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Aparato Urinario Universidad Autónoma del Estado de México
Bioingenieria Médica
Dra Angela Becerril
El aparato
urinario
humano
comprend
e los dos
riñones,
los dos
uréteres, la
vejiga
urinaria y
la uretra.
Funciones
Los riñones realizan varias funciones importantes:
◦ Separan la mayor parte de los productos de excreción metabólicos del
organismo y sustancias extrañas.
◦ Participan en la regulación del volumen del líquido extracelular y de
la cantidad total de agua en el organismo
◦ También está bajo su control el equilibrio ácido-base y la
concentración de la mayor parte de los componentes del
organismo.
◦ Tienen función endocrina, dado que secretan dos hormonas al
torrente sanguíneo; la eritropoyetina y la renina.
RIÑON.
Corteza y médula
De manera macroscópica podemos observar que el riñón está
formado por:
La corteza
◦ presenta un aspecto rojo oscuro granulado. Rodea por completo la
médula y envía prolongaciones las columnas renales (también
llamadas de Bertini)
La médula
◦ Tiene casi el doble de espesor de la corteza y se compone de
estructuras más claras con forma de clavas, las pirámides
renales, separadas por columnas renales. Las bases de las
pirámides están orientadas hacia la corteza, mientras que los
ápices o papilas renales, se ubican cada una en un cáliz menor,
con forma de embudo
◦ La pirámides presentan un estriado característico, desde la base
a la papila, consecuente con los túbulos que recorren esta
porción del riñón, la papila está perforada por 20 (250) orificios
pequeños por los que drena la orina a los cálices menores, esta
área se llama área cribosa
Área cribosa de la
papila renal Papila renal
Lóbulos y lobulillos renales
El riñón se divide en lóbulos, cada uno formado por una
pirámide renal con su arco cortical y sus columnas corticales
relacionadas (las columnas de Bertín). En el humano hay 8
lóbulos por riñón.
Desde la base de la pirámide irradian
delgadas estriaciones paralelas de
sustancia similar a la medular (los rayos
medulares) hacia la corteza, se
consideran que los rayos medulares
pertenecen a la corteza.
Un lobulillo contiene un rayo medular
con el tejido cortical circundante, que
se denomina laberinto cortical
Médula
Corteza
Médula
Rayo medular
Nefrona
Nefrona
Túbulo colector
Conductos papilares (véase
más adelante)
Unidad Funcional del Riñón
Nefrona
Nefrona (nefrón)
Cada nefrón está constituido por:
◦ Un corpúsculo renal (Cápsula de Bowman + Glomérulo Renal)
◦ Un túbulo proximal dividido en
Túbulo contorneado proximal (pars convoluta)
Una parte recta descendente (pars recta)..que forma parte del asa de Henle
◦ Un segmento delgado (parte del asa de Henle)
◦ Un túbulo distal dividido en
Una parte recta ascendente (pars recta)..que forma parte del asa de Henle
Mácula densa
Túbulo contorneado distal (pars convoluta)
Nefrona Túbulo colector
Segmento
delgado (del
asa de Henle)
Parte recta
ascendente(segmento
grueso ascendente del asa de
Henle)
Parte recta
descendente (segmento grueso
descendente del asa de
Henle)
Túbulo contorneado
distal
Túbulo
contorneado
proximal
Corpúsculo
renal. (no se
observa el glomérulo
sólo las arterias
aferentes y eferentes,
el glomérulo estaría
dentro de la cápsula de
Bowman, que sería lo
que se ve)
La longitud de los segmentos descritos es variable en las distintas nefronas, en correspondencia con la localización del corpúsculo renal en la corteza.
Las nefronas corticales; se localizan en la parte externa de la corteza, presentan un asa de Henle corta, que recorre un pequeño segmento de la médula y un segmento delgado corto o ausente.
Las nefronas yuxtamedulares; se encuentran en la parte profunda de la corteza, cerca de la médula. Poseen un asa de Henle larga que se extiende hasta el interior de la papila y un segmento delgado largo
Nefrona cortical
Nefrona
yuxtamedular
Cort
eza
M
édula
Corpúsculo Renal
El también denominado Corpúsculo de Malpighi, representa la
primera porción ensanchada de la nefrona
Se encuentran exclusivamente en la corteza , y por ellos se debe el
aspecto granular de la misma.
Cada uno se compone de un ovillo capilar, el glomérulo, rodeado
por una cápsula de dos capas, la cápsula de Bowman.
El glomérulo se origina de una arteriola aferente y termina con
una arteriola eferente que ingresan y salen de la cápsula de
Bowman respectivamente.
La cápsula de Bowman está formada por dos capas una
externa, la capa parietal (formada por un epitelio plano
simple) y una capa interna o visceral donde las células
llamadas podocitos revisten todos los capilares sobre la
lámina basal a través de sus pequeñas prolongaciones
denominadas pedicelos.
