Sistemas excretores: Vertebrados

Sistemas excretores
y
de regulación osmótica / iónica
Aparato excretor de Vertebrados
Vertebrados
•Aparato excretor
–Riñones
•Órganos encargados de la formación de la orina
–Nefronas y vías urinarias intrarrenales
Pronefros
Tipos de riñones en adultos
–Anamniotas:
»Pronefros (sólo funcional en Agnatos)
»Mesonefros
–Amniotas: metanefros
–Vías urinarias extrarrenales
•Uréteres
–Anamniotas (pro- y mesonefros)
»Conducto de Wolff (sexual y urinario)
–Amniotas (metanefros)
Uréter
»Uréteres secundarios
•Vejiga urinaria - uretra
Mesonefros
Conducto
de Wolff
secundario
1
Vertebrados
•Riñón
–Órgano par, encapsulado
Componentes:
–Cápsula conjuntiva con serosa
–Parénquima:
•Nefronas
–Unidades funcionales del riñón
•Vías urinarias intrarrenales
–Túbulos y conductos colectores
•Tejido intersticial:
–Células intersticiales: endocrinas
»Secreción de eritropoyetina
–Tejido conjuntivo, en pequeña cantidad
»Peritubular (túbulos de las nefronas)
»Perivascular
•Vascularización
•Inervación
Vertebrados
•Riñón: la nefrona
–Unidad funcional del riñón (pro-, meso- y metanefros)
–Conducto epitelial (epitelio simple), con dos extremos
•Extremo de filtración:
–Abierto: nefrostoma (tipo primitivo)
–Cerrado: capa epitelial con podocitos
•Extremo excretor: abierto hacia la vía urinaria
Uréter
–Tipos de nefronas
•Abiertas (en embriones y larvas)
–Nefrostoma ciliado, abierto al celoma
•Cerradas glomerulares
–Polo urinario con podocitos apuestos a
capilares sanguíneos (glomérulo vascular)
•Cerradas aglomerulares
–Polo urinario cerrado, sin glomérulo vascular
»En algunos Teleósteos marinos
2
Vertebrados
•Nefrona glomerular
–Conducto epitelial (epitelio simple), con dos extremos
•Extremo cerrado: cápsula de Bowman (1) Corpúsculo renal
(de Malpighio)
–Podocitos apuestos a un glomérulo vascular
•Extremo excretor: (2)
–Abierto hacia la vía urinaria (3)
–En estrecha relación con la vascularización
sanguínea Ö sistema porta-arterial renal
4 5
1
3
2
6
•Arteriola aferente (4)
da lugar a
•Lazos capilares Ö glomérulo (5)
confluyen en la
•Arteriola eferente (6)
8
desemboca en una
7
•Red capilar peritubular (7)
confluyen en
•Vénulas (8) Ö a la vena renal
Vertebrados
•Nefrona glomerular – segmentos
–1) Corpúsculo renal (de Malpighio)
–Cápsula de Bowman (parte epitelial) (1)
–Glomérulo (parte vascular) (2)
–2) Segmento proximal
–Túbulo contorneado proximal (3)
–Túbulo recto proximal (4)
–3) Segmento intermedio
•Metanefros: asa de Henle
–Porción descendente (5)
–Porción ascendente (6)
–4) Segmento distal
–Túbulo recto distal (7)
–Túbulo contorneado distal (8)
–Túbulo colector (conexión con la vía urinaria) (9)
Conducto colector
(vía urinaria)
3
Vertebrados
•Nefrona glomerular
–1) Corpúsculo renal (de Malpighio)
–Origen del ultrafiltrado (orina 1ia)
•Polo vascular: punto de entrada de la arteriola aferente y salida de la
arteriola eferente
Polo vascular
•Polo urinario: origen del túbulo proximal
Componentes:
–Glomérulo vascular
Polo
urinario
•Ovillo de capilares sanguíneos
•Células mesangiales (perivasculares)
–Cápsula de Bowman (epitelial)
•Capa parietal, externa
•Espacio de Bowman
•Capa visceral: podocitos apuestos a
los capilares sanguíneos
Inicio del túbulo proximal
Vertebrados
•Nefrona glomerular
Arteriola
aferente
Arteriola
eferente
1) Corpúsculo renal (de Malpighio)
–Cápsula de Bowman (parte epitelial)
•Capa parietal, externa
–Epitelio simple plano
