Glomérulo (riñón) - Glomerulus (kidney)
| Glomérulo | |
|---|---|
 Glomérulo (rojo), cápsula de Bowman (azul) y túbulo proximal (verde).
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| Detalles | |
| Pronunciación | / Ɡ l ə m ɛr ( j ) əl ə s , ɡ l oʊ - / |
| Precursor | Blastema metanéfrico |
| Localización | Nefrona de riñón |
| Identificadores | |
| latín | glomérulo renal |
| Malla | D007678 |
| FMA | 15624 |
| Terminología anatómica | |
El glomérulo (plural glomérulos ) es una red de vasos sanguíneos pequeños ( capilares ), conocido como un penacho , ubicado en el comienzo de una nefrona en el riñón . Cada uno de los dos riñones contiene aproximadamente un millón de nefronas. El mechón está sostenido estructuralmente por el mesangio (el espacio entre los vasos sanguíneos), compuesto por células mesangiales intraglomerulares . La sangre se filtra a través de las paredes capilares de este mechón a través de la barrera de filtración glomerular, que cede su filtrado de agua y sustancias solubles a un saco en forma de copa conocido como cápsula de Bowman . Luego, el filtrado ingresa al túbulo renal de la nefrona.
El glomérulo recibe su irrigación sanguínea de una arteriola aferente de la circulación arterial renal. A diferencia de la mayoría de los lechos capilares, los capilares glomerulares salen hacia arteriolas eferentes en lugar de vénulas . La resistencia de las arteriolas eferentes provoca una presión hidrostática suficiente dentro del glomérulo para proporcionar la fuerza necesaria para la ultrafiltración .
El glomérulo y la cápsula de Bowman que lo rodea constituyen un corpúsculo renal , la unidad básica de filtración del riñón. La velocidad a la que se filtra la sangre a través de todos los glomérulos y, por tanto, la medida de la función renal general, es la velocidad de filtración glomerular .
Estructura
El glomérulo es un mechón de capilares ubicado dentro de la cápsula de Bowman dentro del riñón. Las células mesangiales glomerulares sostienen estructuralmente los mechones. La sangre entra en los capilares del glomérulo por una única arteriola llamada arteriola aferente y sale por una arteriola eferente . Los capilares consisten en un tubo revestido por células endoteliales con una luz central . Los espacios entre estas células endoteliales se denominan fenestras. Las paredes tienen una estructura única: existen poros entre las células que permiten la salida del agua y las sustancias solubles, y después de pasar a través de la membrana basal glomerular , y entre los procesos del pie de los podocitos , ingresan a la cápsula como ultrafiltrado.
Recubrimiento
Los capilares del glomérulo están revestidos por células endoteliales . Estos contienen numerosos poros, también llamados fenestras , de 50 a 100 nm de diámetro. A diferencia de los de otros capilares con fenestraciones, estas fenestraciones no están atravesadas por diafragmas. Permiten la filtración de líquidos, solutos del plasma sanguíneo y proteínas, al mismo tiempo que previenen la filtración de glóbulos rojos , glóbulos blancos y plaquetas .
El glomérulo tiene una membrana basal glomerular formada principalmente por lamininas , colágeno tipo IV , agrina y nidogeno , que son sintetizados y secretados tanto por las células endoteliales como por los podocitos : así, la membrana basal glomerular está intercalada entre los capilares glomerulares y los podocitos. La membrana basal glomerular tiene un grosor de 250 a 400 nm, que es más gruesa que las membranas basales de otros tejidos. Es una barrera para las proteínas sanguíneas como la albúmina y la globulina .
La parte del podocito en contacto con la membrana basal glomerular se denomina pedículo o apófisis podocitaria del pie (Fig. 3): existen espacios entre los apófisis del pie a través de los cuales el filtrado fluye hacia el espacio de Bowman de la cápsula. El espacio entre los procesos adyacentes del pie de los podocitos está atravesado por diafragmas de hendidura que consisten en una estera de proteínas, que incluyen podocina y nefrina . Además, los procesos del pie tienen una capa cargada negativamente ( glucocálix ) que repele las moléculas cargadas negativamente, como la albúmina sérica .
