El sistema urinario (excretor)

Nombre en orden las estructuras del aparato excretor por las que pasa la orina desde que se forma en el riñón hasta que sale del cuerpo, e indique cuál de ellas la almacena temporalmente.

Nombre los cuatro órganos del aparato urinario e indique cuál de ellos filtra la sangre y cuál expulsa la orina al exterior.

Relacione los aparatos excretor y circulatorio: explique por qué la excreción necesita que llegue sangre continuamente a los riñones y qué ocurriría si se obstruyera una arteria renal.

La sangre entra en el riñón por la arteria renal y sale por la vena renal. Explique en qué se diferencia la sangre que sale de la que entró, qué sustancias se han retirado y a dónde han ido a parar.

En el esquema de una nefrona se han rotulado varias estructuras. Escriba el nombre de las estructuras señaladas con las letras A, B y C, y explique brevemente qué ocurre en cada una durante la formación de la orina.

Explique qué es una nefrona y por qué se dice que es la unidad funcional del riñón.

Describa los dos grandes procesos que tienen lugar en la nefrona para fabricar la orina (filtrado y reabsorción) y explique qué le ocurre a la sangre y a las sustancias útiles en cada uno de ellos.

Explique qué sustancias se eliminan principalmente con la orina y de dónde proceden esas sustancias dentro de nuestro organismo.

La urea es una de las sustancias de desecho que se eliminan con la orina. Explique de dónde procede esa sustancia dentro de nuestro organismo y por qué es necesario eliminarla.

En una persona sana, la glucosa que se filtra en las nefronas se reabsorbe por completo y no aparece en la orina. Si un análisis detecta glucosa en la orina de una persona, razone qué puede estar fallando y por qué es una señal de alarma para el médico.

El líquido que se filtra al inicio de la nefrona contiene agua, sales, glucosa, aminoácidos y urea; la orina final contiene sobre todo agua, sales y urea. Compare ambas composiciones y explique qué proceso de la nefrona provoca las diferencias y por qué conviene que ocurra.

En un análisis de laboratorio se comparan tres muestras de una persona sana: plasma sanguíneo, filtrado glomerular inicial (orina primaria) y orina final expulsada. Los resultados muestran:

• Glucosa: $1,0\ \text{g/L}$ en plasma, $1,0\ \text{g/L}$ en orina primaria y $0,0\ \text{g/L}$ en orina final.

• Urea: $0,3\ \text{g/L}$ en plasma, $0,3\ \text{g/L}$ en orina primaria y $18,0\ \text{g/L}$ en orina final.

• Volumen: se producen $180\ \text{L}$ al día de orina primaria, pero solo se eliminan $1,5\ \text{L}$ de orina final.

1. a) Interprete estos datos explicando qué procesos han tenido lugar en los túbulos de la nefrona para que la glucosa desaparezca por completo mientras la concentración de urea se multiplica por 60.
2. b) Prediga qué le ocurriría al volumen y a la composición de la orina si una sustancia tóxica anulara selectivamente la reabsorción tubular de agua, y justifique el riesgo vital que esto supondría en pocas horas.

Indique si estas afirmaciones son verdaderas o falsas y justifique su respuesta: a) la orina se fabrica en la vejiga; b) cada riñón contiene alrededor de un millón de nefronas; c) la cantidad de agua que bebemos influye en el volumen de orina que producimos.

Además de los riñones, otros órganos eliminan sustancias del cuerpo. Indique qué eliminan los pulmones y qué elimina la piel, y explique por qué se dice que también colaboran en la excreción.

Una persona bebe poca agua durante un día caluroso y observa que su orina es escasa y de color oscuro. Explique, teniendo en cuenta la función de los riñones, por qué cambian el volumen y el color de la orina y qué está intentando mantener constante el organismo.

Los medicamentos que se toman por vía oral acaban eliminándose en gran parte por la orina. Siga su recorrido desde el intestino hasta el riñón y explique por qué el instructivo indica el tiempo que debe pasar entre dosis.

Tras correr una carrera en verano, la orina es escasa y muy concentrada aunque se haya bebido lo normal. Relacione el sudor, el agua de la sangre y el trabajo de las nefronas para explicar ese cambio.

Analice este esquema que describe la relación entre hipertensión arterial y enfermedad renal:

Presión arterial alta constante $\rightarrow$ Lesión y endurecimiento de los capilares glomerulares $\rightarrow$ Caída del filtrado renal $\rightarrow$ Retención de agua y sodio en el organismo $\rightarrow$ Aumento del volumen de sangre circulante $\rightarrow$ Mayor elevación de la presión arterial.

