El sistema excretor es un sistema biológico pasivo que elimina los materiales sobrantes e innecesarios de los fluidos corporales de un organismo , con el fin de ayudar a mantener la homeostasis química interna y evitar daños al cuerpo. La doble función de los sistemas excretores es la eliminación de los productos de desecho del metabolismo y el drenaje del cuerpo de los componentes usados y descompuestos en estado líquido y gaseoso. En los humanos y otros amniotas ( mamíferos , aves y reptiles ), la mayoría de estas sustancias salen del cuerpo en forma de orina y, en cierta medida, de exhalación; los mamíferos también las expulsan a través del sudor .
Solo los órganos específicamente utilizados para la excreción se consideran parte del sistema excretor. En sentido estricto, el término se refiere al sistema urinario . Sin embargo, como la excreción involucra varias funciones que solo están relacionadas superficialmente, no suele usarse en clasificaciones más formales de anatomía o función.
Como la mayoría de los órganos sanos producen desechos metabólicos y de otro tipo, todo el organismo depende del funcionamiento de este sistema. El deterioro de uno o más sistemas es un problema de salud grave, por ejemplo, la insuficiencia renal .
Los riñones son órganos grandes con forma de frijol que se encuentran a ambos lados de la columna vertebral , en la cavidad abdominal . Los seres humanos tenemos dos riñones que reciben sangre de la arteria renal . Los riñones eliminan de la sangre los desechos nitrogenados, como la urea, así como las sales y el exceso de agua, y los excretan en forma de orina. Esto se hace con la ayuda de millones de nefronas presentes en el riñón. La vena renal (o vena renal) transporta la sangre filtrada fuera de los riñones. La orina pasa desde los riñones a través de los uréteres hasta la vejiga urinaria y se expulsa a través de la uretra durante la micción.
La función principal de los riñones es la eliminación de desechos del torrente sanguíneo mediante la producción de orina. Realizan varias funciones homeostáticas, como:
Los riñones realizan esta función mediante nefronas. Hay más de un millón de nefronas en cada riñón; estas nefronas actúan como filtros dentro de los riñones. Los riñones filtran los materiales necesarios y los desechos. Los materiales necesarios regresan al torrente sanguíneo; los materiales innecesarios se convierten en orina y se expulsan a través de la uretra.
En algunos casos, los desechos sobrantes se cristalizan en forma de cálculos renales. Estos crecen y pueden convertirse en irritantes dolorosos que pueden requerir cirugía o tratamientos con ultrasonidos. Algunos cálculos son lo suficientemente pequeños como para ser empujados hacia la uretra.
Los uréteres son conductos musculares que impulsan la orina desde los riñones hasta la vejiga urinaria . En el adulto humano, los uréteres suelen tener entre 25 y 30 cm (10 a 12 pulgadas) de largo. En los humanos, los uréteres surgen de la pelvis renal en el aspecto medial de cada riñón antes de descender hacia la vejiga en la parte delantera del músculo psoas mayor . Los uréteres cruzan el borde pélvico cerca de la bifurcación de las arterias ilíacas (sobre las que discurren). Esta "unión pelviureteral" es un sitio común para la impactación de cálculos renales (el otro es la válvula uterovesical). Los uréteres discurren posteriormente en las paredes laterales de la pelvis. Luego se curvan anteromedialmente para ingresar a la vejiga por la parte posterior, en la unión vesicoureteral, y discurren dentro de la pared de la vejiga durante unos pocos centímetros. El reflujo de orina se evita mediante válvulas conocidas como válvulas ureterovesicales. En la mujer, los uréteres pasan a la vejiga a través del mesometrio.
La vejiga urinaria es el órgano que recoge la orina procedente de los riñones. Es un órgano muscular hueco y distensible (o elástico), y se encuentra en el suelo pélvico . La orina entra en la vejiga a través de los uréteres y sale por la uretra durante la micción .
Embriológicamente, la vejiga se deriva del seno urogenital y, en un principio, se continúa con el alantoides . En los varones, la base de la vejiga se encuentra entre el recto y la sínfisis púbica. Está por encima de la próstata y separada del recto por la excavación rectovesical . En las mujeres, la vejiga se encuentra por debajo del útero y por delante de la vagina . Está separada del útero por la excavación vesicouterina . En los lactantes y los niños pequeños, la vejiga urinaria se encuentra en el abdomen incluso cuando está vacía.
La uretra es un conducto que transporta la orina desde la vejiga urinaria hasta el exterior del cuerpo a través del pene o el vestíbulo vulvar . En los mamíferos placentarios, la uretra también transporta el semen a través del pene durante la eyaculación .
Una de las principales funciones de los pulmones es difundir desechos gaseosos, como el dióxido de carbono, del torrente sanguíneo como parte normal de la respiración .
