final que es la orina. Está constituido por los riñones, los uréteres, la vejiga y la uretra. En el riñón se forma la orina que es expulsada a través de los uréteres hasta la vejiga, donde es retenida hasta su expulsión por la uretra. Esta función se realiza por un complejo proceso que incluye: filtración, absorción activa, absorción pasiva y secreción. Además de su función de mantener el medio interno, actúa como una glándula de secreción interna a través del aparato yuxtaglomerular que produce renina y eritropoyetina. Interviene también junto a otros órganos en la activación de la vitamina D. El riñón tiene forma de forma de un poroto, con un borde convexo y otro cóncavo donde se encuentra el hilio por donde entran arterias y nervios y salen venas y uréteres. Los cálices constituyen la pelvis renal de la que parte el uréter. Está envuelto en una cápsula de TCD y al corte presenta dos zonas bien diferenciadas, una superficial llamada cortical y una central o medular. La zona medular está formada por 10 a 18 pirámides de Malpighi cuyos vértices constituyen las papilas que sobresalen en los cálices de la pelvis y están perforadas cada una de ellas por 10 a 25 orificios. De las bases de las columnas se extienden los rayos medulares que penetran en la zona cortical. Cada pirámide constituye un lóbulo renal junto con el tejido cortical que cubre su base y sus lados. Esta zona cortical que se extiende hacia la medular forma las columnas de Bertin. Histológicamente el riñón presenta una serie de túbulos que comienzan en la cortical con un extremo ciego (cápsula de Bowman) que envuelve un sistema porta arterial llamado glomérulo. Estas estructuras constituyen la unidad estructural y funcional del riñón llamada nefrona. Esta unidad está formada por el glomérulo o corpúsculo de Malpighi, el túbulo contorneado proximal – TCP- , el asa de Henle con su rama descendente y ascendente, el túbulo contorneado distal – TCD- y los túbulos colectores.
Cuando estudiamos sistema circulatorio vimos los sistemas porta arterial y venoso, es decir, un sector de capilares interpuestos en el trayecto de un vaso sanguíneo, arteria o vena. Pues bien, el glomérulo constituye el único sistema porta arterial de nuestro organismo y está formado por un penacho de capilares interpuesto en el trayecto de una arteriola, nacen en la arteriola aferente – AA - y se vuelcan en la arteriola eferente –AE -. Este ovillo de capilares está envuelto por el extremo ciego del sistema de túbulos llamado cápsula de Bowman con una hoja visceral que reviste los capilares y una hoja parietal que se refleja dejando entre ambas el espacio capsular de Bowman. En la figura está representada la nefrona en amarillo, la arteriola en rojo, y la vena en azul, los capilares se invaginan dentro de la cápsula de Bowman, por eso solo vemos las AA y AE. Los glomérulos mas la cápsula constituyen los corpúsculos de Malpighi. Cada glomérulo tiene un polo vascular donde penetra la AA y sale la AE y un polo urinario, donde comienza el TCP. La cápsula de Bowman presenta epitelio simple plano en la hoja parietal, pero en la hoja visceral estas células se modifican y adquieren un cuerpo que aloja el núcleo y el citoplasma se expande en prolongaciones mayores o primarias paralelas a la
superficie de los capilares y de ellas parten proyecciones secundarias o menores que dispuestas ordenadamente apoyan en la MB de los capilares, se interdigitan unas con otras hasta llegar a la membrana del capilar dejando espacios o hendiduras de filtración. Estas células se llaman podocitos. Los capilares son de tipo fenestrado, las células endoteliales presentan en el citoplasma poros sin diafragma y la membrana basal es una membrana aniónica (carga negativa) por su contenido en heparansulfato, ácido siálico y glicoproteínas ácidas, responsable de la filtración de la sangre. El colágeno de tipo IV actúa como filtro de las macromoléculas (proteínas de mayor peso al de la albúmina (69kDa). La membrana basal es producida tanto por las células endoteliales como por los podocitos. Los capilares tienen una presión arterial de 45mmHg ya que se encuentran en el trayecto de una arteriola, mucho mayor al del resto de los capilares del organismo. La presión del espacio de Bowman es menor por lo que queda una diferencia