Nefronas

¿Qué son las nefronas?

Las nefronas son estructuras que forman parte de la corteza y la médula del riñón, consideradas las unidades funcionales de este órgano filtrador. Los riñones humanos poseen, en promedio, de 1 a 1,5 millones de nefronas.

Estructuralmente, están formadas por dos regiones principales: la porción glomerular, conocida como cápsula de Bowman, y la porción tubular. En esta última región, se distinguen tres subregiones: el túbulo proximal, el asa de Henle y la nefrona distal.

En el riñón, no todas las nefronas que lo forman son iguales. Se clasifican en corticales, medio corticales y yuxtamedulares. Los glomérulos de las nefronas se ubican en la corteza. En las nefronas corticales, se localizan en la región externa de la corteza, y en las nefronas yuxtamedulares se encuentran en la zona corticomedular.

Características de las nefronas

– Son la unidad funcional del riñón. Cada nefrona realiza los procesos de filtración, reabsorción, secreción y excreción.

– Están presentes en gran número. Cada riñón humano contiene aproximadamente entre 800.000 y 1,5 millones de nefronas, aunque este número puede variar entre individuos.

– Constan de dos partes principales. El corpúsculo renal (glomérulo y cápsula de Bowman) y el túbulo renal (túbulo contorneado proximal, asa de Henle, túbulo contorneado distal y túbulo colector).

– Filtran el plasma sanguíneo. En el glomérulo se elimina agua y pequeñas moléculas del plasma, mientras que las células sanguíneas y la mayoría de las proteínas permanecen en la circulación.

– Reabsorben sustancias útiles. Recuperan la mayor parte del agua, glucosa, aminoácidos, bicarbonato y electrolitos necesarios para el organismo.

– Secretan sustancias de desecho. Eliminan hacia el túbulo compuestos como iones hidrógeno, potasio, amonio, creatinina y diversos fármacos.

– Contribuyen al equilibrio hídrico y electrolítico. Regulan las concentraciones de sodio, potasio, calcio, cloruro y otros iones, manteniendo la homeostasis corporal.

– Ayudan a regular el pH sanguíneo. Controlan el equilibrio ácido-base mediante la reabsorción de bicarbonato y la secreción de protones.

– Participan en el control de la presión arterial. Algunas nefronas contienen el aparato yuxtaglomerular, que libera renina para contribuir a la regulación de la presión arterial.

– Su capacidad de regeneración es muy limitada. Las nefronas dañadas generalmente no se reemplazan, por lo que su pérdida puede disminuir progresivamente la función renal.

– Trabajan de forma continua. Filtran alrededor de 180 litros de líquido al día, aunque la mayor parte se reabsorbe y solo se eliminan aproximadamente de 1 a 2 litros de orina diarios en condiciones normales.

Partes e histología de las nefronas

El riñón de los mamíferos es el típico de los vertebrados. Son órganos pareados, cuya morfología recuerda a un frijol. Si los vemos en un corte sagital, veremos que presenta dos regiones marcadas: la externa, llamada corteza, y el interior, conocido como médula. La corteza es rica en cuerpos de Malpighi y túbulos.

Estructuralmente, una nefrona puede dividirse en tres zonas o regiones principales: la nefrona proximal, el asa de Henle y la nefrona distal.

• Nefrona proximal. La nefrona proximal consiste en un tubo con un extremo inicial cerrado y el tubo proximal. El extremo del tubo está particularmente ensanchado y recuerda a una pelota a la cual se le aprieta uno de sus extremos hacia el interior. La estructura esférica se conoce como cuerpo de Malpighi, que posee una cápsula con una doble pared que encapsula a una serie de capilares. Esta estructura con forma de copa recibe el nombre de cápsula de Bowman. El interior de la cápsula forma un continuo por la estrecha luz que se va entendiendo por el túbulo renal. Además, en la porción interna de la cápsula encontramos una especie de embrollos de vasos capilares denominados glomérulo renal. Esta estructura es la responsable de las primeras etapas de la producción de orina.
• Túbulos de las nefronas. Partiendo de la cápsula de Bowman, encontramos los siguientes túbulos en la estructura de las nefronas:
  • Primero: es el túbulo contorneado proximal, que surge del polo urinario de la cápsula de Bowman. Su trayectoria es particularmente intrincada y entra en el rayo medular.
  • Segundo: encontramos el túbulo recto proximal, que también se llama rama descendente gruesa del asa de Henle, el cual baja hacia la médula.
  • Tercero: la rama descendente delgada del asa de Henle, que tiene continuidad con el túbulo recto proximal en el interior de la médula. La continuación de la rama descendente es la rama ascendente delgada del asa de Henle.
  • Cuarto: el túbulo recto distal (también denominado rama ascendente grueso del asa de Henle) es la estructura que continúa al asa ascendente delgada. Dicho túbulo sube a través de la médula y entra en la corteza del rayo medular, donde se encuentra con el corpúsculo renal que dio origen a las estructuras mencionadas.

