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Proceso de formación de la orina: sus 4 etapas, y características

La orina es un líquido esencial para el mantenimiento de la homeostasis en el cuerpo humano. Gracias a la acción de los riñones y los mecanismos de micción en el ser humano, este fluído nos permite eliminar sustancias tóxicas producidas por el propio cuerpo durante el metabolismo (urea), la eyección de compuestos nocivos y tóxicos provenientes del exterior (drogas y fármacos), el mantenimiento del equilibrio electrolítico de sales en el torrente sanguíneo y una infinidad de cosas más.

Por estas razones y otras tantas, afirmamos sin miedo que la cantidad, naturaleza y propiedades de la orina pueden decir mucho del estado de salud del paciente. Por ejemplo, una anuria (falta total de micción) puede deberse a obstrucciones severas del aparato urinario, una hematuria (orina con sangre) suele ser indicio de un cáncer renal o una infección grave y, por ejemplo, una proteinuria (presencia excesiva de proteínas en la orina) será un indicativo de una función renal deficiente en el paciente.

El acto de miccionar otorga muchísima información a los profesionales médicos, pues los desechos que producimos son un reflejo de lo que pasa en nuestro interior. Con base en esta premisa, te preguntamos la siguiente cuestión: ¿conoces cómo es el proceso de formación de la orina? Si no es así, no te preocupes, pues aquí te lo diseccionamos.

El punto de partida: los riñones

Antes de hablar de la formación de la orina en sí misma, debemos asentar una serie de bases acerca de los riñones, pues sin comprender su estructura es imposible entender correctamente los procesos de micción. Seremos rápidos.

Los riñones son los órganos principales del sistema urinario, ya que con una forma de judía relativamente pequeña (unos 10 cm de largo) y unos 170 gramos de peso, por estos incansables órganos pasan una media de 1.500 litros de sangre al día. Sin ir más lejos, para eliminar 2 litros de productos de desecho y agua en exceso, es necesario que un riñón purifique unos 190 litros de sangre. Nos movemos en cifras astronómicas, teniendo en cuenta que un ser humano adulto contiene en su interior, como mucho, 5,5 litros de fluido sanguíneo.

Debido a su funcionalidad y exigencias fisiológicas, los riñones suponen el 22% del gasto cardíaco del individuo, es decir, un poco más de un quinto de todo el volumen de sangre expulsado por el ventrículo cardíaco cada minuto va a parar a estas microfábricas purificadoras. Por ello, se dice que el suministro de sangre renal está ampliamente ligado a la presión arterial del paciente.

La unidad compleja funcional del riñón es la nefrona. En cada uno de estos órganos existen aproximadamente un millón de ellas, que a su vez contienen a los glomérulos, los lugares exactos donde se produce la depuración sanguínea. Esta red de capilares permite la filtración del plasma sanguíneo, y el 75% de ellos se encuentran en la corteza renal (parte externa del riñón).

El proceso de formación de la orina

Una vez hemos puesto en perspectiva las cifras relacionadas con la micción y las generalidades de los riñones, estamos preparados para explicarte el proceso de formación de la orina. Dividiremos la explicación en 4 bloques distintos, que son los siguientes:

  • Filtración glomerular.
  • Reabsorción tubular.
  • Secreción tubular.
  • Almacenaje de la orina.

1. Filtración glomerular

La filtración glomerular es el primer paso en la formación de la orina, y cabe destacar que se trata de un proceso pasivo en el cual la presión hidrostática empuja a los fluidos y solutos a través de la membrana pertinente. Este intercambio tiene lugar en las paredes semipermeables de los glomérulos, que a su vez se encuentran rodeados por una envoltura externa que recibe el nombre de “cápsula de Bowman”.

Las arteriolas (ramificaciones arteriales muy pequeñas) que llegan a los glomérulos (aferentes) tienen un diámetro más ancho que las eferentes y, por tanto, la sangre que abandona el glomérulo crea una presión hidrostática característica. Esta presión hidrostática glomerular “obliga” a los fluidos y pequeños solutos a abandonar los capilares sanguíneos hacia la cápsula glomerular, mientras que los cuerpos celulares y otras moléculas grandes se quedan en el torrente sanguíneo. Al ser un proceso pasivo, no requiere gasto energético.

El resultado es un líquido recién filtrado que contiene grandes cantidades de agua, electrolitos y sustancias orgánicas, como glucosa, vitaminas y aminoácidos. Todo este proceso se ve representado por un valor conocido como “tasa de filtración glomerular” (GFR), que generalmente oscila una cifra de 125 ml/min.