El espacio entre ambas capas se denomina espacio urinario
o capsular y es donde pasa el ultrafiltrado desde los
capilares (glomérulo)
Polos del corpúsculo renal
En uno de los polos del corpúsculo renal, el polo urinario, el
espacio capsular se comunica con la luz del túbulo proximal, dado
que allí la capa epitelial parietal se transforma en epitelio tubular.
Opuesto al polo urinario se encuentra el polo vascular, al que
ingresa la arteriola aferente y egresa la arteriola eferente
Polo vascular
Túbulo distal Pars convoluta
proximal
Polo Urinario
Glomérulo Renal
La arteriola aferente, se divide dentro del corpúsculo renal en unas
cinco ramas, cada una de las cuales forma un cúmulo de asas capilares
anastomosadas o lobulillo.
Las células endoteliales de los capilares glomerulares, presentan
fenestraciones de aproximadamente 70 nm de diámetro en el riñón
humano
Las fenestraciones se ven ocluidas por un diafragma.
Región mesangial
A la región central o axial del ovillo glomerular se le denomina
región mesangial, formada por células mesangiales (con
capacidad fagocítica) incluidas en una matriz celular mesangial
laxa que ellas mismas producen. Se cree que su labor es
mantener “limpia” la lámina basal, de las células endoteliales de
los capilares glomerulares.
Existen células mesangiales
intraglomerulares (en el centro del ovillo)
y células mesangiales extraglomerulares
que se hayan entre la arteriola aferente y
eferente
En el microscopio óptico es sumamente
difícil de diferenciarlas de las epiteliales.
Cápsula de Bowman
La capa parietal (o externa) de la cápsula de
Bowman está formada por un epitelio plano
simple.
La capa interna o visceral está formada
por unas células llamadas podocitos que
presentan prolongaciones que se van
subdividiendo en prolongaciones
primarias, secundarias y terciarias estas
últimas emiten una gran cantidad de
pedículos o pedicelos (prolongaciones
sumamente delgadas)
El espacio que hay entre los pedicelos se denominan ranuras de filtración de aproximadamente 35 nm de ancho. La membrana celular de estos pedicelos tienen una carga negativa que sumada a la carga negativa de la lámina basal rechazan electrostáticamente las moléculas negativas del plasma como las proteínas por lo que estas en condiciones normales no se filtran.
Capa Parietal Capa Visceral
Espacio urinario
Pedicelo
Ranuras de Filtración Célula endotelial
Lámina basal
Luz capilar
Prolongación de podocito
Lámina basal glomerular
Separa los pedículos de los podocitos del
endotelio capilar localizado en la cara
interna de la lámina basal.
Se divide en 3 zonas
◦ Lámina rara interna
◦ Lámina densa (rica en colágeno IV y laminina)
◦ Lámina rara externa
MBG= membrana basal
glomerular
Aparece gran cantidad de heparansulfato,
en especial en las dos láminas raras y es
quien le confiere la carga negativa
importante para repeler
electroestáticamente moléculas de la
misma carga.
Barrera de filtración glomerular
Se denomina así a la barrera que actúa como filtro
en la formación del ultrafiltrado. Separa la sangre
de los capilares glomerulares del espacio capsular
o urinario
Se compone de adentro hacia afuera por el
endotelio fenestrado, la lámina basal y las ranuras de
filtración.
La separación por filtrado depende sobre
todo, del tamaño, la carga y la forma de las
moléculas. Moléculas mayor de 8 nm son
retenidas casi por completo. Moléculas de
peso inferior a 10.000 pasan sin problema,
conforme aumentan de peso es menor su
filtración hasta los 100.000 en los que son
retenidas en su totalidad.
Porción tubular de la nefrona
Túbulo proximal
(que se divide en)
◦ Túbulo contorneado
proximal (pars
convoluta)
◦ Pars recta (segmento
grueso descendente
del asa de Henle)
Segmento delgado
(del asa de Henle)
Túbulo distal (que se
divide en)
◦ Pars recta (segmento
grueso ascendente del
asa de Henle)
◦ Mácula densa (que no
es un tubo en sí, sino
un estrato celular)
◦ Túbulo contorneado
distal (pars convoluta)
Túbulo proximal
Se encuentra sólo en la corteza, presenta numerosas ondulaciones
cerca de su corpúsculo renal y luego se continúa con la pars recta que
desciende a la médula a través de un rayo medular, y termina en el
segmento delgado del asa de Henle.
El túbulo proximal es el segmento más largo del nefrón, por lo que en
los cortes histológicos ocupan la mayor parte del parénquima cortical.
En los cortes histológicos los túbulos proximales suelen verse
colapsados, por el déficit de la presión arterial.
