MÚSCULOS DE LA VENTILACIÓN

En fisiología se llama ventilación pulmonar al conjunto de procesos que hacen fluir el aire entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares a través de los actos alternantes de la inspiración y la espiración. Los factores que intervienen en esta mecánica son las vías aéreas internas, el diafragma, la cavidad torácica formada por la columna vertebral, el esternón y las costillas, así como la musculatura asociada. La ventilación se lleva a cabo por los músculos que cambian el volumen de la cavidad torácica, y al hacerlo crean presiones negativas y positivas que mueven el aire adentro y afuera de los pulmones. Durante la respiración normal, al antu en reposo, la inspiración es activa, mientras que la espiración es pasiva. El diafragma, que provoca el movimiento de la caja torácica hacia abajo y hacia afuera, cambiando el tamaño de la cavidad torácica, es el principal músculo inspiratorio. Otros músculos que participan en la ventilación son: los músculos intercostales, los abdominales y los músculos accesorios.

En reposo, la espiración es un proceso pasivo. Durante la espiración, se produce la relajación de los músculos inspiratorios, mientras que los pulmones y la caja torácica son estructuras elásticas que tienden a volver a su posición de equilibrio tras la expansión producida durante la inspiración. La elasticidad torácica, combinada con la relajación del diafragma, reducen el volumen del tórax, produciendo una presión positiva que saca el aire de los pulmones.

En una espiración forzada un grupo de músculos abdominales empujan el diafragma hacia arriba muy poderosamente. Estos músculos también se contraen de manera forzada durante la tos, el vómito y la defecación. Simultáneamente, los músculos intercostales internos tiran de la parrilla costal hacia abajo y hacia dentro (a la inversa que los intercostales externos), disminuyendo el volumen torácico y endureciendo los espacios intercostales. De esta forma, estos músculos aplican presión contra los pulmones contribuyendo a la espiración forzada.

Al final de la espiración sea forzada o pasiva, la presión intraalveolar se iguala con la presión atmosférica.

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CONTROL DE LA RESPIRACIÓN

Son los mecanismos que ajustan la respiración para mantener la buena función de los gases sanguíneos adaptando la respiración para responder a la demanda periférica. La principal función del pulmón consiste en intercambiar O2 y CO2, para mantener así niveles normales de presión de CO2 y presión de O2 en la sangre arterial.

Los músculos respiratorios se contraen en función de estímulos que envía el centro respiratorio, que es un conjunto de neuronas situadas en el tronco del encéfalo. Hay tres elementos básicos para el control respiratorio, los sensores que recogen la información y la envían al control central del encéfalo, que coordina la información y a su vez envía impulsos a los efectores, (músculos respiratorios), que causan la ventilación.

El centro respiratorio es estimulado de dos modos:

Directamente por el nivel de CO2 de la sangre. Es decir, el aumento de la PaCO2 lo estimula, en tanto que un descenso brusco de la misma puede producir apnea por falta de estímulo.

Indirectamente, a través de los quimiorreceptores aórticos y carotídeos, siendo en este caso el estímulo la hipoxia. Es un estímulo de reserva, en caso de fallar el anterior..

 

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PROCESO DE LA MICCIÓN

La micción es un proceso por el que la vejiga urinaria se vacía de orina cuando está llena. La vejiga (que en estado vacío se encuentra comprimida por los demás órganos) se llena poco a poco hasta que la tensión de sus paredes se eleva por encima de un valor umbral y entonces se desencadena un reflejo neurógeno llamado reflejo miccional que provoca la micción (orinar), y si no se consigue, al menos produce el deseo consciente de orinar. El proceso de la micción es, en la mayoría de las veces, controlado voluntariamente. La incontinencia urinaria es el control pobre o ausente de la micción