La función principal del intestino grueso es transportar partículas de alimentos a través del cuerpo y expulsar las partes no digeribles en el otro extremo, pero también recoge desechos de todo el cuerpo. El color marrón típico de los desechos de los mamíferos se debe a la bilirrubina , un producto de degradación del catabolismo normal del hemo . [1] La parte inferior del intestino grueso también extrae cualquier agua utilizable restante y luego elimina los desechos sólidos. Con unos 10 pies de largo en los humanos, transporta los desechos a través de los tubos para ser excretados.
El hígado desintoxica y descompone las sustancias químicas, los venenos y otras toxinas que entran en el cuerpo. Por ejemplo, el hígado transforma el amoníaco (que es venenoso) en urea en los peces , anfibios y mamíferos, y en ácido úrico en las aves y reptiles. La urea se filtra por los riñones en la orina o a través de las branquias en los peces y renacuajos . El ácido úrico es pastoso y se expulsa como un desecho semisólido (el "blanco" de los excrementos de las aves). El hígado también produce bilis , y el cuerpo utiliza la bilis para descomponer las grasas en grasas utilizables y desechos inutilizables.
Los invertebrados carecen de hígado, pero la mayoría de los grupos terrestres, como los insectos , poseen una serie de intestinos ciegos que cumplen funciones similares. Los invertebrados marinos no necesitan la conversión de amoníaco del hígado, ya que normalmente pueden expulsar el amoníaco directamente por difusión a través de la piel.
Las glándulas sudoríparas de la piel secretan un desecho líquido llamado sudor o transpiración ; sin embargo, sus funciones principales son el control de la temperatura y la liberación de feromonas. Por lo tanto, su papel como parte del sistema excretor es mínimo. La sudoración también mantiene el nivel de sal en el cuerpo.
Los mamíferos excretan sudor a través de glándulas sudoríparas en la piel por todo el cuerpo. El sudor, ayudado por la sal, se evapora y ayuda a mantener el cuerpo fresco cuando hace calor. En los anfibios, los pulmones son muy simples y carecen de los medios necesarios para exhalar como otros tetrápodos . Por lo tanto, la piel húmeda y sin escamas es esencial para ayudar a eliminar el dióxido de carbono de la sangre y también permite que la urea se expulse por difusión cuando se está sumergido. [2]
En los invertebrados marinos de cuerpo pequeño, la piel es el órgano excretor más importante. Esto es particularmente cierto para los grupos acelomados como los cnidarios , platelmintos y nemertinos , que no tienen cavidades corporales y, por lo tanto, no tienen líquido corporal que pueda ser drenado o purificado por las nefronas, que es la razón por la que los animales acelomados son filiformes (nemertanos), planos (platelmintos) o solo consisten en una fina capa de células alrededor de un interior gelatinoso no celular (cnidarios). [3]
Al igual que las glándulas sudoríparas, las glándulas ecrinas permiten que el exceso de agua salga del cuerpo. La mayoría de las glándulas ecrinas se encuentran principalmente en la frente, las plantas de los pies y las palmas de las manos, aunque están distribuidas por todo el cuerpo. Ayudan al cuerpo a mantener el control de la temperatura. Las glándulas ecrinas de la piel son exclusivas de los mamíferos. [ cita requerida ]
Las secreciones de sudor de las glándulas ecrinas desempeñan un papel importante en el control de la temperatura corporal de los seres humanos. La regulación de la temperatura corporal, también conocida como termorregulación , es muy importante cuando se trata de situaciones en las que la temperatura del cuerpo se sale de la temperatura homeostática, como la fiebre o incluso el ejercicio. [4] Juntas, estas glándulas forman el tamaño de aproximadamente un riñón y en un día un ser humano puede transpirar cantidades de hasta 10 litros. Las dos funciones consisten en la secreción de un filtrado en respuesta a la acetilcolina y la reabsorción de sodio cerca del conducto cuando hay exceso de agua para que el sudor pueda salir a la superficie de la piel. [5]
La glándula sudorípara ecrina tiene tres partes: el poro, el conducto y la glándula. El poro es la parte que atraviesa la capa más externa de la piel y tiene un diámetro típico de 5 a 10 micrones. El conducto es la parte de la glándula sudorípara que conecta las células de la dermis con la epidermis . Está compuesto por dos capas de células y tiene un diámetro de entre 10 y 20 micrones. La glándula realiza la secreción propiamente dicha y se encuentra en las profundidades de la dermis . Las células que componen la glándula son más grandes que las células del conducto y su luz tiene un diámetro de alrededor de 20 micrones. [6]
Una vez que la bilis se produce en el hígado, se almacena en la vesícula biliar. Luego se secreta en el intestino delgado, donde ayuda a emulsionar las grasas de la misma manera que un jabón. La bilis también contiene bilirrubina , que es un producto de desecho.
Las sales biliares pueden considerarse desechos útiles para el organismo, ya que tienen un papel en la absorción de grasas del estómago. Se excretan desde el hígado y, junto con el flujo sanguíneo, ayudan a dar forma al hígado, donde se excretan. Por ejemplo, si el drenaje biliar está afectado, esa parte del hígado terminará deteriorándose.
