Aparato Excretor

El aparato excretor está formado por un conjunto de órganos cuya función principal es:

• Eliminar sustancias de desecho de la sangre (nitrogenadas).
• Regular la cantidad de agua en el organismo.
• Mantener constantes las concentraciones de sales minerales y metabolitos.

Es un aparato que está formado por cuatro estructuras principales:

• Riñones
• Uréteres
• Vejiga urinaria
• Uretra

Riñones

Los riñones son órganos que se sitúan en la parte posterior del abdomen, a ambos lados de la columna vertebral. En la parte superior de cada riñón se encuentran las glándulas suprarrenales, que tienen una función endocrina.

Estructura del Riñón

• Corteza: Es la parte más externa del riñón y contiene los glomérulos de las nefronas.
• Médula: Es la parte media y está formada por estructuras que se denominan pirámides renales (o médulas renales) que desembocan en la pelvis renal. En la médula se encuentran los túbulos contorneados, las asas de Henle y los conductos colectores.
• Pelvis Renal: Es la zona por donde entran y salen los vasos sanguíneos y donde se recoge la orina formada en la corteza y la médula. Los uréteres conectan con el riñón también por la pelvis renal.

Rodeando el riñón encontramos una membrana que se denomina cápsula renal.

Nefronas

Los riñones están formados por unas estructuras que tienen la capacidad de filtrar la sangre, manteniendo las concentraciones necesarias para el organismo. Estas estructuras se denominan nefronas. Existen más de un millón de nefronas en cada riñón. Las nefronas son conductos donde se filtra la sangre para eliminar desechos.

Partes de la Nefrona

• Cápsula de Bowman
• Túbulo contorneado proximal
• Asa de Henle
• Túbulo contorneado distal
• Conducto colector

En la cápsula de Bowman se adentran los capilares procedentes de la arteria renal, formando una red o maraña denominada glomérulo. En esta localización, el plasma sanguíneo pasa de la sangre al interior de la nefrona (filtración).

Los túbulos contorneados presentan numerosas microvellosidades que favorecen el intercambio de sustancias.

El conducto colector es el lugar donde todas las nefronas vierten la orina formada.

Formación de la Orina

La formación de la orina es un proceso que ocurre en las nefronas, a través de los capilares sanguíneos que transportan la sangre hasta el riñón. La orina es un líquido que obtenemos filtrando la sangre y que está compuesto principalmente por agua, sales minerales, urea y ácido úrico. El proceso consta de cuatro fases:

1. Filtración

La sangre llega a la cápsula de Bowman a través de los capilares que forman el glomérulo. El glomérulo filtra el plasma de la sangre, haciéndolo pasar al interior de la nefrona. De esta manera, en los capilares quedan las células sanguíneas, y en la nefrona, sustancias como agua, glucosa, aminoácidos, vitaminas, etc.

2. Reabsorción

Este filtrado plasmático continúa hasta la siguiente estructura de la nefrona (túbulo contorneado proximal). En el túbulo contorneado proximal se reabsorbe, volviendo de nuevo a los capilares, cerca del 70% del filtrado. Principalmente se reabsorben glucosa, aminoácidos, sodio, cloro y potasio. En el Asa de Henle se reabsorbe principalmente agua, recuperando la mayor parte del agua que contenía ese filtrado y terminando de reabsorber los metabolitos útiles.

3. Secreción

Esta fase ocurre en el túbulo contorneado distal. En esta zona, se filtran desde los capilares hacia el túbulo sustancias que no se reabsorbieron o que se encuentran en exceso. Es la zona donde se secretan la mayoría de tóxicos, como los medicamentos. De esta manera, llega a los conductos colectores una orina inicial que contiene los desechos, la urea y las sustancias o metabolitos en exceso.