2. Reabsorción tubular

El problema de este proceso, como podrás imaginar, es que se “cuela” una cantidad nada desdeñable de sustancias útiles en los líquidos que posteriormente van a ser excretados. Por ello, la nefrona cuenta con 4 tubos diferentes, por los que transcurre la “proto-orina”, que ha sido colectada por la cápsula de Bowman (donde se encuentra el glomérulo) en el apartado previo. Estos son el túbulo proximal, el asa de Henle, el túbulo distal y el tubo colector.

No nos vamos a centrar en las particularidades de cada sección en concreto, pero sí que daremos unas cuantas cifras y pinceladas relevantes. Por ejemplo, en el túbulo proximal (PCT) se reabsorben hacia la sangre toda la glucosa, aminoácidos y el 65% de sodio (Na) y agua. En el asa de Henle se reabsorbe también mucha agua, sodio y cloruros, hasta el punto de que solo el 20% de lo originalmente filtrado llega al túbulo distal.

Cabe destacar que muchas de las sustancias reabsorbidas en este punto se tienen que transportar de forma activa, lo que conlleva el gasto de energía o, en su defecto, el aprovechamiento de algún tipo de gradiente electroquímico específico.

3. Secreción tubular

Es el proceso contrario a la reabsorción, pues durante todo el recorrido de la orina por los túbulos y asas, también se aprovecha para excretar sustancias nocivas desde los capilares sanguíneos peritubulares hasta el lumen tubular renal.

Esta difusión sucede gracias al transporte activo y difusión pasiva, procesos físicos en los que no vamos a detenernos demasiado. Básicamente, la difusión pasiva se realiza en base a un gradiente de concentración: los productos pasan de una zona con mucha concentración (sangre) a otra con poca (orina).

Por ejemplo, la secreción tubular se encarga del desechado de exceso de potasio en sangre cuando es necesario (hiperpotasemia), una acción que se ve mediada por la hormona aldosterona. Cuando el pH de la sangre cae por debajo del rango de normalidad, también se fomenta una secreción de ión hidrógeno. Como podrás ver, la secreción tubular es un mecanismo situacional, que depende completamente del estado fisiológico individual.

4. Almacenaje de la orina

Una vez se ha formado la orina, una serie de conductos colectores, conductos papilares y cálices van recogiendo el líquido y reuníendolo hasta un punto de desemboque común, como si de las ramas y tronco de un árbol se tratara. Finalmente, la orina que todos conocemos llega a los uréteres, donde es transportada hasta la vejiga.

La vejiga es básicamente un tejido muscular en forma de saco con 3 capas, que se distienden dependiendo de la cantidad de orina que deba almacenarse. Una vejiga funcional puede contener hasta 1.000 mililitros de orina, aunque normalmente el deseo de micción se activa a los 400-500 mililitros. A veces este saco muscular no se vacía entero con la micción, un cuadro patológico conocido como “retención urinaria”.

Resumen

Al final de este vertiginoso proceso, los seres humanos excretamos un líquido que consiste en un 95% agua, 2% sales minerales y 3% de urea y ácido úrico. No es un mecanismo perfecto pero, desde luego, nos permite reabsorber de forma sistémica una gran cantidad de compuestos orgánicos e inorgánicos útiles para el organismo que no deberían perderse en el proceso de micción.

Por eso, cuando un ser humano presenta proteínas o glucosa en la orina, suele ser indicio de que algo va mal. El organismo no desaprovecha compuestos útiles a la ligera, así que estos valores atípicos suelen indicar una mala funcionalidad renal o que, en su defecto, algún cuadro patológico provoca el exceso de elementos circulantes (como es el caso de la diabetes y el exceso de azúcar en sangre). Por esta razón, los profesionales sanitarios ven estos parámetros como señales de alerta.

Referencias bibliográficas:

  • Moore, L. C., & Marsh, D. J. (1980). How descending limb of Henle''s loop permeability affects hypertonic urine formation. American Journal of Physiology-Renal Physiology, 239(1), F57-F71.
  • Ogobuiro, I., & Tuma, F. (2019). Physiology, renal. StatPearls [Internet].
  • Pickering, G. W., & Prinzmetal, M. (1940). The effect of renin on urine formation. The Journal of physiology, 98(3), 314.
  • Richards, A. N. (1938). The Croonian lecture: processes of urine formation. Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences, 126(844): pp. 398 - 432.
  • Sangre en la orina, Hematuria, Mayo Clinic. Recogido a 17 de marzo en https://www.mayoclinic.org/es-es/diseases-conditions/blood-in-urine/symptoms-causes/syc-20353432#:~:text=La%20sangre%20que%20puedes%20ver,determinar%20la%20causa%20del%20sangrado.
  • Tolls, R. E., & Dille, J. M. (1955). The relation between bladder pressure and urine formation. The Journal of urology, 74(2): pp. 197 - 201.