1. a) Justifique por qué la retención de agua y sales debida a una filtración insuficiente agrava de forma inmediata la hipertensión arterial del paciente.
2. b) En un examen de laboratorio de control de un paciente hipertenso de larga duración se detecta la presencia anormal de proteínas plasmáticas (como la albúmina) en la orina. Deduzca qué alteración física ha sufrido la pared de filtración del glomérulo debido a la presión continuada y explique por qué este hallazgo confirma el deterioro del riñón.

Marcos, de 14 años, entrena atletismo y ha decidido tomar batidos proteicos que multiplican por cuatro la cantidad recomendada de proteínas para su edad. Al cabo de dos meses, su análisis muestra:

• Concentración de urea en sangre y orina muy por encima de los valores de referencia.

• Emisión diaria de orina de $2,8\ \text{L}$ (habitual: $1,2\ \text{--}\ 1,5\ \text{L}$), acompañada de sed constante.

1. a) Justifique el origen de ese exceso de urea: explique qué proceso metabólico experimentan los aminoácidos sobrantes en el cuerpo humano y por qué el organismo no puede acumularlos de reserva como hace con las grasas o los azúcares.
2. b) Marcos comenta satisfecho: «Cuanta más orina expulso, más toxinas limpio y más sanos están mis riñones». Rebata su argumento explicando por qué la eliminación de urea obliga a perder grandes volúmenes de agua (diuresis osmótica) y prediga qué consecuencias puede tener esta sobrecarga renal prolongada.

Se registra la concentración de urea en sangre de dos pacientes durante diez días:

• Paciente 1 (riñones sanos): la concentración se mantiene estable en torno a $25\ \text{mg/dL}$ todos los días.

• Paciente 2 (enfermedad renal crónica, tratado con hemodiálisis los lunes, miércoles y viernes): la urea baja a $20\ \text{mg/dL}$ tras cada sesión de cuatro horas, pero sube gradualmente los días intermedios, alcanzando su valor máximo ($90\ \text{mg/dL}$) el lunes por la mañana antes de la primera sesión semanal.

1. a) Interprete la evolución del paciente 2: justifique por qué el fin de semana es el momento de mayor riesgo vital y por qué debe restringir de forma estricta la ingesta de líquidos y alimentos ricos en potasio durante esos días.
2. b) Compare ambos modelos de filtración (continuo natural frente a intermitente artificial) y prediga qué efectos perjudiciales provocan en las células del cuerpo las oscilaciones bruscas de solutos e hidratación que sufre el paciente en hemodiálisis.

Dos atletas de $60\ \text{kg}$ realizan una caminata de montaña de tres horas a $28\ ^\circ\text{C}$. Ambos sudan aproximadamente $1,5\ \text{L}$. El atleta A va tomando agua con regularidad, mientras que el atleta B olvidó su cantimplora y no ingiere líquido. Al terminar, se analiza su orina:

• Atleta A: emite $300\ \text{mL}$ de orina clara y poco concentrada.

• Atleta B: apenas emite $60\ \text{mL}$ de orina muy oscura y densa.

1. a) Interprete cómo actuaron las nefronas del atleta B para intentar mantener el volumen de sangre (volemia) constante a pesar de la sudoración intensa.
2. b) Prediga qué ocurriría con la concentración de sales en el plasma sanguíneo y con la capacidad de excretar sustancias de desecho si el atleta B siguiera caminando otras tres horas sin beber. Justifique por qué el riñón no puede reducir la producción de orina a $0\ \text{mL}$ indefinidamente.

Reto del tema. ¡Conviértase en fisiólogo por un día! Va a investigar en su propia casa cómo sus cuatro aparatos de nutrición colaboran de forma sincronizada ante una demanda de energía.

1. Toma de datos personales: Mida y anote en reposo su frecuencia cardíaca (pulsaciones por minuto) y respiratoria (ciclos de inhalación/exhalación por minuto). Realice $3$ minutos de ejercicio moderado (como saltos o subir gradas) y vuelva a medirlas inmediatamente. Anote también cambios corporales visibles (sudor, sed, temperatura cutánea).

2. Análisis e integración: Elabore una tabla comparativa (reposo vs. esfuerzo) y redacte un informe breve que explique la acción coordinada: cómo el aparato respiratorio y el circulatorio aumentan el aporte de $O_2$ a las células, el digestivo suministra los nutrientes absorbidos previamente (como glucosa) y el excretor disipa calor y toxinas mediante el sudor.

3. Propuesta de recuperación: Diseñe un refrigerio post-esfuerzo razonado (ingesta de hidratos, sales y volumen de agua, por ejemplo $0,4\text{ L}$), justificando cómo ayudará a restablecer el medio interno y el equilibrio renal.

Se valorará:

• Rigor en la obtención y representación tabular de los datos fisiológicos personales.

• Calidad de la explicación científica que conecte explícitamente los cuatro aparatos.

• Coherencia y justificación biológica del refrigerio y la rehidratación propuestos.