Su epitelio suele ser cilíndrico bajo con microvellosidades que
forman el borde en cepillo característico. Su citoplasma es
eosinófilo y el núcleo redondo y central.
En los túbulos proximales se reabsorbe el 70% del agua y de los
iones sodio del ultrafiltrado glomerular. Hay presencia de
canales especializados de agua denominados acuaporinas 1
Segmento delgado
Como se explica en esquemas anteriores el asa de Henle
está formada por 3 partes, la pars recta del túbulo proximal
(segmento grueso descendente del asa de Henle) el
segmento delgado y la pars recta del túbulo distal (el
segmento grueso ascendente del asa de Henle)
En nefronas corticales, con un segmento delgado corto éste se localiza en el segmento descendente del asa de Henle cerca la curvatura y aquí el asa de Henle sólo penetra un poco la médula. Los segmentos delgados largos de los nefrones yuxtamedulares forman la curvatura del asa, por lo que muestran una porción ascendente y otra descendente (delgada)
El segmento delgado está revestido por un epitelio plano, con
núcleos alargados y el citoplasma sobresale hacia el lumen. Ojo lo
encontramos sólo en la médula
El segmento delgado descendente es permeable al agua (acuaporina
1) pero no así al sodio. Y el ascendente delgado es casi
impermeable al agua pero hay reabsorción de NaCl y de iones
Se aprecian varios
segmentos delgados
nótese el epitelio plano
Túbulo distal-Pars recta
Representa la tercera porción del asa de Henle. La pars recta recorre
la porción externa de la médula y vuelve a su propio corpúsculo renal
con el que entra en contacto.
El epitelio comienza a crecer gradualmente hasta ser cúbico bajo,
citoplasma acidófilo
Es casi impermeable al agua mientras que si hay reabsorción de
cloruro de sodio y de iones, como resultado neto el líquido tubular es
hipoosmolar con respecto al plasma al llegar al túbulo contorneado
proximal.
Su lumen se observa bien abierto
Pars recta distal
Túbulo colector
Túbulo distal- Mácula densa
Es una placa celular alargada formada por
células del túbulo distal, que en la transición
entre la pars recta y la pars convoluta (es decir
entre las arteriolas aferente y eferente) está
muy cerca de la región mesangial
extraglomerular.
En esta región las células de la pared tubular
son más angostas y sus núcleos están más
cerca, por lo que la zona se observa densa en
los preparados histológicos, esto le valió su
nombre
La mácula densa en conjunto con las células
mesangiales extraglomerulares y las células
yuxtaglomerulares forman el aparato
yuxtaglomerular, que mencionaré más adelante.
Túbulo distal-Túbulo contorneado distal
Se extiende desde la mácula densa hasta el
comienzo del tubo colector
Es más corto que el túbulo proximal, por lo que
en los preparados se ven menor cantidad de
cortes transversales de este que de los
proximales.
En condiciones normales la luz siempre
está abierta, las células son menos
acidófilas, que las de los túbulos
proximales y carecen de borde en cepillo
Son cúbicas y es característico observar
los núcleos en el borde apical
Es casi impermeable al agua y reabsorbe
NaCl.
Este túbulo desemboca en un Tubo
Colector
Tubo Colector
Los tubos colectores (la otra parte de la unidad
funcional del riñón) comienzan en la corteza y
transcurren hacia la médula por los rayos medulares,
mientras reciben aferentes de varias nefronas, los
tubos colectores de la médula interna se fusionan con
otros tubos colectores. Hasta formar el conducto
papilar (también denominado de Bellini) que es la
última porción que desemboca en la papila renal
formando el área cribosa.
El epitelio es cúbico simple con núcleo
redondo y central.
Existen dos tipos celulares, las principales
o claras (más abundantes) y las
intercalares u oscuras.
Aparato yuxtaglomerular
La mácula densa, junto a las células
mesangiales extraglomerulares (estas dos
ya descritas) más las células
yuxtaglomerulares forman el aparato
yuxtaglomerular.)
Las células yuxtaglomerulares (JG)
aparecen en la pared de la arteriola
aferente cuando ésta se acerca al
glomérulo, están en contacto con la
mácula densa, se demostró que estas
células son las productoras de la hormona
renina.
La función del aparato yuxtaglomerular es
la producción y secreción de renina, por lo
que aumenta la presión arterial (por
vasoconstricción a cargo del angiotensina
II) y la volemia por reabsorción de sodio
(aldosterona)
Tejido intersticial del riñón
• Aún cuando es muy escaso en la corteza y un poco más abundante en la
médula, el tejido intersticial es de suma importancia, por las siguientes
funciones.