• • Quinto: el túbulo recto distal deja el rayo medular y se encuentra con el polo vascular del corpúsculo renal. En esta región, las células epiteliales forman la mácula densa.
  • Sexto: el túbulo contorneado distal que desemboca en un conductor colector.
• Asa de Henle. En el apartado anterior se describió una estructura intrincada y tortuosa en forma de U. El túbulo proximal, la rama descendente delgada, la ascendente y el túbulo distal son los componentes del asa de Henle. Como veremos en los tipos de nefronas, la longitud del asa de Henle es variable dentro de los componentes del riñón. La horquilla del asa de Henle está constituida por dos ramas: una ascendente y otra descendente. La ascendente acaba en el túbulo distal que forma un conducto colector que sirve para múltiples nefronas. En los mamíferos, la nefrona se ubica espacialmente de manera que el asa de Henle y el conducto colector discurran de manera paralela un con otro. De esta forma, los glomérulos se localizan en la corteza renal y las asas de Henle lo hacen profundizando hasta la papila de la médula.

Funciones de las nefronas

• Filtrar la sangre. Eliminan agua, sales, productos de desecho y pequeñas moléculas del plasma sanguíneo para formar el filtrado glomerular.
• Formar la orina. Transforman el filtrado glomerular en orina mediante procesos de reabsorción y secreción a lo largo del túbulo renal.
• Reabsorber sustancias útiles. Recuperan agua, glucosa, aminoácidos, bicarbonato y electrolitos esenciales para devolverlos a la sangre.
• Eliminar productos de desecho. Excretan sustancias como urea, creatinina, ácido úrico, amonio y diversos medicamentos o toxinas.
• Regular el equilibrio hídrico. Ajustan la cantidad de agua que se reabsorbe para mantener un volumen adecuado de líquidos corporales.
• Mantener el equilibrio de electrolitos. Controlan las concentraciones de sodio, potasio, calcio, cloruro, fosfato y otros iones en el organismo.
• Regular el pH de la sangre. Reabsorben bicarbonato y secretan iones hidrógeno para mantener el equilibrio ácido-base.
• Concentrar o diluir la orina. Modifican la cantidad de agua reabsorbida según las necesidades del organismo, produciendo una orina más concentrada o más diluida.
• Contribuir al control de la presión arterial. Participan en la regulación de la presión mediante el aparato yuxtaglomerular, que libera renina y activa el sistema renina-angiotensina-aldosterona.
• Mantener la homeostasis del organismo. Ayudan a conservar estables el volumen sanguíneo, la composición química de los líquidos corporales y la osmolaridad.
• Regular la excreción de minerales. Ajustan la eliminación o conservación de calcio, magnesio y fosfato, contribuyendo al equilibrio mineral del cuerpo.
• Responder a señales hormonales. Modifican la reabsorción de agua y sodio en respuesta a hormonas como la hormona antidiurética (ADH), la aldosterona y el péptido natriurético auricular (ANP).

Funcionamiento de las nefronas

Los riñones tienen una función muy particular en los organismos: eliminar selectivamente las sustancias de desecho que provienen de la sangre. Sin embargo, debe mantener los equilibrios de agua corporal y electrolitos.

Para lograr este propósito, el riñón debe ejecutar cuatro funciones: flujo sanguíneo renal, filtración glomerular, reabsorción tubular y secreción tubular.

La arteria encargada de surtir de sangre al riñón es la arteria renal. Estos órganos reciben cerca del 25% de sangre bombeada desde el corazón. La sangre logra penetrar los capilares a través de la arteriola aferente, fluye por el glomérulo y lleva a la arteriola eferente.

Los diferentes diámetros de las arterias son fundamentales, ya que ayudan a la creación de una presión hidrostática que permite la filtración glomerular.

La sangre recorre los capilares peritubulares y los vasos rectos, fluyendo lentamente por el riñón. Los capilares peritubulares envuelven a los túbulos contorneados proximales y distales, que logran la reabsorción de las sustancias esenciales y ocurre la última etapa de ajustes en la composición de la orina.

Tipos de nefronas

Las nefronas se clasifican en tres grupos, de acuerdo a la posición de sus corpúsculos renales.

• Nefronas corticales. También son conocidas como subcapsulares. Sus corpúsculos renales están localizados en la porción externa de la corteza. Las asas de Henle se caracterizan por ser cortas y se extiende específicamente hasta la región de la médula. Son consideradas el tipo promedio de nefronas, donde el asa aparece cercana al túbulo recto distal. Las corticales son las más abundantes. En promedio, constituyen el 85% con relación al resto de las clases de nefronas. Se encargan de eliminar sustancias de desecho y reabsorber los nutrientes.
• Nefronas yuxtamedulares. Los corpúsculos renales están localizados en la base de una pirámide medular. Las asas de Henle son elementos largos, al igual que los segmentos delgados que se extienden de la región interna de la pirámide. La proporción de este tipo de nefronas se considera próxima a un octavo. El mecanismo por el cual trabajan es indispensable para la concentración de la orina de los animales. De hecho, las nefronas yuxtamedulares son conocidas por su capacidad de concentración.
• Nefronas mediocorticales. Sus corpúsculos renales están en la región media de la corteza. Comparadas con los dos grupos anteriores, estas presentan asas de Henle de una longitud intermedia.

Referencias

1. Audesirk, T., Audesirk, G., Byers, B.E. Biología: La vida en la Tierra. Pearson educación.
2. Kardong, K.V. Vertebrates: comparative anatomy, function, evolution. McGraw Hill.
3. Larradagoitia, L.V. Anatomofisiología y patología básicas. Editorial Paraninfo.
4. Parker, T.J., Haswell, W.A. Zoología. Cordados (Vol. 2). Reverté.
5. Vived, À.M. Fundamentos de fisiología de la actividad física y el deporte. Ed. Médica Panamericana.