Aparato urinario o excretor

Aparato urinario o excretor
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El sistema urinario consiste en un conjunto de órganos cuya función principal es remover los desechos metabólicos del cuerpo. En los humanos, también incluye la eliminación del líquido de nitrógeno desecho en forma de orina, y la eliminación de otros desechos metabólicos, especialmente. La eliminación de orina es realizada gracias al tracto urinario, junto con otros órganos especializados.

El aparato urinario consiste en los riñones, uréteres, vejiga y la uretra. Los riñones se encargan de filtrar la sangre y remover los desechos, en este proceso se crea la orina. Los uréteres, la vejiga y la uretra en conjunto son el tracto urinario, en conjunto actúan como un sistema de plomería que se encarga de drenar la orina desde los riñones, almacenarla y eliminarla. Además de la filtración y la eliminación de desechos del cuerpo, el sistema urinario también se encarga de mantener la homeostasis del agua, los iones, el pH, la presión sanguínea, calcio, y las células sanguíneas.

Anatomía del sistema excretor

El sistema urinario o excretor es conformado por tres estructuras con formas simples, pero con un funcionamiento complejo y que forma una parte muy importante para que todo el organismo funcione correctamente. Además de ser un sistema que excreta desechos, también se encarga de otras funciones como la producción de enzimas y hormonas para mantener el balance de las sustancias en el cuerpo.

El sistema contiene dos riñones, los cuales controlan la composición de electrolitos en la sangre, eliminan los productos de desecho disueltos y el exceso de otras sustancias de la sangre; todas estas sustancias son eliminadas a través de la orina, la cual pasa desde los riñones hacia la vejiga gracias a dos tubos delgados de musculo llamados uréteres. La vejiga es un saco que contiene la orina, hasta el momento en el que es eliminada a través de la uretra.

Riñones

Los riñones son órganos con forma de frijoles que puedes encontrar en la parte posterior de la cavidad abdominal, se encuentran distribuidos uno en cada lado del cuerpo, siendo dos en total. El riñón izquierdo está localizado un poco más arriba que el riñón derecho debido a que el lado derecho del riñón es mucho más grande que el lado derecho. Los riñones, a diferencia que cualquier otro órgano del cuerpo, se localizan en la parte posterior del peritoneo y tocan los músculos de la espalda.

Los riñones están rodeados por una capa adiposa que los mantiene en su lugar y los protege del daño físico. Los riñones filtran los residuos metabólicos, excesos metabólicos y químicos de la sangre para formar la orina.

Dentro de cada uno de los riñones se estima que hay alrededor de un millón de nefronas microscópicas. Las nefronas se encargan de filtrar la sangre dentro de estas áreas, cada una de las nefronas contiene un racimo de capilares llamados glomérulos. Un saco en forma de copa llamado capsula de Bowman rodea cada una de los glomérulos. La sangre que fluye dentro de los glomérulos se encuentra a una gran presión, esto provoca que los glomérulos, el agua, glucosa y urea entren en las capsulas de Bowman.

Las células blancas sanguíneas, las células rojas y las proteínas se mantienen en la sangre. Mientras la sangre continua a través de los vasos sanguíneos, se mueven a través de los túbulos renales, durante este momento la reabsorción ocurre. La glucosa y los químicos, como el potasio, el sodio, el hidrogeno de magnesio y el calcio son reabsorbidos en la sangre.  Casi toda el agua que es removida durante el proceso de filtración regresa a la sangre en la fase de reabsorción. Los riñones controlan el contenido de líquido que se encuentra en nuestros cuerpos, los rúnicos desechos se encuentran en las nefronas. Estos desechos son la orina e incluye urea, agua y sales inorgánicas.

Ureteres

Los uréteres son un par de conductos que se encargan de mover la orina desde los riñones hacia la vejiga. Los uréteres miden alrededor de 10 a 11 pulgadas y se posicionan en los lados izquierdo y derecho del cuerpo de manera paralela a la columna vertebral. La gravedad y la peristalsis de los tejidos de músculo liso en las paredes de los uréteres mueven la orina hacia la vejiga. El final de los uréteres se extiende ligeramente dentro de la vejiga y son sellados en el punto de entrada de la vejiga con válvulas ureterovesicales. Las válvulas previenen que la orina sea regresada hacia los riñones.