La micción refleja es un proceso medular completamente automático. En las paredes de la vejiga urinaria existen unos receptores sensoriales llamados receptores de estiramiento de la pared vesical que captan la presión y el aumento del volumen de la vejiga. Los más importantes son los localizados en el cuello vesical. Estos receptores sensitivos provocan potenciales de acción que se transmiten por los nervios pélvicos a los segmentos sacros S-2 y S-3. En estos núcleos sacros se originan fibras motoras del sistema nervioso parasimpático que terminan en células ganglionares nerviosas localizadas en la pared de la vejiga encargadas de inervar al músculo detrusor de la vejiga. Este arco reflejo se repite durante unos minutos cada vez más para aumentar la presión de la vejiga y se inhibe conscientemente por el cerebro si no se produce la micción.

A veces el cúmulo de reflejos miccionales es tan grande que el impulso nervioso pasa al nervio pudendo hacia el esfínter externo urinario para inhibirlo. Si esta inhibición es más intensa que las señales conscientes voluntarias del cerebro, ocurrirá la micción involuntaria (incontinencia urinaria).

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SISTEMA MULTIPLICADOR CONTRACORRIENTE

El mecanismo multiplicador en contracorriente permite al riñón proporcionar el medio osmótico adecuado para que la nefrona pueda concentrar la orina, mediante la utilización de bombas iónicas en la médula para reabsorber los iones de la orina. El agua presente en el filtrado fluye a través de canales de acuaporina (AQP), saliendo del tubo de forma pasiva a favor del gradiente de concentración creado por las bombas iónicas.

El mecanismo se basa en la diferencia de permeabilidad de la parte ascendente y descendente del asa de Henle:

el asa descendente es permeable al agua e impermeable al NaCl;

el asa ascendente es impermeable al agua y permeable al NaCl, por lo que absorbe solutos sin reabsorber agua.

Como en todos los procesos de transporte, este sistema permite la creación de gradiente de concentración hasta un cierto límite. En el asa ascendente, el mecanismo de transporte de NaCl hacia el exterior permite mantener una diferencia de concentración de 200 mOsm/L entre el fluido del interior del túbulo y el intersticio. En este punto, el sistema está en equilibrio, en el que el flujo de NaCl desde la luz del tubo hasta el intersticio medular iguala la difusión pasiva de NaCl de vuelta desde el intersticio hasta la luz del tubo.

De acuerdo con este límite, debería ser imposible generar un intersticio hipertónico con altas concentraciones de NaCl, si sólo llegara a la médula fluido isotónico (300 mOsm/L). Sin embargo, esto no ocurre, ya que la permeabilidad selectiva para el agua del asa descendente permite la concentración del fluido tubular a medida que desciende a través de la médula, de manera que cuando el fluido llega a la parte más baja del asa es hipertónico, con una alta concentración de NaCl.

Para comprender cómo se origina el gradiente, el punto de partida es suponer que todo el asa de Henle contiene un fluido isotónico (300 mOsm/L), al igual que el intersticio medular. Para generar el gradiente, deben producirse tres procesos secuenciales de forma repetida:

El NaCl se reabsorbe en el asa ascendente, hasta alcanzar una diferencia de concentración de 200 mOsm/L entre el fluido tubular (200 mOsm/L) y el intersticio (400 mOsm/L);

El intersticio hiperosmótico estimula la reabsorción de agua a partir del asa descendente, lo que genera un fluido igualmente hipertónico (400 mOsm/L) en este segmento;

Se establece un flujo dentro del tubo, de manera que entra más fluido isotónico desde el túbulo proximal y el fluido hipertónico generado en el asa descendente entra en el asa ascendente.