Mesangio
El mesangio es un espacio que se continúa con la musculatura lisa de las arteriolas. Está fuera del lumen capilar , pero rodeado por capilares. Está en el medio (meso) entre los capilares (angis). Está contenido por la membrana basal, que rodea tanto a los capilares como al mesangio.
El mesangio contiene principalmente:
- Células mesangiales intraglomerulares . No forman parte de la barrera de filtración sino que son pericitos especializados que participan en la regulación de la tasa de filtración al contraerse o expandirse: contienen filamentos de actina y miosina para lograrlo. Algunas células mesangiales están en contacto físico con los capilares, otras están en contacto físico con los podocitos. Existe una diafonía química bidireccional entre las células mesangiales, los capilares y los podocitos para ajustar la tasa de filtración glomerular.
- Matriz mesangial , un material amorfo parecido a una membrana basal secretado por las células mesangiales.
Suministro de sangre
El glomérulo recibe su irrigación sanguínea de una arteriola aferente de la circulación arterial renal. A diferencia de la mayoría de los lechos capilares, los capilares glomerulares salen hacia arteriolas eferentes en lugar de vénulas . La resistencia de las arteriolas eferentes provoca una presión hidrostática suficiente dentro del glomérulo para proporcionar la fuerza necesaria para la ultrafiltración .
La sangre sale de los capilares glomerulares por una arteriola eferente en lugar de una vénula , como se ve en la mayoría de los sistemas capilares (fig. 4). Esto proporciona un control más estricto sobre el flujo sanguíneo a través del glomérulo, ya que las arteriolas se dilatan y contraen más fácilmente que las vénulas, debido a su capa gruesa de músculo liso circular ( túnica media ). La sangre que sale de la arteriola eferente ingresa a una vénula renal , que a su vez ingresa a una vena interlobulillar renal y luego a la vena renal .
Las nefronas corticales cercanas a la unión corticomedular (15% de todas las nefronas) se denominan nefronas yuxtamedulares . La sangre que sale de las arteriolas eferentes de estas nefronas ingresa a los vasos rectos , que son ramas capilares rectas que llevan sangre a la médula renal . Estos vasos rectos corren adyacentes al asa descendente y ascendente de Henle y participan en el mantenimiento del sistema de intercambio de contracorriente medular .
Drenaje de filtrado
El filtrado que ha pasado a través de la unidad de filtración de tres capas entra en el espacio de Bowman. Desde allí, fluye hacia el túbulo renal, la nefrona, que sigue un camino en forma de U hasta los conductos colectores , y finalmente sale a un cáliz renal en forma de orina .
Función
Filtración
B. Membrana basal glomerular: 1. lámina rara interna 2. lámina densa 3. lámina rara externa
C. Podocitos: 1. proteínas enzimáticas y estructurales 2. hendidura de filtración 3. diafragma
La función principal del glomérulo es filtrar el plasma para producir un filtrado glomerular, que pasa a lo largo del túbulo de la nefrona para formar orina. La velocidad a la que el glomérulo produce el filtrado del plasma (la velocidad de filtración glomerular ) es mucho mayor que en los capilares sistémicos debido a las características anatómicas particulares del glomérulo. A diferencia de los capilares sistémicos, que reciben sangre de arteriolas de alta resistencia y drenan a vénulas de baja resistencia , los capilares glomerulares están conectados en ambos extremos a arteriolas de alta resistencia: la arteriola aferente y la arteriola eferente . Esta disposición de dos arteriolas en serie determina la alta presión hidrostática sobre los capilares glomerulares, que es una de las fuerzas que favorecen la filtración hacia la cápsula de Bowman.
Si una sustancia ha pasado a través de las células endoteliales de los capilares glomerulares, la membrana basal glomerular y los podocitos , entra en la luz del túbulo y se conoce como filtrado glomerular. De lo contrario, sale del glomérulo a través de la arteriola eferente y continúa la circulación como se describe a continuación y como se muestra en la imagen.