•Espacio de Bowman
–Luz continua con el túbulo proximal
•Capa visceral, apuesta al glomérulo
–Podocitos, con pedicelos sobre la pared
endotelial
–Glomérulo vascular
•Ovillo de capilares sanguíneos fenestrados
–Fenestraciones sin diafragma
•Mesangio: células mesangiales
–En el espacio perivascular
Corpúsculo renal: glomérulo
4
Vertebrados
•Nefrona glomerular
1) Corpúsculo renal (de Malpighio)
–Capa visceral de la cápsula de Bowman y glomérulo vascular
•Podocitos
–Con pedicelos adosados a la
membrana basal subendotelial
»Hendiduras de filtración
•Capilares sanguíneos fenestrados
•Células mesangiales
Corpúsculo renal: glomérulo
Vertebrados
•Nefrona glomerular
1) Corpúsculo renal (de Malpighio)
–Capa visceral de la cápsula de Bowman
•Podocitos
–Con pedicelos adosados a la membrana
basal subendotelial,
»Dejan entre ellos hendiduras de filtración
–Glomérulo vascular
•Capilares sanguíneos fenestrados
–Fenestraciones sin diafragma
•Mesangio: células mesangiales
–Contráctiles – regulan el flujo sanguíneo
»Receptores para angiotensina II
–Fagocíticas
–Productoras de citoquinas
5
Vertebrados
Podocito
•Nefrona glomerular - Corpúsculo renal
Capilar
–La barrera de ultrafiltración
Formada por:
–Los podocitos
Espacio
de Bowman
•Pedicelos y hendiduras de filtración
–La membrana basal subendotelial
engrosada (100 – 300 nm)
–El endotelio fenestrado del capilar
TEM: (grosor ≈ 400 nm):
–Pedicelos de los podocitos
Luz del
capilar
Hendiduras
de filtración
•Hendiduras de filtración
–Membrana basal engrosada
•Fusión de las dos membr. basales
–Endotelio fenestrado
•Fenestraciones sin diafragma
Endotelio
M. basal
Vertebrados
•Nefrona glomerular - Segmento proximal
–Túbulo contorneado proximal (3)
–Túbulo recto proximal (4)
–Epitelio simple cúbico
–Con borde apical en cepillo
»Luz parcialmente ocluida
–Polo basal con algunas estriaciones
•Células con microvellosidades
–Citoplasma con vesículas y gránulos
–Pliegues basolaterales de la membrana
plasmática asociados a mitocondrias
Funciones:
•Reabsorción de proteínas y glúcidos
•Reabsorción de Na+, Cl- y agua
•Secreción de algunos metabolitos
(creatinina, sustancias tóxicas)
Membrana basal
6
Vertebrados
•Nefrona glomerular - Segmento intermedio
–Porción descendente (5)
–Porción ascendente (6)
–Mesonefros: segmento intermedio corto
•Epitelio simple cúbico bajo
–Con algunas microvellosidades
Segmento intermedio
mesonefros de trucha
–Metanefros: asa de Henle
•Porción descendente Î epitelio plano
•Porción ascendente Î epitelio cúbico
con pliegues basales
Funciones del asa de Henle:
•Porción descendente: reabsorción de agua
–Espacios intercelulares “abiertos”
•Porción ascendente: reabsorción de Na+ y Cl–Espacios intercelulares “cerrados”
Vertebrados
•Nefrona glomerular - Segmento distal
–Túbulo recto distal (7)
–Túbulo contorneado distal (8)
•Mácula densa
–Zona del túbulo contorneado distal
adosada al corpúsculo renal
–Epitelio simple cúbico bajo
•Con estriaciones basales
»Luz amplia
•Células con pliegues basolaterales de
la membrana plasmática asociados a
mitocondrias
Funciones: transporte iónico
•Reabsorción de Na+ y Cl•Excreción de K+
Membrana basal
7
Vertebrados
Mácula densa
•Nefrona glomerular
–El aparato yuxtaglomerular
•Elementos de la nefrona implicados en
el control de la presión arterial y diuresis
–Sistema renina Ö angiotensina
Arteriola
aferente
Componentes:
Arteriola
eferente
–De la arteria aferente:
•Células yuxtaglomerulares