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ASA DE HENLE

 En el riñón, el asa de Henle es un tubo con forma de horquilla (similar a la letra "U") ubicado en las nefronas. Es la porción de la nefrona que conduce desde el túbulo contorneado proximal hasta el túbulo contorneado distal. Llamada así en honor a su descubridor, F. G. J. Henle. El asa tiene la horquilla en la médula renal, de manera que la primera parte (la rama descendente) baja de la corteza hasta la médula, y la segunda (la rama ascendente) vuelve a subir a la corteza.1

Según la longitud del asa de Henle, se distinguen dos tipos de nefronas:

Nefronas corticales, con un asa de Henle corta, que baja únicamente hasta la médula externa;

Nefronas yuxtamedulares, con un asa de Henle larga, que baja hasta la médula interna, llegando hasta el extremo de la papila.

La capacidad de concentrar la orina depende fundamentalmente de la longitud del asa de Henle. Por ello, los animales que viven en medios de gran escasez de agua, que necesitan concentrar al máximo su orina, presentan un gran número de nefronas yuxtamedulares

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FILTRACIÓN GLOMERULAR

Proceso efectuado en el riñón que permite una depuración de la sangre a medida que ésta fluye a través de los capilares glomerulares; el agua y las sustancias contenidas en la sangre se filtran y se dirigen hacia la cápsula de Bowman. Los únicos elementos que no son filtrados son las células sanguíneas y la mayor parte de las proteínas. El líquido filtrado originará la orina mediante sucesivos mecanismos de reabsorción y secreción.

La filtración ocurre en pequeñas unidades ubicadas dentro de los riñones llamadas nefronas. En la nefrona, el glomérulo -que es un pequeño ovillo de capilares sanguíneos- se entrelaza con un pequeño tubo colector de orina llamado túbulo. Se produce un complicado intercambio de sustancias químicas a medida que los desechos y el agua salen de la sangre y entran al aparato excretor.

Al principio, los túbulos reciben una mezcla de desechos y sustancias químicas que el cuerpo todavía puede usar. Los riñones miden las sustancias químicas, tales como el sodio, el fósforo y el potasio, y las envían de regreso a la sangre que las devuelve al cuerpo. De esa manera, los riñones regulan la concentración de esas sustancias en el organismo. Se necesita un equilibrio correcto para mantener la vida, pues las concentraciones (excesivas o muy bajas) pueden ser perjudiciales.

Además de retirar los desechos, los riñones liberan tres hormonas importantes:

La eritropoyetina, que estimula la producción de glóbulos rojos por la médula ósea.

La renina, que regula la presión arterial. Cuando el aparato yuxtaglomerular detecta que hay bajo flujo plasmático renal o hipoxia, los riñones liberan Renina para activar el sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona que genera potentes vasoconstrictores periféricos que aumentan la presión arterial, garantizando, en teoría, un mayor flujo renal.

La forma activa de la vitamina D, que ayuda a mantener el calcio para los huesos y para el equilibrio químico normal en el cuerpo

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REGULACIÓN HORMONAL DE LA REABSORCIÓN Y SECRECION TUBULAR

Regulación hormonal de la reabsorción y la secreción tubular

Cuatro hormonas afectan la cantidad de Na+, Cl- y agua reabsorbidos, así como la secreción de K+ en los túbulos renales. Los reguladores hormonales más importantes de la reabsorción y secreción de electrolitos son la angiotensina II y la aldosterona. La principal hormona que regula la reabsorción de agua es la hormona antidiurética. El péptido natriurético auricular desempeña un papel menor en la inhibición de la reabsorción de electrolitos y de agua.

Sistema renina-angiotensina-aldosterona

Cuando el volumen y la presión de la sangre disminuye, las paredes de la arteriolas aferentes se distienden menos y las células yuxtaglomerulares secretan la enzima renina hacia la sangre. La estimulación simpática también estimula directamente la liberación de renina por parte de las células yuxtaglomerulares. La renina cataliza la conversión de angiotensinogeno, sintetizado por los hepatocitos en un péptido de 10 aminoacidos llamado angiotensina I. Con la segmentación de dos aminoácidos mas, la enzima convertidora de la angiotensina (ECA) convierte la angiotensina I en angiotensina II, que es la forma activa de la hormona

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