4. Concentración

Esta fase ocurre en el conducto colector. En las paredes del conducto colector encontramos canales de agua (acuaporinas) que regulan su apertura o cierre, dependiendo del estado de hidratación de la persona. Cuando la persona está muy hidratada, los canales se cierran, permitiendo la pérdida de agua con la orina (orina diluida). Mientras que con un estado de hidratación bajo, los canales de agua se abren, permitiendo que el agua pase de nuevo a los capilares, y de esta manera la orina sale más concentrada.

Vía Urinaria y Micción

La orina formada se dirige a través de los conductos colectores de cada nefrona hasta la pelvis renal, desde donde pasará a los uréteres. A través de estos, alcanzará la vejiga urinaria, y desde esta, a través de la uretra, se expulsará al exterior.

La vejiga urinaria permite controlar el proceso de micción (expulsión de orina). Para ello, el sistema nervioso presenta vías de conexión con la vejiga, la cual posee dos esfínteres que retienen la orina en su interior. El esfínter interno (superior) es de control involuntario, regulado por el sistema nervioso autónomo. Cuando la vejiga se llena, la distensión de su pared envía una señal al cerebro indicando la necesidad de vaciado. Como respuesta, el cerebro relaja el esfínter interno, haciendo que el control de la micción pase a una fase voluntaria, regulada por el esfínter externo (inferior). La apertura del esfínter externo permite el paso de la orina a la uretra, a través de la cual se expulsa al exterior.

La Función de Relación

La relación es la manera en que interactuamos con el medio que nos rodea. Para ello, debemos percibir los estímulos, procesar la información y elaborar una respuesta. Esto nos permite relacionarnos con el medio y adaptarnos a las circunstancias. En este proceso, el sistema endocrino y el sistema nervioso juegan un papel fundamental, cuyo objetivo principal es mantener la homeostasis del organismo. Lo logran de maneras distintas.

Componentes de la Función de Relación

Estos son los componentes principales involucrados en la función de relación:

• Sistema Nervioso
• Sistema Endocrino
• Aparato Locomotor (músculo, esqueleto)
• Receptores (órganos de los sentidos)

Tipos de Sistemas de Coordinación

El sistema nervioso actúa a través de impulsos eléctricos, mientras que el sistema endocrino lo hace a través de sustancias químicas: las hormonas. El sistema endocrino está formado por glándulas capaces de sintetizar hormonas. El sistema nervioso actúa sobre órganos y tejidos mediante terminaciones nerviosas, mientras que el sistema endocrino actúa sobre órganos diana concretos que poseen receptores de membrana específicos para las hormonas. La respuesta del sistema nervioso es rápida y de corta duración (transmisión del impulso eléctrico), mientras que la respuesta del sistema endocrino es más lenta pero de mayor duración (varios días).

Ambos sistemas (nervioso y endocrino) permiten la adaptación del organismo al medio y la coordinación de todas sus partes para un correcto funcionamiento. En los procesos de relación, es fundamental la aparición de lo que se denomina estímulo, que se define como cualquier cambio interno o externo capaz de desencadenar una respuesta de los sistemas de coordinación.

Sistema Endocrino

El sistema endocrino está formado por glándulas que sintetizan hormonas y que están repartidas por todo el organismo. Existen tres tipos de glándulas:

• Exocrinas: Liberan sustancias al exterior del organismo o a cavidades corporales (ej. glándulas sudoríparas, salivales, digestivas).
• Endocrinas: Liberan sustancias (hormonas) directamente al torrente sanguíneo para que sean transportadas por todo el organismo y lleguen a los órganos diana (ej. tiroides, suprarrenales, hipófisis).
• Mixtas: Poseen tanto función exocrina como endocrina (ej. páncreas, ovarios, testículos).

Mecanismo de Acción Hormonal

El sistema endocrino tiene un mecanismo de acción característico. Comienza con la aparición de un estímulo (interno o externo). Este estímulo es percibido y estimula al sistema endocrino para que genere las hormonas necesarias para responder a dicho estímulo. Las hormonas viajan por el torrente sanguíneo hasta alcanzar los órganos diana, que poseen receptores específicos para esa hormona. Al recibir la hormona, los órganos diana elaboran una respuesta encaminada a contrarrestar o eliminar el estímulo inicial.