Vejiga

La vejiga es un órgano hueco en forma de saco que se utiliza para almacenar orina. La vejiga se encuentra localizada junto a la línea media del cuerpo en la parte final inferior de la pelvis. La orina que entra en la vejiga desde los uréteres llena lentamente el espacio vacío de la vejiga y extienden las paredes elásticas del lugar. Las paredes de la vejiga permiten que se pueda estirar para mantener desde 600 hasta 800 mililitros de orina.

Uretra

La uretra es un tuvo en el que la orina pasa desde la vejiga hasta el exterior del cuerpo. La uretra femenina mide alrededor de 2 pulgadas de largo, termina inferiormente al clítoris y superiormente a la apertura vaginal. En los hombres la uretra mide alrededor de 8 a 10 pulgadas de largo y termina en la punta del pene. La uretra es un órgano del aparato sexual masculino, el cual se encarga de transportar el esperma al exterior del cuerpo a través del pene.

El flujo de orina a través de la uretra es controlado por los músculos internos y externos del esfínter uretral. El esfínter uretral interno está hecho de musculo liso y se abre de manera involuntaria cuando la vejiga llega a cierto nivel de distención. La apertura del esfínter interno es lo que causa la sensación de necesitar orinar. El esfínter uretral externo se encuentra hecho de musculo esquelético y puede ser abierto para permitir el paso de orina por la uretra o puede ser cerrado de manera voluntaria para retrasar el acto de orinar.

Fisiología del sistema urinario

El cuerpo toma nutrientes de la comida y los convierte en energía, después de que el cuerpo ha tomado los componentes de la comida que necesita, los productos de desechos son dejados atrás en el intestino y en la sangre. Los riñones y el sistema urinario ayudan al cuerpo a eliminar los residuos del cuerpo como la urea, y en mantener los químicos, como el potasio y el sodio, equilibrados en el cuerpo junto con el agua.

La urea es producida cuando los alimentos contienen mucha proteína, como cuando la carne o ciertos vegetales son ingeridos por el cuerpo. La urea se mueve a través del torrente sanguíneo hasta los riñones, es en este momento en el que es removida junto con agua y otros desechos en forma de orina. Otra de las funciones con más importancia de los riñones es la regulación de la presión sanguínea y la producción de la eritropoyetina, esto controla la producción de células rojas sanguíneas en la médula osa, los riñones también ayudan a mantener el balance acido base de la sangre y conservar los fluidos.

Homeoestasis

Los riñones se encargan de mantener la homeostasis en muchas de las condiciones internas que son importantes al controlar la excreción de ciertas sustancias fuera del organismo, algunas de las sustancias de las que se encarga de excretar el riñón son:

Iones:

El riñón puede controlar la excreción de inanes de potasio, sodio, calcio, magnesio, fosfato, y cloro en la orina. En algunos casos en los que los iones se encuentran en concentraciones más altas que lo normal, los riñones pueden incrementar la excreción de estas sustancias hacia el exterior del cuerpo para regresar los niveles hacia la normalidad. De la misma manera los riñones también pueden conservar estos iones en los casos donde se presentan niveles por debajo de lo normal al permitir que los iones sean reabsorbidos en el torrente sanguíneo durante la filtración.

pH:

Los riñones monitorean y regulan los niveles de iones de hidrogeno y bicarbonato en la sangre para controlar el nivel de pH en el torrente sanguíneo. Los iones de hidrogeno son producidos como un producto natural del metabolismo en las dietas proteicas y se acumulan en la sangre con el paso del tiempo. Los riñones excretan el exceso de iones de hidrogeno en la orina para su posterior eliminación del cuerpo. Los riñones también se encargan de consérvalos los iones de bicarbonato, los cuales actúan como un importante buffer de pH en la sangre.

Osmolaridad:

Las células del cuerpo necesitan crecer en un ambiente isotónico para que puedan mantener su balance de fluidos y electrolitos. Los riñones mantienen el balance de osmolaridad del cuerpo al controlar la cantidad de agua que es filtrada y excretada hacia afuera del cuerpo a través de la orina. Cuando una persona consume grandes cantidades de agua, los riñones reducen su reabsorción para permitir que el exceso de agua sea excretado por la orina.

