Multiplicación a contracorriente renal

Si se observa una sección transversal del riñón se aprecian dos partes principales: la corteza, exterior, y la médula, interior.

Si se amplía la imagen, hay millones de pequeñas unidades funcionales llamadas nefronas que van desde la corteza exterior hasta la médula y vuelven a salir a la corteza.

Estas nefronas desempeñan la función principal del riñón, que consiste en eliminar las sustancias nocivas del organismo filtrando la sangre.

Cada nefrona está formada por el glomérulo, formado por un pequeño grupo de capilares, donde comienza la filtración de la sangre.

Lo que se filtra en el túbulo se llama filtrado, y el resto sale del glomérulo por la arteriola eferente.

Curiosamente, la sangre que sale de estos glomérulos no entra en las vénulas.

En su lugar, las arteriolas eferentes se dividen en capilares por segunda vez.

Estos capilares peritubulares se reúnen y en ese punto la sangre entra en las vénulas y finalmente drena de nuevo en el sistema venoso.

El túbulo renal es una estructura con varios segmentos: el túbulo contorneado proximal, el asa de Henle en forma de U con una rama descendente y otra ascendente y el túbulo contorneado distal, que se enrolla y se retuerce de nuevo, antes de vaciarse en el conducto colector, que recoge la orina final.

Si se amplía este túbulo de la nefrona se observa que está revestido por células con borde en cepillo que tienen dos superficies.

Una de ellas es la superficie apical, que da al lumen tubular y está revestida de microvellosidades, que son pequeñas proyecciones que aumentan la superficie de la célula para ayudar a la reabsorción de solutos.

La otra es la superficie basolateral, que da a los capilares peritubulares, que discurren a lo largo de la nefrona.

La osmolaridad de la orina es su concentración, y se mide en osmoles por litro, que son las partículas de soluto que existen en un litro de orina.

Para concentrar la orina, o aumentar su osmolaridad, las nefronas utilizan el gradiente corticopapilar, que es un gradiente de concentración que va desde la corteza hasta la papila, que es el extremo más interno de la médula.

En otras palabras, hay muchos solutos en el intersticio, con más solutos en la parte inferior que en la superior.

Así que a medida que un túbulo se sumerge más profundamente en la médula, el intersticio circundante se vuelve cada vez más hipertónico en relación con el lumen del túbulo, y eso impulsa cada vez más agua fuera del túbulo a medida que se profundiza.

El gradiente corticopapilar es muy importante porque evita la pérdida innecesaria de agua, es como un mecanismo de reciclaje de agua.

El gradiente corticopapilar se establece por dos mecanismos clave: el reciclaje de la urea, que ayuda a introducirla en el intersticio, y la multiplicación a contracorriente, que ayuda a introducir los electrólitos en el intersticio.

Centrémonos en la multiplicación a contracorriente y empecemos con la sangre que llega a la nefrona con una osmolaridad de 300 mOsm/l.

Vamos a utilizar estos cuadros morados para indicar la osmolaridad de la sangre.

Al pasar por el túbulo proximal, la osmolaridad casi no cambia, por lo que sigue siendo de 300 mOsm/l al entrar en el asa de Henle.

Vamos a centrarnos sobre todo en el asa de Henle, así que vamos a acercarnos un poco para mostrar las ramas ascendente y descendente.

Vamos a suponer que la osmolaridad es de 300 mOsm/l en todas partes, tanto en el túbulo como en el intersticio.

El primer paso de la multiplicación a contracorriente se llama efecto simple, e implica a la rama ascendente, así que vamos a pasar a ese lado.

Las células tubulares a lo largo de la rama ascendente tienen cotransportadores de Na+K+2Cl- en la superficie apical, y transportan un sodio al interior de la célula por su gradiente de concentración, y eso impulsa el movimiento de un potasio y dos cloruros al interior de la célula también.

En la superficie basolateral de la célula tubular, una Na/K ATPasa utiliza el ATP para bombear tres iones de sodio al líquido intersticial a cambio de dejar entrar dos iones de potasio en la célula.

Esto ayuda a mantener la baja concentración de sodio dentro de la célula.

Finalmente, tanto el cloruro como el potasio se desplazan desde la célula hacia el líquido intersticial también, de forma pasiva a través de sus propios canales por sus gradientes de concentración.

Esencialmente, aquí hay solutos que se están transportando hacia el espacio intersticial, pero como la rama ascendente es impermeable al agua, el líquido tubular se vuelve más diluido a medida que los solutos salen, y pasa de 300 a 200 mOsm/l.

El volumen en el líquido tubular es mucho menor que el volumen en el intersticio, pero si este proceso ocurre una y otra vez, el líquido intersticial se volverá más concentrado y aumentará de 300 a 400 mOsm/l.