LABORATORIO DE FISIOLOGIA Nº 5 EL SISTEMA EXCRETOR

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1 UNIVERSIDAD DE TARAPACA FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA LABORATORIO DE FISIOLOGIA Nº 5 EL SISTEMA EXCRETOR La función primordial de los riñones es mantener estable la composición del medio interno. Los riñones realizan esta función, controlando el volumen y la composición del plasma. Como resultado de esta actividad reguladora, el riñón excreta un líquido, la orina, constituida principalmente por agua en la cual van disueltas una serie de sustancias de pequeño peso molecular. Desde el punto de vista estructural y funcional, el riñón está constituido por un gran número de pequeñas unidades que reciben el nombre de NEFRONAS. Cada nefrona puede ser dividida en dos partes perfectamente diferenciadas: una de carácter vascular, el GLOMERULO, y otra de carácter epitelial, el TUBULO RENAL. El túbulo renal presenta tres segmentos: El túbulo contorneado proximal El segmento delgado o asa de Henle El túbulo contorneado distal que desemboca en el tubo colector. Cada riñón posee más de 1 millón de nefronas, alcanzando cada una de ellas una longitud total de 4 a 5 cm, por lo que los túbulos de cada riñón alcanzan en conjunto una extensión superior a los 50 Km. La orina es el resultado de tres procesos fisiológicos: FILTRACION, REABSORCION Y SECRECION. A medida que atraviesan los glomérulos, se produce la filtración de la sangre a través de la membrana glomerular debido, a la existencia de un gradiente de presión entre las arteriolas renales y la cápsula de Bowman. Los análisis de filtrado glomerular demuestra que la composición es similar a la del plasma, excepto por la inexistencia de proteínas. El filtrado, constituido por agua, sales, glucosa, aminoácidos, sustancias de desecho, recorre el túbulo renal, donde la mayoría de las sustancias son parciales y selectivamente reabsorbidas y restituidas a la sangre. Por otra parte, a nivel de ciertos segmentos del tubulo, las células epiteliales segregan productos residuales o en exceso desde los capilares sanguíneos a la luz tubular. La acción combinada de estos tres procesos dan lugar a la formación de un líquido, diferente al del filtrado glomerular, constituido fundamentalmente por agua, en la cual están disueltos unos 50 g. de solutos, principalmente sales y

2 derivados nitrogenados no proteicos. El volumen de orina excretada oscila, en condiciones normales, entre y ml por día. La función renal está bajo el control de varios compuestos de carácter hormonal, entre los cuales se destaca la hormona antidiurética o vasopresina y la aldosterona. La antidiurética mantiene el volumen de líquido corporal, así como la osmolaridad, dentro de estrechos límites compatibles con el adecuado funcionamiento del organismo. Cuando la osmolaridad de la sangre aumenta en un 1%, se incrementa la secreción de hormona antidiurética y el riñón reabsorbe mayor cantidad de agua; como consecuencia, la concentración osmótica del plasma tiende a normalizarse y el volumen de orina excretada se reduce. Por otro lado, la ingesta de grandes cantidades de agua, que es absorbida rápidamente por el intestino, da lugar a la dilución de la sangre lo cual inhibe la secreción de hormona antidiuretica; como consecuencia de ello, el riñón reabsorbe menor cantidad de líquido, corrigiéndose la dilución del plasma, y el individuo excreta un mayor volumen de orina, de menor densidad o peso específico. Dentro de ciertos límites, cuanto mayor sea la dilución del plasma, más profusa será la diuresis. Existen también osmorreceptores para la sed, los que responden tanto a la estimulación eléctrica directa como a la de disoluciones hipertónicas. La estimulación simultánea o concurrente de los osmorreceptores para la sed y los osmorreceptores para la hormona antidiurética da lugar a que el individuo ingiera agua y a la vez, orine menos. En enfermos afectados por diabetes insípida pueden llegar a excretar 5 a 10 o hasta 20 litros de orina al día. Estos pacientes presentan lesiones a nivel del hipotálamo (o de la hipófisis posterior) lo que ocasiona un déficit en la secreción de hormona antidiurética o vasopresina. Las alteraciones funcionales del t. distal de la nefrona y de los tubos colectores provocan la pérdida de la capacidad para concentrar la orina por parte del riñón. En una persona sana, cuando se reduce la ingesta de líquidos, los riñones elaboran orina de peso específico del orden de 1,030 o superior. El riñón deficiente, por el contrario, es capaz de concentrar la orina y excretar un líquido cuyo peso específico es, como máximo, igual al del ultrafiltrado del plasma. El peso específico de la orina está relación con la cantidad y calidad de los alimentos consumidos, cantidad de líquido ingerido y excretado, estado metabólico, condiciones ambientales y otros factores. El peso específico oscila habitualmente entre 1,015 y 1,025 ( m0sm/L), pudiendo alcanzar en determinadas situaciones valores extremos comprendidos entre 1,001 y 1,040 (50 mosm/l y mosm/l). La excreción de 1 litro de agua debe realizarse, en condiciones normales, en un período de tiempo inferior a 3 horas, cuya densidad de la muestra más voluminosa debe ser alrededor de 1,002. En casos de insuficiencia renal, la excreción de este volumen de líquido requiere mucho más tiempo, y la densidad o peso específico de la orina mostrará valores relativamente altos, equivalentes al del plasma desprovisto de proteínas. 2