Permeabilidad
Las estructuras de las capas determinan su permeabilidad- selectividad ( permselectividad ). Los factores que influyen en la permeselectividad son la carga negativa de la membrana basal y el epitelio podocítico, y el tamaño de poro efectivo de la pared glomerular (8 nm). Como resultado, las moléculas grandes y / o cargadas negativamente pasarán con mucha menos frecuencia que las pequeñas y / o cargadas positivamente. Por ejemplo, los iones pequeños como el sodio y el potasio pasan libremente, mientras que las proteínas más grandes, como la hemoglobina y la albúmina , prácticamente no tienen permeabilidad.
La presión oncótica sobre los capilares glomerulares es una de las fuerzas que resisten la filtración. Debido a que las proteínas grandes y cargadas negativamente tienen una baja permeabilidad, no pueden filtrarse fácilmente a la cápsula de Bowman. Por lo tanto, la concentración de estas proteínas tiende a aumentar a medida que los capilares glomerulares filtran el plasma, aumentando la presión oncótica a lo largo del capilar glomerular de Ofa.
Ecuación de Starling
La tasa de filtración desde el glomérulo hasta la cápsula de Bowman se determina (como en los capilares sistémicos) mediante la ecuación de Starling :
- GFR es la tasa de filtración glomerular ;
- K f es el coeficiente de filtración, una constante de proporcionalidad;
- P gc es la presión hidrostática capilar glomerular;
- P bc es la presión hidrostática de la cápsula de Bowman;
- π gc es la presión oncótica capilar glomerular;
- π bc es la presión oncótica de la cápsula de Bowman.
Regulación de la presión arterial
Las paredes de la arteriola aferente contienen células musculares lisas especializadas que sintetizan renina . Estas células yuxtaglomerulares juegan un papel importante en el sistema renina-angiotensina , que ayuda a regular el volumen y la presión sanguínea .
Significación clínica
El daño al glomérulo por enfermedad puede permitir el paso a través de la barrera de filtración glomerular de glóbulos rojos, glóbulos blancos, plaquetas y proteínas sanguíneas como la albúmina y la globulina. Las causas subyacentes de la lesión glomerular pueden ser inflamatorias, tóxicas o metabólicas. Estos se pueden ver en la orina ( análisis de orina ) en un examen microscópico y químico (tira reactiva). Algunos ejemplos son la enfermedad renal diabética , la glomerulonefritis y la nefropatía por IgA .
Debido a la conexión entre el glomérulo y la tasa de filtración glomerular, la tasa de filtración glomerular es de importancia clínica cuando se sospecha una enfermedad renal, o cuando se hace un seguimiento de un caso con una enfermedad renal conocida, o cuando se corre el riesgo de desarrollar daño renal, como el inicio de medicamentos. con nefrotoxicidad conocida .
Historia
En 1666, el biólogo y anatomista italiano Marcello Malpighi describió por primera vez los glomérulos y demostró su continuidad con la vasculatura renal (281,282). Aproximadamente 175 años después, el cirujano y anatomista William Bowman aclaró en detalle la arquitectura capilar del glomérulo y la continuidad entre su cápsula circundante y el túbulo proximal.
Imágenes Adicionales
Imagen de microscopio electrónico de barrido de un glomérulo en un ratón (aumento de 1000x)
Imagen de microscopio electrónico de barrido de un glomérulo en un ratón (aumento de 5000x)
Imagen de microscopio electrónico de barrido de un glomérulo en un ratón (aumento de 10.000x)
Capilares en bucle de glomérulo entre las arteriolas
Referencias
Fuentes
- Hall, Arthur C. Guyton, John E. (2005). Libro de texto de fisiología médica (11ª ed.). Filadelfia: WB Saunders. pag. Capítulo 26. ISBN 978-0-7216-0240-0.
- Deakin, Barbara Young ... []; dibujos de Philip J .; et al. (2006). Histología funcional de Wheater: un atlas de texto y color (5ª ed.). [¿Edimburgo?]: Churchill Livingstone / Elsevier. pag. Capítulo 16. ISBN 978-0-443068508.