–Secretoras (renina) en la túnica media
–Del túbulo contorneado distal:
•Mácula densa
–Células epiteliales modificadas
»Con Golgi basal
–Del polo vascular del corpúsculo renal:
•Células mesangiales extraglomerulares
Vertebrados
Luz del túbulo contorneado distal
•Nefrona glomerular
–El aparato yuxtaglomerular
TEM:
–Mácula densa
•Células modificadas del túbulo
contorneado distal
–Sin pliegues basales
–Aparato de Golgi en el polo basal
–Células yuxtaglomerulares
–De la túnica media de la arteria aferente
–Secretoras de renina
»Con gránulos electrodensos (renina)
»Contactan con el polo basal endotelial
–Células mesangiales extraglomerulares
(del lacis)
–Continuación del mesangio glomerular
Capilar del glomérulo
8
Vertebrados
•Riñón: vías urinarias intrarrenales
–Túbulos colectores (parte de la nefrona)
–Final del túbulo contorneado distal
–Conductos colectores (de Bellini)
–Conducen la orina hacia los uréteres
•Epitelio simple cúbico de revestimiento
–Células principales acidófilas
»Reabsorción de urea, Na+, Cl- y agua
–Células intercaladas basófilas
»Secreción de H+ o de CO3H-
Funciones: regulación de la diuresis /
reabsorción de urea, agua y sales
–Permeabilidad al agua variable, bajo
control de la hormona antidiurética (ADH)
»ADH Ö aumenta la permeabilidad
•Regulación del balance iónico (H+ / CO3H-)
Membrana basal
Vertebrados
•Organización del riñón en los Vertebrados
–Anamniotas: riñones adaptados al medio acuático
•Pronefros (riñón cefálico)
–Sólo funcional como riñón en Agnatos
»En peces exclusivamente hematopoyético
•Mesonefros (riñón troncal)
–Peces: tejidos excretor y hematopoyético
–Anfibios: sólo excretor
–Amniotas: riñón adaptado al medio terrestre
•Metanefros
–Con organización espacial de las nefronas
adaptada a la reabsorción de agua (y sales)
Pronefros
Mesonefros
Conducto
de Wolff
Metanefros
Uréter 2io
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Vertebrados
•Organización del riñón en los Vertebrados
Mesonefros de peces
–1) Componente excretor
•Nefronas cerradas
»Aglomerulares en algunos Teleósteos marinos
–Segmento intermedio corto (sin asa de Henle)
•Vía urinaria: conducto de Wolff
–2) Tejido hematopoyético
Art. af.
•Cordones hematopoyéticos
•Sinusoides sanguíneos peri-tubulares
V. renal
Sinus.
–3) Vascularización doble:
Art. ef.
V. af. renal
–Sistema porta-arterial glomerular
»Art. renal Î art. afer. Î glom. renal Î art. efer.
sinusoides Î vena renal
–Sistema porta-venoso renal
»Vena cardinal posterior Î vena afer. renal
Vertebrados
•Organización del riñón en los Vertebrados
Mesonefros de peces
–1) Componente excretor
•Nefronas
–Glomérulos (G)
–Túbulos de la nefrona (T)
T
T
C
H
G
•Conducto excretor intrarrenal (C)
S
–2) Tejido hematopoyético
•Cordones hematopoyéticos (H)
H
–Con melanomacrófagos
•Sinusoides sanguíneos (S)
Metanefros de pez (m. ópt.)
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Vertebrados
•Organización del riñón en los Vertebrados
Metanefros
–Organización espacial de las nefronas adaptada a
la reabsorción de agua (y sales)
–1) Componente excretor
•Nefronas cerradas
–En disposición en “contracorriente”:
»Asa de Henle: segmento intermedio largo en U
»Conductos colectores
•Vía urinaria extrarrenal: uréteres 2ios
–2) Vascularización sencilla:
–Sistema porta-arterial glomerular
»Art. renal Î art. afer. Î glom. renal Î
art. efer. Î capilares peritubulares Î
vena renal
Art. af.
V. renal
Capilares
Art. ef.
