Fisiología Renal: Cómo Funciona el Riñón y se Forma la Orina

1. Paso 1: Filtración Glomerular

Este es el primer paso y ocurre en el corpúsculo renal (glomérulo + cápsula de Bowman). Es un proceso de filtrado masivo. La sangre llega con mucha presión por la arteriola aferente al ovillo de capilares (glomérulo). Esta presión empuja el plasma sanguíneo (el líquido) a través de una membrana especial, hacia la cápsula de Bowman.

El resultado se llama ultrafiltrado o filtrado glomerular. Es básicamente plasma sanguíneo pero sin proteínas, ya que estas son moléculas demasiado grandes para atravesar el filtro. En un día, ¡tus riñones filtran así unos 180 litros de plasma!

La Membrana Endotelio-Capsular (El Filtro)

Este filtro súper selectivo por el que pasa el plasma tiene 3 capas:

1. Capa Endotelial (del capilar): Son las células del capilar sanguíneo. Están llenas de pequeños agujeros llamados fenestras (de 70-90 nm), que detienen a las células sanguíneas (glóbulos rojos, etc.).
2. Membrana Basal: Es una capa intermedia de colágeno y glucosaminoglicanos (como el heparán sulfato). Esta capa tiene carga negativa, por lo que repele a las proteínas (que también tienen carga negativa), impidiendo que pasen.
3. Hoja Visceral (de la Cápsula): Formada por los podocitos. Estas células tienen "pies" (pedicelos) que se entrelazan, dejando pequeñas ranuras (hendiduras de 20-40 nm) por donde finalmente pasa el líquido filtrado.

2. Las Presiones de Filtrado (PEF)

La filtración no ocurre por magia, sino por un juego de presiones. Imagina que es como empujar agua a través de un colador. Para que la filtración ocurra, la presión que empuja hacia afuera debe ser mayor que las presiones que empujan hacia adentro.

Aquí intervienen tres presiones clave:

• Presión Hidrostática Glomerular (PHG): Es la presión de la sangre dentro del glomérulo. Es la fuerza principal que empuja el plasma hacia afuera. Su valor es alto: 60 mmHg. (A favor).
• Presión Hidrostática Capsular (PHC): Es la presión del líquido que ya está en la cápsula de Bowman y que empuja de vuelta hacia el capilar. Su valor es 18 mmHg. (En contra).
• Presión Oncótica (PO): Es la presión generada por las proteínas (como la albúmina) que se quedaron en la sangre del capilar. Estas proteínas "jalan" el agua de vuelta, oponiéndose a que salga. Su valor es 32 mmHg. (En contra).

Regulación de la Filtración

Tu cuerpo mantiene esta filtración constante (unos 125 ml/min) gracias a:

• Autorregulación Renal: El propio riñón (el aparato yuxtaglomerular) ajusta el diámetro de sus arteriolas para mantener el flujo constante, aunque tu presión arterial general suba o baje un poco.
• Regulación Hormonal: La Angiotensina II (reduce la filtración) y el Péptido Natriurético Auricular (la aumenta).
• Regulación Nerviosa: El sistema simpático (en caso de estrés o hemorragia) cierra la arteriola aferente para reducir drásticamente la filtración y conservar líquido.

3. Paso 2: Reabsorción Tubular

¡Este es el paso más importante para la supervivencia! Si perdiéramos los 180 litros que filtramos, moriríamos deshidratados en minutos. La reabsorción es el proceso de recuperar lo valioso (agua, glucosa, aminoácidos, sales) desde el túbulo renal de vuelta hacia los capilares peritubulares (la sangre).

Esto ocurre por dos tipos de mecanismos:

• Transporte Pasivo: No gasta energía (ATP). Ocurre a favor de un gradiente. Incluye la ósmosis (movimiento del agua) y la difusión (movimiento de solutos como la urea).
• Transporte Activo: Gasta energía (ATP) para mover sustancias en contra de su gradiente. Es como bombear agua cuesta arriba. Se usa para recuperar sales (Na⁺, K⁺), glucosa y aminoácidos.

4. Reabsorción por Segmento (TCP, Asa, TCD)

La reabsorción no ocurre igual en todo el túbulo. Cada parte está especializada:

A. Túbulo Contorneado Proximal (TCP)

Es el "caballo de batalla" de la reabsorción. Gracias a sus células con microvellosidades, reabsorbe:

• El 100% de la Glucosa y Aminoácidos (por simporte con Na⁺).
• El 65% del Agua, Na⁺, K⁺ y Cl⁻.
• La mayoría del Bicarbonato (HCO₃⁻).

Esta reabsorción de agua se llama reabsorción obligatoria, porque el agua simplemente "sigue" a las sales por ósmosis.

B. Asa de Henle

Aquí se reabsorbe el 15% del agua y 25% de las sales. Su función es crear el gradiente de concentración en la médula (que veremos luego).

• Rama Descendente: Es permeable al agua. El agua sale por ósmosis.
• Rama Ascendente Gruesa: Es IMPERMEABLE al agua, pero bombea activamente sales (Na⁺, K⁺, Cl⁻) hacia el líquido intersticial.

C. TCD y Tubo Colector

Aquí ocurre la reabsorción facultativa, es decir, es opcional y depende de las hormonas. Aquí se reabsorbe el 19.3% final del agua.