positiva entre ambas a favor de los capilares permitiendo que filtre líquido semejante al plasma desde la sangre. La membrana basal capilar atrae iones positivos como el sodio que contribuyen a arrastrar el agua que pasa al espacio de Bowman constituyendo el filtrado glomerular. Por lo tanto el filtrado glomerular responde a la circulación porta arterial del glomérulo, los capilares fenestrados, las características aniónicas de la membrana basal y las hendiduras entre las prolongaciones de los podocitos; los tres últimos forman entonces la membrana del filtrado glomerular. Entre las asas de los capilares se encuentran células mesangiales de forma estrellada, que producen la MEC que adhiere a las membranas basales en los lugares donde no están los podocitos, sirviendo de sostén y con propiedades fagocíticas y contráctiles con receptores para mensajeros químicos como la angiotensina II, la activación de este receptor disminuye el flujo glomerular. También tienen receptores para el factor natriurético producido por las células cardíacas de las aurículas, el cual tiene efecto vasodilatador, lo que relaja las células mesangiales aumentando el flujo sanguíneo. También producen prostaglandinas y endotelinas, estas últimas actúan provocando la contracción del músculo liso de las AA y AE del glomérulo. El túbulo contorneado proximal - TCP- continúa a la cápsula de Bowman y es mas largo que el distal, se halla tapizado por un epitelio simple cuboide con microvillis en el borde apical (borde en cepillo), mientras que el polo basal es ancho y el citoplasma emite prolongaciones laterales que se intercalan con las células vecinas. Sus luces son anchas y se hallan rodeados de abundantes capilares sanguíneos. Posee abundantes mitocondrias grandes en la base donde opera la bomba de Na / K, responsable del transporte de sodio al exterior de la célula. Durante las 24hs ambos riñones producen alrededor de 170 litros de líquido de filtrado de los cuales el TCP reabsorbe el 85%, junto con el cloro y el sodio, gracias a la gran superficie que ofrece el ribete o borde en cepillo. También reabsorbe macromoléculas líquidas por pinocitosis, glucosa y aminoácidos por transporte activo.
En esta microfotografía se observan TCP, con luces amplias e irregulares tapizados por una sola hilera de células cuboides con núcleos centrales y ribete en cepillo. En la parte media superior de la imagen se ve la mitad de un TCD, de luz redondeada y los núcleos mas cerca uno de otros. Ese material amorfo que se observa en las luces corresponde al líquido del filtrado. Como la concentración de sodio es mayor en el líquido del filtrado, ingresa a la célula junto con el agua por transporte pasivo, en la base opera la bomba de sodio potasio que lo expulsa al líquido intersticial arrastrando agua y de allí a los capilares que rodean los túbulos, de esta manera recuperamos mantenemos el volumen sanguíneo. También se reabsorbe calcio y fosfato. El TCP tiene función secretora eliminando creatinina y sustancias extrañas para el organismo como la penicilina. El TCP se continúa con la rama descendente del asa de Henle que se incurva en foma de “U” y se transforma en rama ascendente de Henle. La primera es más delgada y completamente permeable al agua, las células son aplanadas y la luz se hace mas amplia. El asa ascendente es impermeable al agua, tiene un segmento superior más grueso, con epitelio simple cuboide y en la base las células hacen transporte activo del sodio creando un ambiente de hipertonicidad en el líquido intersticial de la medular. Esta concentración de sodio en el intersticio de la medular es responsable de que la orina sea hipertónica ya que a media que los túbulos colectores atraviesan la medular el sodio atrae el agua de la orina concentrándola. El asa ascendente cuando llega a la cortical se transforma en el túbulo contorneado distal, más corto que el TCP, tapizado por epitelio simple de células cuboides mas pequeñas y con menor cantidad de microvillis; las prolongaciones laterales del citoplasma no son tan extensas por lo tanto los límites celulares son mas evidentes y los núcleos se encuentran mas juntos, además la luz es redondeada, lo cual nos permite diferenciarlos de los TCP. El TCD junto con la última porción de la rama ascendente del asa de Henle tienen receptores para la hormona antidiurética que aumenta la permeabilidad al agua del epitelio y de la aldosterona que favorece la absorción del sodio. El TCD se pone en contacto con el polo vascular de la AA del glomérulo de la misma nefrona, allí sus células se modifican y se