Principales Glándulas Endocrinas

Hipotálamo e Hipófisis

El hipotálamo y la hipófisis se encuentran en la base del encéfalo, dentro del cráneo. Actúan como una unidad funcional conjunta, ya que entre ambos regulan gran parte del resto de glándulas endocrinas. El hipotálamo, aunque parte del sistema nervioso, contiene neuronas neurosecretoras, células especiales que, además de transmitir impulsos nerviosos, pueden secretar hormonas. Por lo tanto, el hipotálamo tiene una doble función: nerviosa y endocrina.

Su función nerviosa regula aspectos importantes como el ciclo sueño-vigilia, el hambre, la sed y la temperatura corporal. Su función endocrina regula la actividad de la hipófisis y, a través de ella, el funcionamiento de gran parte de las glándulas del organismo.

La hipófisis es capaz de actuar a dos niveles: sobre otras glándulas endocrinas mediante la secreción de hormonas trópicas, y directamente sobre órganos diana. En su estructura, encontramos dos partes diferenciadas: la parte anterior, llamada adenohipófisis, y la parte posterior, llamada neurohipófisis. La adenohipófisis es estimulada por hormonas liberadas por el hipotálamo, mientras que la neurohipófisis recibe terminaciones nerviosas directamente del hipotálamo.

Adenohipófisis (Hipófisis Anterior)

La adenohipófisis secreta varias hormonas, algunas que actúan sobre otras glándulas (hormonas trópicas) y otras que actúan directamente sobre órganos diana.

• Hormonas trópicas:
  • TSH (Hormona Estimulante de la Tiroides): Controla el funcionamiento de la glándula tiroides.
  • ACTH (Hormona Adrenocorticotrópica): Regula el funcionamiento de las glándulas suprarrenales.
• Hormonas de acción directa:
  • FSH (Hormona Folículo Estimulante): Promueve la maduración de los folículos ováricos y la formación de espermatozoides.
  • LH (Hormona Luteinizante): Regula procesos relacionados con la reproducción (ovulación, producción de hormonas sexuales).
  • GH (Hormona del Crecimiento): Actúa sobre todos los órganos, promoviendo el crecimiento y desarrollo.
  • Prolactina: Actúa sobre las glándulas mamarias, induciendo su crecimiento y la producción de leche tras el parto.

Neurohipófisis (Hipófisis Posterior)

La neurohipófisis almacena y libera dos hormonas producidas por el hipotálamo:

• Hormona Antidiurética (ADH) o Vasopresina: Actúa sobre los conductos colectores de los riñones, aumentando la reabsorción de agua e impidiendo su pérdida excesiva, lo que resulta en una orina más concentrada y menor volumen.
• Oxitocina: Regula principalmente el parto (induce contracciones uterinas) y la producción de leche (estimula la eyección láctea). También está relacionada con el vínculo social y afectivo.

Glándula Tiroides

La glándula tiroides se encuentra en la parte anterior del cuello, rodeando la tráquea y la laringe. Está regulada por la hipófisis (mediante TSH) y secreta principalmente dos hormonas:

• Tiroxina (T4) y Triyodotironina (T3): Son las hormonas principales encargadas de regular el metabolismo basal del organismo. También influyen en el crecimiento y desarrollo de los órganos y tejidos, y regulan la sensibilidad a otras hormonas. Problemas comunes asociados a su función son el hipotiroidismo (metabolismo lento) y el hipertiroidismo (metabolismo acelerado).
• Calcitonina: Regula el metabolismo del calcio. Niveles altos de calcitonina favorecen que el calcio pase de la sangre a los huesos, promoviendo la calcificación.

Glándulas Paratiroides

Las glándulas paratiroides sintetizan la Hormona Paratiroidea (PTH) o Parathormona. Esta hormona es antagónica a la calcitonina, es decir, aumenta el nivel de calcio en sangre. La PTH promueve la liberación de calcio de los huesos a la sangre (descalcificación ósea) y aumenta su reabsorción en los riñones e intestino. Esto ocurre cuando el organismo necesita mantener niveles adecuados de calcio en sangre para funciones vitales.