3 La concentración de iones hidrógeno de la orina puede oscilar entre amplios límites. El ph de la orina está habitualmente alrededor de 6, pero puede alcanzar valores comprendidos entre 4,8 a 8,0 en relación a la dieta seguida por el individuo. La orina presenta un color rojizo claro o ambarino (amarillo ambar) debido, fundamentalmente, a la presencia de urobilinógeno, uno de los productos resultantes de la degradación metabólica del grupo hemo (constituyente prostético de la hemoglobina). Este color, puede variar en diversas circunstancias. La orina incolora es debida, normalmente, a la dilución de los pigmentos provocada por la excreción de una gran cantidad de agua. En caso de diabetes insípida, en los cuales falla la reabsorción de agua por parte del tubo distal, el paciente elimina una orina, extremadamente diluida y clara, por día. La orina de aspecto turbio o lechoso puede deberse a la presencia de gotitas de grasa, pus y bacterias. La orina de color rojizo sugiere la presencia de derivados del grupo hemo, como uroporfirinas, la uroeritrina, o la propia hemoglobina. Estos compuestos pueden aparecer en la orina como consecuencia de hemorragias internas, o un shock traumático, o en casos de porfiria congénita (estado patológico caracterizado por una orina de color vinoso). El color amarillo café o amarillo verdoso cuando tiene pigmentos biliares, como el caso de la ictericia. ACTIVIDAD PRÁCTICA: PROCEDIMIENTO: Es necesario dejar de ingerir alimentos TRES HORAS ANTES DE INICIAR EL EXÁMEN O MEJOR AÚN EN AYUNAS. Dos horas antes deberá beber 2 vasos de agua y llegar al laboratorio sin evacuar la orina. (EL ALUMNO SELECCIONADO, DEBERÁ RESPETAR LO INDICADO EN ESTE PUNTO, DE LO CONTRARIO LOS RESULTADOS DARÁN CON ERROR, LO QUE DIFICULTARÁ LA CONFECCIÓN DEL INFORME). ACTIVIDAD I: 1.- Seleccionar 1 sujeto experimental para cada grupo (seleccionarlo antes del Laboratorio) 3

4 2.- Recolectar y tomar hora de la 1ª orina control al inicio de la actividad. 3.- Proceder a pesar a los sujetos, para suministrar la ingesta de las diferentes soluciones. 4.- Realizar análisis físico y químico a la orina inmediatamente. RECOLECTAR LA ORINA CADA 20 MINUTOS, SI NO SE PRODUCE LA SENSACIÓN SE DEBE ESPERAR 10 MINUTOS MÁS. GRUPOS EXPERIMENTALES. GRUPO A: - Ingerir 10 ml de solución de cloruro de sodio al 0,9% por kilogramo de peso corporal. GRUPO B: - Ingerir 10 ml de agua por kilogramo de peso y, además, 100 ml de cerveza. GRUPO C: - Ingerir 10 ml de agua por kilogramo de peso, luego realizar un ejercicio intenso durante 10 minutos antes de cada toma de muestra (por ejemplo subir y bajar escaleras a máxima velocidad). GRUPO D: - Ingerir 10 ml de agua por kilogramo de peso, luego realizar un ejercicio intenso durante 5 minutos antes de cada toma de muestra (por ejemplo subir y bajar escalera a la máxima velocidad). ACTIVIDAD II ANALISIS DE LA ORINA 1.- ANALISIS FISICO: a.- Anotar el aspecto, el color y olor de la orina. b.- Volumen: El volumen de cada muestra de orina se mide vertiendo el líquido en una probeta graduada. c.- Densidad o peso específico: La densidad se mide con un urodensímetro especial llamado urómetro. Introducir el densímetro en una probeta de manera que cuando esté en reposo, flote sobre el líquido sin tocar las paredes del recipiente. La calibración del urodensímetro, se verifica colocándolo en agua destilada, cuya densidad a 4 ºC es igual a 1.000; corregir por medio de adición o sustracción, el error de calibración. Si el volumen de orina es insuficiente para conseguir la flotación del densímetro, agregar un volumen igual de agua destilada a la muestra y realizar la siguiente operación: Do = densidad de la orina Vo = volumen de la orina Va = volumen del agua Da = densidad del agua Do = (Vm x Dm) (Va x Da) Vo 4