El resultado de esto es la producción de orina altamente diluida en agua. En el caso de un cuerpo deshidratado, los riñones reabsorben la mayor cantidad de agua posible paras que regrese al torrente sanguíneo, y el resultado de este proceso es una orina altamente concentrada de iones y residuos metabólicos. Los cambios en la excreción de agua son controlados por una hormona antidiurética (ADH). El ADH es producida por el hipotálamo y excretada por la parte posterior de la glándula pituitaria para ayudar al cuerpo a retener agua.

Presión sanguínea:

Los riñones monitorean la presión sanguínea de la sangre para ayudar a mantener la homeostasis. Cuando la presión sanguínea se eleva los riñones ayudan a reducirla al disminuir el volumen de sangre circulante en el cuerpo, los riñones pueden llevar a cabo este proceso al reducir la reabsorción de agua a la sangre y producir orina diluida. Cuando la presión sanguínea disminuye los riñones pueden producir una encima con la que se constriñen los vasos sanguíneos y se produce orina altamente concentrada, esto permite que más agua pueda permanecer en la sangre.

Filtración

Cada uno de los riñones contiene alrededor de un millón de pequeñas estructuras llamadas nefronas. La nefrona es la unidad funcional del riñón que se encarga de filtrar la sangre para producir la orina. Las arteriolas en los riñones entregan la sangre a un conjunto de capilares rodeados por una cápsula llamada glomérulo.

Cuando la sangre fluye a través del glomérulo, mucha de la plasma sanguínea es empujada fuera de los capilares hacia dentro de la capsula, dejando las células sanguíneas y una porción pequeña de plasma para que continúen en el flujo a través de los capilares. El líquido filtrado en las capsulas fluye a través de una serie de túbulos lineares con células de filtro y rodeados por capilares.

Las células que rodean los túbulos absorben selectivamente agua y sustancias desde el filtro en los túbulos y lo regresan a la sangre por los capilares. Al mismo tiempo, los productos de desecho presentes en la sangre son secretadas en el filtro. Al terminar el proceso el filtro del túbulo se ha convertido en orina que contiene solamente agua, productos de desecho y excesos de iones. La sangre que sale de los capilares reabsorbe todos los nutrientes junto con casi toda el agua y los iones que el cuerpo necesita para seguir funcionando.

Almacenamiento y excreción de desechos

Después de que la orina ha sido producida en los riñones, es transportada a través de los uréteres hacia la vejiga. La vejiga se llena con la orina y la almacena hasta que el cuerpo se encuentra listo para excretarla. Cuando el volumen de la vejiga llega entre los 150 y 400 mililitros, las paredes comienzan a estirarse y unos receptores dentro de las paredes de la vejiga envían señales al cerebro. Estas señales resultan en la relajación del esfínter uretral involuntario interno y la sensación de la necesidad de orinar por consecuencia. El proceso de orinar puede ser retrasado mientras tanto la vejiga no exceda su capacidad de volumen máxima, pero el incremento de las señales nerviosas al estirarse las paredes de la vejiga resulta en una mayor sensación de incomodidad y el deseo de orinar.

Orinar es el proceso de liberar la orina desde la vejiga, a través de la uretra, hacia el exterior del cuerpo. El proceso de orinar comienza cuando los músculos de los esfínteres de la vejiga se relajan, permitiendo que la orina pase a través de la uretra. Al mismo tiempo que los esfínteres se relajan el musculo liso de las paredes de la vejiga se contraen para lanzar la orina hacia el exterior.

Producción de hormonas

Los riñones producen e interactúan con diferentes neuronas que están relacionadas con el control de sistemas y órganos fuera del sistema urinario. Las hormonas presentes en los riñones son las siguientes:

Calcitriol:

El calcitriol es la forma activa de la vitamina D en el cuerpo humano. Es solamente producido en los riñones por moléculas precursoras producidas por los rayos ultravioletas que golpean la piel. El calcitriol trabaja junto con la hormona paratiroidea para aumentar el nivel de iones de calcio en el torrente sanguíneo. Cuando el nivel de iones de calcio en la sangre se reduce a niveles por debajo de los normales, las glándulas paratiroideas segregan la hormona paratiroidea, la cual estimula a los riñones para segregar calcitriol. El calcitriol ayuda a que el intestino delgado pueda absorber el calcio presente en la comida y lo deposite dentro del torrente sanguíneo, también estimula a los osteoclastos del sistema esquelético para que la medula ósea libere iones de calcio dentro de la sangre.

