Filtración glomerular

Los caballos de batalla del sistema urinario son los riñones, que son dos órganos con forma de judía que eliminan las sustancias nocivas filtrando la sangre, como una depuradora que ayuda a limpiar el agua potable de una ciudad.

La filtración de la sangre se produce en el interior de más de un millón de nefronas repartidas dentro de cada riñón, y cada nefrona está formada por un corpúsculo renal y un túbulo renal.

La filtración de la sangre comienza en el corpúsculo renal.

Está formado por el glomérulo (un lecho de capilares muy pequeño) y la cápsula de Bowman que rodea al glomérulo.

Entre el glomérulo y la cápsula de Bowman hay un espacio llamado espacio de Bowman.

La sangre llega al glomérulo a través de la arteriola aferente, pero curiosamente, una vez que la sangre sale del glomérulo, no entra en las vénulas.

En su lugar, el glomérulo canaliza la sangre hacia las arteriolas eferentes, que se dividen en capilares por segunda vez.

Estos capilares se denominan capilares peritubulares porque están dispuestos alrededor del túbulo renal.

El primer paso de la filtración de la sangre se produce en la barrera de filtración glomerular.

La barrera de filtración glomerular está formada por tres capas y juntas separan la sangre del interior de los capilares glomerulares del líquido de la cápsula de Bowman.

Funcionan como un tamiz, permitiendo que el agua y algunos solutos del plasma, como el sodio, pasen al espacio de Bowman, mientras que mantienen los eritrocitos y las proteínas del plasma en la sangre.

Desde el lumen del capilar, la primera capa de la barrera de filtración glomerular es el endotelio, formado por células endoteliales capilares glomerulares.

Estas células tienen fenestraciones, que son como poros en la propia célula, pequeños puntos en los que el citoplasma no está relleno para que los solutos y las proteínas puedan pasar.

Pero las fenestraciones son muy pequeñas y bloquean el paso de los eritrocitos.

La sangre menos los eritrocitos es el plasma, por lo que el plasma llega a la segunda capa de la barrera de filtración glomerular, que es la membrana basal.

La membrana basal es una capa gelatinosa con poros muy pequeños que impide el paso de las proteínas plasmáticas.

Esto se debe a que los poros son demasiado pequeños para que las proteínas plasmáticas pasen a través de ellos, y a que la membrana basal tiene una carga eléctrica negativa, que repele las proteínas plasmáticas cargadas negativamente.

La tercera capa de la barrera de filtración glomerular es la capa epitelial, que está formada por células especiales llamadas podocitos que envuelven la membrana basal como los tentáculos de un pulpo.

Entre estas proyecciones en forma de tentáculo hay pequeños huecos llamados ranuras de filtración.

Esta tercera capa trabaja con la membrana basal para bloquear el paso de las proteínas plasmáticas.

El líquido que pasa por estas tres capas se llama filtrado glomerular.

El volumen de líquido que atraviesa la barrera de filtración glomerular se rige en última instancia por las fuerzas de Starling.

Las fuerzas de Starling incluyen tanto las presiones hidrostáticas, que son presiones de los fluidos, como las presiones oncóticas, que son presiones basadas en la cantidad de proteínas, que están presentes a ambos lados de la barrera.

Como no hay proteínas en el espacio de Bowman, solo actúan tres fuerzas de Starling: la presión hidrostática de la sangre capilar, que empuja contra el endotelio de la barrera, a la que nos referiremos como Pgc; la presión hidrostática del filtrado en el espacio de Bowman, a la que nos referiremos como Pbs; y la presión oncótica determinada por la concentración de proteínas en la sangre capilar, que denominaremos ℼ gc.

En conjunto, estas tres presiones determinan la presión neta de ultrafiltración del glomérulo, que es la diferencia entre la fuerza que favorece la filtración, la Pgc, y las dos fuerzas que se oponen a la filtración, Pbs + ℼ gc.

Así que la presión neta de ultrafiltración es Pgc - (Pbs + ℼ gc).

Pensemos en la presión neta de ultrafiltración en diferentes puntos a lo largo de un capilar glomerular.

Al principio del capilar, justo alrededor de donde la sangre fluye desde la arteriola aferente, la presión oncótica está en su punto más bajo porque el capilar todavía está lleno de líquido y eso significa que la concentración de proteínas es relativamente baja.

Aspectos destacados

en inglés

Glomerular filtration is a process by which blood plasma is filtered through the glomerular filtration membrane. This is the first step of urine formation, by which the kidney starts to eliminate toxins from blood plasma. The glomerular filtration membrane has tiny pores allowing only small elements to pass, and ideally spare large molecules such as albumin and blood cells.

Fuentes

"Medical Physiology" Elsevier (2016)

"Physiology" Elsevier (2017)

"Human Anatomy & Physiology" Pearson (2018)

"Principles of Anatomy and Physiology" Wiley (2014)

"What Is the Glomerular Ultrafiltration Barrier?" Journal of the American Society of Nephrology (2018)

"Cell Biology of the Glomerular Podocyte" Physiological Reviews (2003)

"Mechanical challenges to the glomerular filtration barrier: adaptations and pathway to sclerosis" Pediatric Nephrology (2016)

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