hacen más altas, por lo que los núcleos aparecen más juntos y se ven como una mancha oscura, por eso se llama mácula densa. Estas células son sensibles al volumen de agua y contenido iónico del líquido del túbulo, produciendo mensajeros químicos que provocan la secreción de renina (ver mas adelante). Además de absorber sodio, el TCD secreta potasio, iones de hidrógeno y amoníaco a la orina, mecanismo indispensable para el equilibro ácido-base de la sangre. El TCD se continúa en la medular en los túbulos colectores que se reúnen en un conducto colector que desemboca en el vértice de las papilas. Tienen un trayecto recto y a medida que se acercan al vértice sus luces van aumentando el diámetro y las células de planas se hacen cuboides. Participan en los mecanismos de concentración de la orina, ya que vimos que el intersticio de la zona medular es un medio hipertónico, por lo tanto atrae el agua de los túbulos colectores. El estroma del riñón que rodea los túbulos es muy escaso en la zona cortical, contiene fibras reticulares y vasos sanguíneos. Es más abundante alrededor de los conductos colectores en la zona medular. La medular contiene los TC y las asas de Henle, dispuestos en forma paralela, mientras que en la cortical se encuentran los corpúsculos de Malpighi, y los TCP y TCD.
Esta imagen corresponde a la medular del riñón. El aparato yuxtaglomerular – AYG- es un conjunto de estructuras que actúan como un glándula secretora en el polo vascular del glomérulo. Participan la AA, la mácula densa y las células mesangiales. La AA pierde su lámina limitante interna y las células musculares adquieren un aspecto epitelioide: redondeadas con núcleos centrales y abundantes gránulos de secreción en el citoplasma y se llaman células yuxtaglomerulares. Se hallan en contacto con las células de la mácula densa porque en ese lugar desaparece la membrana basal del túbulo distal. Los gránulos contienen renina una enzima que actúa aumentando la tensión arterial a nivel de las arterias periféricas y la secreción de aldosterona. La primera función la hace actuando sobre el angiotensinógeno del plasma que se transforma en angiotensina I, inactiva, la cual a través de una enzima del plasma se convierte en angiotensina II, activa, que estimula la contracción de las fibras musculares lisas de las arteriolas periféricas. Por otro lado estimula la secreción de aldosterona de la
glándula suprarrenal la cual inhibe la excreción de sodio. Las células YG producen eritropoyetina que actúa a nivel de la médula ósea estimulando la formación de los glóbulos rojos. La vejiga y las vías urinarias poseen epitelio de transición, como son órganos huecos su pared está formada por músculo liso, excepto en el esfínter externo de la uretra que tiene músculo estriado esquelético. En la uretra el epitelio es estratificado de tipo pavimentoso. Se hallan rodeados de adventicia y en la cara superior de la vejiga hay serosa. La microfotografía corresponde a epitelio transicional de la vejiga vacía, observar las células superficiales redondeadas.
La arteria renal penetra en el hilio y se divide en dos ramas una anterior y otra posterior, las cuales se ramifican en arterias interlobares que transcurren por las pirámides renales hasta llegar al límite entre cortical y medular donde forman las arterias arciformes que tienen trayecto paralelo a este límite. De ellas parten las arterias interlobulares, perpendiculares a la cápsula renal. De ellas surgen las AA que darán origen al glomérulo renal y luego de un trayecto la AE que se ramifica en una red de capilares alrededor de los túbulos, responsables de su nutrición, oxigenación y de recoger los productos de deshecho. Estos capilares cuando llegan a la zona límite córtico medular se hacen rectos y se continúan con las venas que van confluyendo hasta formar la vena renal que saldrá del riñón. Bibliografía: Tratados y Atlas de Histología de Junqueira y Ham Atlas de Histología de la FCS. UNER www.aula2005.com/.../urinaricatala2es.jpg