Vertebrados
•Metanefros de mamíferos
Anatomía y organización
–Divido en lóbulos (unidad anatómica)
–Cápsula renal
–Parénquima
–Corteza
–Médula
»Forma pirámides hacia el hilio
–Papila renal
•Cáliz renal
•Pelvis renal (inicio del uréter)
–Hilio
•Entrada de la arteria renal
•Salida de la vena renal
•Salida del uréter
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Vertebrados
•Metanefros de mamíferos
Hilio renal
•Divido en lóbulos (unidad anatómica)
–Organización del lóbulo renal:
•Cápsula renal
•Corteza
Uréter
–Corpúsculos renales
–Partes contorneadas de los túbulos proximal y
distal
–Inicio de los conductos colectores (de Bellini)
•Médula
–Partes rectas de los túbulos proximal y distal
–Asa de Henle
•Papila renal
–Desembocadura de los conductos colectores
•Cáliz renal
–Inicio del uréter
Vertebrados
•Metanefros de mamíferos
–Organización del lóbulo renal:
•Cápsula renal
•Corteza
Corpúsculos
renales
Conducto
colector
–Corpúsculos renales
–Partes contorneadas de los túbulos
proximal y distal
–Inicio de los conductos colectores
•Médula
–Partes rectas de los túbulos proximal y
distal
–Asas de Henle
•Papila renal
–Desembocadura de los conductos
colectores
•Cáliz renal
12
Vertebrados
•Metanefros de mamíferos
–Vascularización del lóbulo renal:
•Corteza
–Arterias y venas interlobulillares
–Arteriolas aferentes
–Glomérulos de los corpúsculos renales
–Arteriolas eferentes
–Red capilar cortical
•Unión cortico-medular
–Arterias y venas arciformes
(ramas de la arteria y vena renales)
•Médula
–Arterias rectas
–Venas rectas
–Red capilar peritubular
»Capilares asociados a las asas de Henle
Vertebrados
•Metanefros de mamíferos – adaptación al medio terrestre
–Especializado en la reabsorción de agua (y sale)
•Relación estructura-función debida a la disposición espacial de las
nefronas y su relación con la vascularización
Presión
osmótica
peritubular
(mOs)
–Nefronas:
•Segmentos en U: asas de Henle
–Conductos colectores
300
1) Creación de gradiente osmótico:
•Médula renal
–Reabsorción de Na+, Cl-, glucosa y urea
»Se acumulan en el tejido intersticial
(peritubular) Ö incremento de la
presión osmótica
–El agua escapa de la luz de la rama
descendente del asa de Henle y del
conducto colector siguiendo el gradiente
de presión osmótica
Glucosa
+
Na -l
C
H2O
H2O
H2O
400
Na+
Cl-
600
Urea
900
Na+
ClH2O
H2O
1200
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Vertebrados
•Metanefros de mamíferos – adaptación al medio terrestre
–Especializado en la reabsorción de agua (y sale)
•Relación estructura-función debida a la disposición espacial de las
nefronas y su relación con la vascularización
–Nefronas:
•Segmentos en U: asas de Henle
–Conductos colectores
–Vascularización
•Vasa recta y capilares
2) Sistema de contracorriente:
•Médula renal
Orina: presión
osmótica baja
Sangre: presión
osmótica baja
–Orina en las asas de Henle
– Sangre en los capilares
Orina: presión
osmótica alta
Sangre: presión
osmótica alta
Vertebrados
•Vías urinarias extrarrenales
–Uréteres:
•Anamniotas: conducto de Wolff
•Amniotas (metanefros): uréteres 2ios
–Vejiga urinaria
–Ausente en algunos animales
Pronefros
Mesonefros
Conducto
de Wolff
Mamíferos: histología general
•Mucosa replegada:
–Epitelio de transición (uroepitelio)
–Lámina propia: tejido conjuntivo laxo
•Túnica muscular: músculo liso
–Capa interna longitudinal
–Capa externa circular
•Adventicia: tejido conjuntivo laxo
–Serosa (final de los uréteres y vejiga)
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Vertebrados
•Vías urinarias extrarrenales: histología
Clases
EPITELIO
LÁMINA PROPIA Y
TÚNICA MUSCULAR
CONDUCTOS DE WOLFF
Peces
y
Anfibios
zSimple,
prismático, ciliado
-Teleósteos de agua dulce: con células
mucosas
-Teleósteos marinos y Anfibios: sin
células mucosas
zLámina
Reptiles
zLacértidos
zLámina
zQuelonios:
y ofidios: simple prismático
seudoestratificado
propia delgada
muscular doble:
-Interna longitudinal
-Externa circular
zCapa
propia gruesa
muscular doble:
-Interna longitudinal
-Externa circular
zCapa
URÉTERES 2IOS
Aves
zSeudoestratificado
con células
mucosecretoras
Mamíferos
zEpitelio
de transición (uroepitelio)
zLámina
propia gruesa
muscular doble:
-Interna longitudinal
-Externa circular
zCapa
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