Eritropoyetina

La eritropoyetina es una hormona producida por los riñones para estimular la producción de las células rojas sanguíneas. Los riñones monitorean la condición en la que la sangre pasa por los capilares, incluyendo la capacidad de oxigeno que tiene la sangre. Cuando la sangre se convierte en hipóxica, es decir que tiene niveles deficientes de carga de oxígeno, las células en los capilares comienzan a producir eritropoyetina y la liberan en el torrente sanguíneo. La eritropoyetina atraviesa la sangre hacia la medula ósea roja en donde estimula a las células hematopoyéticas para incrementar el ritmo en el que se producen las células rojas de la sangre. Las células rojas de la sangre contienen hemoglobina, lo que incrementa la capacidad de cargar oxigeno de las células, ayudando efectivamente a terminar con las condiciones hipóxicas.

Renina

La renina no es una hormona por sí misma, pero es una enzima que los riñones producen para comenzar el sistema de renina angiotensina. Este sistema ayuda a incrementar el volumen en la sangre y la presión sanguínea en respuesta a los estados de presión sanguínea baja, pérdida de sangre o deshidratación. La renina es liberada en el torrente sanguíneo en donde cataliza un angiotensigeno desde el hígado en la angiotensina I. La angiotensina I es posteriormente catalizada por otra encima en angiotensina II.

La angiotensina II estimula diversos procesos, incluyendo la estimulación de la corteza adrenal para producir la hormona de aldosterona. La aldosterona cambia la función de los riñones para incrementar la reabsorción de agua y de iones de sodio en la sangre, incrementando el volumen de sangre e incrementando la presión sanguínea. La retroalimentación negativa del incremento de la presión sanguínea termina finalmente apagando el sistema de renina angiotensina para mantener niveles sanos de presión sanguínea.

Enfermedades del sistema urinario

Como te puedes dar cuenta, el sistema urinario es una parte muy importante del cuerpo humano y cumple funciones esenciales para su correcto mantenimiento, por lo que claramente serían malas noticias si este sistema no se encuentra funcionando correctamente.

Algunos de los problemas que pueden suceder al fallar este sistema son los siguientes:

Infección de vías urinarias

Uno de los principales problemas que las personas sufren es la infección de vías urinarias. Lo que sucede en este trastorno es que las bacterias encuentran una entrada en el sistema urinario, ya sea por l tracto digestivo o por alguna vía externa, y causa irritación y dolor en el sistema urinario. Los antibióticos pueden ser un tratamiento efectivo contra la infección de vías urinarias, y cuando no se trata suele llegar a expandirse a otras partes del sistema urinario causando irritación y dolor más severo.

Incontinencia

Es cuando se pierde un poco o todo el control de la vejiga, otro problema relacionado al anterior es la retención, en este otro problema la vejiga tiene problemas para relajarse provocando problemas para liberar la orina. Esto puede ser tratado fácilmente con medicación, pero también existen algunos ejercicios que se pueden realizar para reentrenar a los músculos que se encuentran alrededor de la vejiga y la uretra.  La mayoría de los problemas de incontinencia se agudizan cuando los músculos de los esfínteres en la uretra se debilitan o se encuentran activados de sobremanera. Cuando los músculos del esfínter se debilitan, un estornudo o la tos pueden causar que la persona orine. Cuando los músculos del esfínter se encuentran muy activos se puede producir un gran deseo de orinar, aunque se encuentre muy poca orina en la vejiga. Las mujeres experimentan este problema el doble que los hombres, y el problema es más usual con la edad.

Piedras en los riñones

Es un problema extremadamente doloroso, esta condición ocurre cuando se forman depósitos sólidos en los riñones en forma de piedras. Las piedras se forman cuando minerales y sales acidas en la orina se cristalizan y se pegan juntas. Cuando las piedras son lo suficientemente pequeñas pueden no ser muy notables cuando se mueven a tres del sistema urinario, pero cuando se forma una piedra muy grande, puede bloquear el sistema urinario y un cirujano probablemente será requerido para removerla. Las piedras en los riñones pueden causar dolor severo y bloquear el flujo de orina hacia el exterior.

Síndrome de vejiga dolorosa

O también denominada cistitis intersticial, es otro tipo de trastorno del sistema urinario que ocurre cuando las paredes de la vejiga se inflaman. Cuando este problema sucede la capacidad de la vejiga se ve reducida, provocando que se sienta la necesidad de orinar mucho más seguido, pero también provoca cicatrices en la vejiga o ulceras.