5 Vm = volumen de la mezcla Dm = densidad de la mezcla Comprobar, la temperatura de la muestra de orina contenida en la probeta. Si la temperatura de la muestra es diferente a la temperatura de calibración del instrumento, debe proceder a una pequeña corrección; por cada grado de diferencia entre la temperatura de calibración y la de la muestra es necesario añadir o sustraer, unidades a la cifra de densidad leída en el aparato. (construya un cuadro para anotar las lecturas de cada muestra). Se entiende por peso específico la relación entre el peso de una sustancia o dilución y el de un volumen idéntico de agua a la misma temperatura. El peso específico guarda una relación directa, pero no proporcional con el número de partículas en disolución. d.- Determine el ph urinario, sumergiendo en la orina un extremo de la tira de papel ph y compare el color del extremo húmedo con la escala de colores que acompaña al papel. El ph de una muestra de orina es ligeramente ácido. Sin embargo, el ph de muestras recogidas al azar en el día puede ser alcalino o ácido. La orina que tiene varias horas de eliminada es generalmente alcalina, por descomposición de la urea en amoníaco. e.- Determinar temperatura de la orina al momento de la recolección de la muestra. 2.- ANALISIS QUIMICO: a.- Proteínas: La determinación de proteínas debe hacerse con orina filtrada. Método del ácido tricloroacético: - Llenar un tubo de ensayo hasta sus 3/4 partes con orina clara. - Sostenga el tubo de ensayo por el fondo e hierva la porción superior durante unos segundos girando y agitando lentamente mientras se calienta para evitar salpicaduras. - Si existen proteínas aparecerá turbidez que varía de intensidad según la cantidad de proteínas. Los fosfatos y cárbonatos también producen turbidez por ebullición. - Agregue 5 gotas de ácido tricloroacético al 20%. Si la turbidez provocada se intensifica se debe a la presencia de proteínas, de lo contrario, si desaparece con desprendimiento de burbujas de gas significa que la turbidez es provocada por la presencia de fosfatos. - El tubo debe observarse contra fondo oscuro haciendo llegar la luz de una lámpara o ventana. b.- Glúcidos: En condiciones normales se puede encontrar glúcidos como glucosa, lactosa. Método de Benedict: - En un tubo de ensayo seco y limpio se colocan 1 ml de reactivo de Benedict y 8 5

6 gotas de orina problema. - Lleve a Baño María (37 ºC) durante 10 minutos y se deja enfriar. - Interpretación de los resultados: COLORACION AZUL AZUL VERDOSO VERDE OSCURO VERDE CLARO AMARILLO ROJO ANARANJADO CANTIDAD GLUCIDOS / 1000 cc DE ORINA O,8 A 1 GRAMO 1 A 2 GRAMOS 2 A 5 GRAMOS 5 A 10 GRAMOS 10 A 20 GRAMOS NEGATIVO INDICIOS c. - Pigmentos biliares: - Coloque en un tubo de ensayo 3 ml de orina filtrada. - Luego incline el tubo y deje escurrir por las paredes 0,5 ml de reactivo de lugol desde una pipeta. - Coloque suavemente el tubo en posición vertical y vea si se forma un anillo de color verde. Informe según la intensidad del color. d.- Concentración de soluto: - Se puede calcular a partir del peso específico de la muestra, empleando el denominado coeficiente de Log. Los gramos de soluto excretado por litro de orina se calcula multiplicando las dos últimas cifras decimales del peso específico por el factor 2,66. - Una muestra de orina de 24 horas, cuyo peso específico es de 1,020 y cuyo volumen total es de ml contiene una cantidad de soluto igual a 20 X 2,66 = 53,2/ L /24 horas. Materiales: ml de cerveza - fósforos, - 4 limones y sal TRAER LOS MATERIALES CORRESPONDIENTE A CADA GRUPO. LOS ALUMNOS SELECCIONADO PARA LA OBTENCIÓN DE LA MUESTRA DEBERÁ dejar de ingerir alimentos dos horas antes de asistir al laboratorio para realizar la prueba Y BEBER (2 horas antes del laboratorio) 3 vasos de agua (250 ml) y llegar al laboratorio SIN EVACUAR LA ORINA. ES MUY IMPORTANCIA CUMPLIR CON LOS REQUERIMIENTOS ESTABLECIDOS EN LA GUÍA DEL LABORATORIO, DE LO CONTRARIO NO SE CUMPLEN LOS OBJETIVOS Y NO SE OBTIENEN LOS RESULTADOS ESPERADOS. CON ESTOS DATOS DEBERAN REALIZAR UN INFORME. 6