• Primero debemos de mencionar que los tipos celulares que
encontramos son, fibroblastos (más abundantes) células presentadoras
de antígeno como macrófagos y células dendríticas. Además en la médula
encontramos las llamadas células intersticiales cargadas de lípidos
• Algunos fibroblastos de la corteza, producen eritropoyetina
• Las células intersticiales cargadas de lípidos producen prostaglandina
E2, que disminuye la presión arterial, protegiendo al riñón, y además
favorece la eliminación de sodio
Vías Urinarias.
La orina pasa desde el área cribosa de las papilas
a los cálices menores y de allí a los cálices
mayores, la pelvis renal, y mediante el uréter a la
vejiga, desde donde es eliminada a través de la
uretra.
Todo este sistema excretor extrarenal es
denominado vías urinarias excretoras
Las características histológicas de las vías
urinarias excretoras son similares, salvo
en la uretra. La pared se compone de 3
capas, la túnica mucosa, la túnica muscular
y la túnica de adventicia. La vejiga y los
uréteres están revestidos en parte por
peritoneo
Túnica mucosa
Compuesta por el epitelio de transición,
también llamado urotelio por su
exclusividad en las vías urinarias
excretoras y la lámina propia
El aspecto del urotelio se modifica de
acuerdo con el grado de contracción del
órgano, en estado contraido el urotelio
se compone de varias capas, donde las
apicales tienen forma convexa
característica
Con la dilatación del órgano se distiende, el epitelio se estira por lo que se hace plano, esto se observa en especial en el estrato apical donde las células se observan cúbicas bajas o planas.
El urotelio es muy poco permeable, debido al plasmalema engrosado y a los zonulae occludentes, por lo que la orina no se modifica.
Debajo del epitelio se encuentra la lámina propia, compuesta por tejido conectivo colágeno denso
contraido Relajado
Lámina
propia
Urotelio
Túnica muscular
Por lo general está compuesta por una capa
longitudinal interna y una circular externa;
en la parte inferior del uréter y en la vejiga
también aparece una capa muscular
longitudinal externa. (todo músculo liso)
Los uréteres trasportan la orina por
contracciones peristálticas, hacia la vejiga.
En la zona del trígono vesical se suele describir un esfínter interno, el músculo del esfínter vesical, que es motivo de controversia pues no se demostró anatómica ni histológicamente su existencia.
Durante el vaciamiento de la vejiga se contraen las capas musculares de la pared vesical, por lo que se denominan en conjunto músculo detrusor de la vejiga
La vejiga y los uréteres reciben inervación tanto simpática como parasimpática pero es esta última quien favorece el vaciamiento vesical
Túnica Mucosa
Túnica Muscular
VEJIGA
Túnica Mucosa
Túnica Muscular
Serosa/adventicia
Túnica mucosa
Túnica muscular
Túnica adventicia
Túnica mucosa
Túnica muscular
Túnica adventicia
Uréter
Uretra femenina
El epitelio es muy variable, con predominio
de epitelio plano estratificado, por lo
general cerca de la vejiga se observa
epitelio de transición y también algunas
zonas de epitelio cilíndrico
pseudoestratificado o estratificado.
A menudo se observan glándulas
intraepiteliales mucosas, las glándulas de
Littré
La lámina propia se compone de tejido conectivo laxo, con plexos bien desarrollados, con venas de paredes finas.
La mucosa está rodeada por una capa longitudinal de músculo liso, como continuación de la capa longitudinal externa de la vejiga. Rodeando este músculo hay un esfínter de músculo estriado. El músculo del esfínter ureteral.
Falta la adventicia, dado que la capa de tejido conectivo de la vagina actúa como tal.
Uretra masculina
Está dividida anatómicamente en una porción prostática, la
porción membranosa y la porción esponjosa.
Porción prostática:
◦ Está revestida por un epitelio de
transición, lámina propia formada de
tejido conectivo laxo, rodeada de
músculo liso que proviene de la
última capa de la vejiga
Porción membranosa ◦Desde la próstata hasta el bulbo del pene, atraviesa el diafragma urogenital. El epitelio es pseudoestratificado o cilíndrico estratificado, posee músculo liso igualmente sólo que alrededor de este hay músculo estriado, el músculo del esfínter uretral.
Porción esponjosa
◦ Recorre todo el cuerpo esponjoso del pene, en el glande presenta un ensanchamiento denominado fosa navicular. El epitelio también es pseudoestratificado o cilíndrico estratificado hasta la fosa navicular donde se convierte en plano estratificado que se continua con la epidermis.
◦ Hay glándulas de Littré en el epitelio por toda la uretra.
◦ La mucosa se continúa directamente con el cuerpo esponjoso, no hay capa muscular.
Fosa navicular
Uretra femenina
Uretra masculina, longitud promedio de 12 a
15 cm
Uretra femenina longitud
promedio de 3.5 a 5 cm
Muchas gracias.!!
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