Páncreas

El páncreas tiene una doble función: exocrina (secreta enzimas digestivas al tubo digestivo) y endocrina (libera hormonas al torrente sanguíneo). La función endocrina es llevada a cabo por los islotes de Langerhans, grupos de células que sintetizan y secretan dos hormonas antagónicas que regulan el metabolismo de la glucosa:

• Insulina: Facilita que órganos como músculos e hígado capten glucosa de la sangre, disminuyendo así los niveles de glucosa sanguínea.
• Glucagón: Es antagónico a la insulina. Promueve la liberación de glucosa almacenada (glucógeno) en el hígado a la sangre, aumentando los niveles de glucosa sanguínea.

Asociada a la disfunción del páncreas endocrino está la enfermedad de la diabetes mellitus, que se presenta en varios tipos:

• Diabetes Tipo 1: Enfermedad autoinmune en la que el sistema inmunológico destruye las células de los islotes de Langerhans que producen insulina, resultando en una deficiencia absoluta de insulina.
• Diabetes Tipo 2: Se caracteriza por resistencia a la insulina (los tejidos no responden adecuadamente a ella) y, con el tiempo, una producción insuficiente de insulina por parte del páncreas.

Glándulas Suprarrenales

Las glándulas suprarrenales se localizan en la parte superior de los riñones. Presentan dos zonas diferenciadas: la médula y la corteza, que secretan diferentes hormonas.

• Médula Suprarrenal: Produce catecolaminas, siendo la más importante la adrenalina (epinefrina). Su función principal es preparar al organismo para situaciones de emergencia o estrés (respuesta de ‘lucha o huida’). Lo hace aumentando el nivel de glucosa en sangre (para energía), incrementando el ritmo cardíaco y la tensión arterial (para mejorar el flujo sanguíneo) y aumentando la frecuencia respiratoria.
• Corteza Suprarrenal: Sintetiza principalmente tres tipos de hormonas esteroideas:
  • Glucocorticoides (ej. cortisol): Actúan en varios niveles, incluyendo el aumento de glucosa en sangre, la supresión del sistema inmunológico y la regulación del metabolismo.
  • Mineralocorticoides (ej. aldosterona): Actúan principalmente en los riñones, regulando el equilibrio de sodio (Na+) y potasio (K+) en la sangre, lo cual es crucial para mantener la presión arterial y el equilibrio hídrico.
  • Andrógenos Suprarrenales: La corteza también produce pequeñas cantidades de hormonas sexuales, principalmente andrógenos. Estas contribuyen al desarrollo de caracteres sexuales secundarios, especialmente en mujeres.

Ovarios y Testículos (Gónadas)

Los ovarios (en mujeres) y los testículos (en hombres) son las gónadas. Son glándulas mixtas, con función exocrina (producción de gametos: óvulos y espermatozoides) y endocrina (producción de hormonas sexuales).

• Ovarios: Producen óvulos y secretan las principales hormonas sexuales femeninas:
  • Estrógenos: Responsables del desarrollo de los caracteres sexuales secundarios femeninos y la regulación del ciclo menstrual.
  • Progesterona: Prepara el útero para la implantación del óvulo fecundado y mantiene el embarazo.
• Testículos: Producen espermatozoides y secretan las principales hormonas sexuales masculinas, principalmente testosterona (un andrógeno). La testosterona es responsable del desarrollo de los caracteres sexuales secundarios masculinos y la regulación de la espermatogénesis.

Glándula Pineal (Epífisis)

La glándula pineal, una pequeña estructura situada en el cerebro, produce la hormona melatonina. La melatonina es fundamental para regular los ritmos circadianos (ciclos de sueño-vigilia) y estacionales. Los ritmos circadianos son ciclos biológicos de aproximadamente 24 horas que permiten al organismo adaptarse a los cambios ambientales, como la alternancia día-noche.