• Aldosterona: Actúa en el TCD. Ordena "reabsorber Na⁺" y, a cambio, "secretar K⁺". Como el agua sigue al Na⁺, también se reabsorbe agua.
• Hormona Antidiurética (ADH): Actúa en el Tubo Colector. Si estás deshidratado, tu cerebro libera ADH, la cual "abre los poros" (acuaporinas) en el colector para reabsorber la máxima cantidad de agua. Si no hay ADH, no se reabsorbe agua aquí y orinas mucho (Diabetes Insípida).

5. Paso 3: Secreción Tubular

Este es el proceso inverso a la reabsorción. Es la "segunda oportunidad" de limpieza. Aquí, la sangre de los capilares peritubulares elimina activamente sustancias de desecho directamente al túbulo (principalmente en el TCD y Colector) para que se vayan en la orina.

¿Qué secretamos?

• Iones Hidrógeno (H⁺): Es el mecanismo principal para controlar el pH de la sangre. Si la sangre está ácida, secretamos más H⁺.
• Iones Potasio (K⁺): Regulado por la Aldosterona.
• Ion Amonio (NH₄⁺): Otra forma de eliminar ácido.
• Creatinina: Un desecho muscular.
• Fármacos: Como la penicilina y otros medicamentos.

Regulación del pH (Secreción de H⁺ y Reabsorción de HCO₃⁻)

Tu cuerpo genera ácidos constantemente. Para evitar la acidosis, el riñón hace dos cosas: 1. Secreta H⁺ (el ácido) hacia la orina (usando un antiportador Na⁺/H⁺). 2. Reabsorbe HCO₃⁻ (el bicarbonato, que es la base o "buffer" de la sangre) para mantener el equilibrio. Lo hace de una forma ingeniosa: el HCO₃⁻ filtrado se une a un H⁺ en el túbulo, se convierte en CO₂ y agua, el CO₂ entra a la célula, y adentro se reconvierte en HCO₃⁻, que regresa a la sangre.

6. Orina Diluida vs. Concentrada (Mecanismo de Contracorriente)

¿Cómo puede el riñón hacer orina muy diluida (casi agua) o muy concentrada (oscura)?

Formación de Orina Diluida

Si bebes mucha agua, tu cerebro NO libera ADH. El tubo colector se vuelve impermeable al agua. Aunque el Asa de Henle sigue sacando sales, el agua no puede salir en la parte final. El resultado es una gran cantidad de orina muy diluida (hipotónica), con una concentración tan baja como 65 mOsm/L (el plasma tiene 300).

Formación de Orina Concentrada

Si estás deshidratado, tu cerebro SÍ libera ADH. Aquí ocurre la magia del mecanismo de contracorriente: 1. El Asa de Henle (especialmente la de las nefronas yuxtamedulares) bombea sales sin parar hacia el líquido intersticial de la médula renal. 2. Esto crea un ambiente increíblemente salado (hipertónico) en la profundidad de la médula (hasta 1200 mOsm/L). 3. Cuando la ADH abre los poros del Tubo Colector, la orina debe pasar por esta médula súper salada. Por ósmosis, el agua es "jalada" fuera del tubo colector hacia el líquido intersticial (y de ahí a la sangre). 4. El resultado es que se reabsorbe la máxima cantidad de agua y produces muy poca orina, pero súper concentrada (hipertónica).

7. Regulación de la Presión Arterial (SRAA) y Eritropoyesis

Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona (SRAA)

Ya te lo mencioné en el Aparato Yuxtaglomerular, pero este sistema es vital. Si tu presión arterial baja (por ej., en una hemorragia):

1. El riñón lo detecta y libera Renina.
2. La Renina convierte el Angiotensinógeno (del hígado) en Angiotensina I.
3. En los pulmones, la enzima ECA convierte la Angiotensina I en Angiotensina II.
4. La Angiotensina II es un potente vasoconstrictor (cierra los vasos sanguíneos, subiendo la presión) y además...
5. ...estimula la glándula suprarrenal para que libere Aldosterona.
6. La Aldosterona le dice al riñón que reabsorba Na⁺ y agua, lo que aumenta el volumen de sangre y, por ende, la presión.

8. Producto Final: La Orina

Después de estos 3 procesos (filtración, reabsorción y secreción), el líquido que queda es la orina. Analizarla nos da muchísima información sobre la salud del cuerpo.

Características de la Orina Normal

📚 Referencias Bibliográficas (H3)

Para la elaboración de este artículo, he consultado y adaptado información de las siguientes fuentes fundamentales, entre otras:

• Asociación Fondo de Investigadores y Editores (AFINED). (2020). Sistema Urinario (Fisiología). En Biología: Una perspectiva evolutiva (Vol. 2, pp. 374-390). Lumbreras Editores.
• Guyton, A. C., & Hall, J. E. (2016). Tratado de Fisiología Médica (13.ª ed.). Elsevier Saunders.
• Robbins, S. L., Cotran, R. S., Kumar, V., & Collins, T. (2000). Patología estructural y funcional (6.ª ed.). McGraw-Hill Interamericana.
• Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM). (s.f.). Manual de farmacología.