La obstrucción biliar se debe generalmente a masas que bloquean los conductos del sistema, como tumores. Las consecuencias de esto dependen del lugar de la obstrucción y de cuánto tiempo se prolongue. Se produce una inflamación de los conductos debido a la irritación de los ácidos biliares y esto puede causar infecciones. Si se produce la ruptura del conducto, es muy traumático e incluso mortal. [7]
Dentro del riñón, la sangre pasa primero a través de la arteria aferente hacia la formación capilar llamada glomérulo y se recoge en la cápsula de Bowman , que filtra la sangre de su contenido, principalmente alimentos y desechos. Después del proceso de filtración, la sangre regresa para recoger los nutrientes de los alimentos que necesita, mientras que los desechos pasan al conducto colector, a la pelvis renal y al uréter y luego se secretan fuera del cuerpo a través de la vejiga urinaria. [ cita requerida ]
Científicamente, las masas denominadas cálculo renal o nefrolito, o más comúnmente, "cálculos renales", son masas sólidas de cristales que pueden tener una variedad de formas, tamaños y texturas, que pueden residir en uno o ambos riñones. [8] Los cálculos renales se forman cuando hay un desequilibrio entre la concentración de sustancias que pasan a través de la orina y las sustancias que se supone que las disuelven. Cuando las sustancias no se disuelven adecuadamente, tienen la capacidad de acumularse y formar estos cálculos renales. Estos cálculos suelen estar formados por sustancias como calcio, cistina, oxalato y ácido úrico, ya que estas son las sustancias que normalmente se disolverían en la orina. Cuando no se disuelven correctamente y se acumulan aún más, normalmente se alojarán en el tracto urinario y, en este caso, suelen ser lo suficientemente pequeños como para pasar a través de la orina. Sin embargo, en situaciones extremas, estos cálculos pueden alojarse dentro del conducto que conecta el riñón y la vejiga, llamado uréter. En este caso, alcanzan un tamaño muy grande y probablemente causarán mucho dolor, sangrado e incluso pueden bloquear el flujo de orina. [9] Estos pueden presentarse tanto en hombres como en mujeres, y los estudios muestran que alrededor del 12 % de los hombres y el 8 % de las mujeres en Estados Unidos desarrollarán cálculos renales durante su vida. [10]
En aquellas situaciones extremas, en las que los cálculos renales son demasiado grandes para pasar por sí solos, los pacientes pueden buscar la extracción. La mayoría de estos tratamientos que implican la extracción de cálculos renales son realizados por un urólogo; un médico que se especializa en los órganos del sistema urinario . [11] Una forma común de extracción es la litotricia por ondas de choque, en la que el urólogo golpea el cálculo renal en pedazos más pequeños mediante láser, permitiendo que estos pedazos pasen a través de la orina por sí solos, como un caso normal de cálculos renales. Los casos más grandes y graves pueden requerir cistoscopia, ureteroscopia o nefrolitotomía percutánea, en la que el médico usará una herramienta de visualización o cámara para localizar el cálculo y, según el tamaño o la situación, puede optar por continuar con la extracción quirúrgica o utilizar el tratamiento de litotricia por ondas de choque. Una vez que se eliminan con éxito los cálculos renales, el urólogo generalmente sugerirá medicamentos para prevenir futuras recurrencias. [8]
La pielonefritis es un tipo de infección del tracto urinario que se produce cuando las bacterias entran al cuerpo a través del tracto urinario. Provoca una inflamación del parénquima renal, los cálices y la pelvis. [12] Existen tres clasificaciones principales de pielonefritis: aguda, crónica y xantogranulomatosa .
En la pielonefritis aguda, el paciente presenta fiebre alta, dolor abdominal y dolor al orinar. El tratamiento de la pielonefritis aguda se realiza con antibióticos y se realiza una investigación urológica exhaustiva para detectar cualquier anomalía y prevenir la recurrencia. [13]
En la pielonefritis crónica, los pacientes presentan dolor abdominal y en el flanco persistente, fiebre alta, disminución del apetito, pérdida de peso, síntomas del tracto urinario y sangre en la orina. La pielonefritis crónica también puede provocar cicatrización del parénquima renal causada por infecciones renales recurrentes. [14]
La pielonefritis xantogranulomatosa es una forma poco común de pielonefritis crónica. Produce una destrucción grave del riñón y provoca la formación de abscesos granulomatosos. Los pacientes infectados con pielonefritis xantogranulomatosa experimentan fiebre recurrente, anemia , cálculos renales y pérdida de la función del riñón afectado. [14]
En los pacientes que se sospecha que tienen pielonefritis, se realiza un cultivo de orina y una prueba de sensibilidad a los antibióticos. Dado que la mayoría de los casos de pielonefritis son causados por infecciones bacterianas, los antibióticos son una opción de tratamiento común. Según la especie del organismo infectante y el perfil de sensibilidad a los antibióticos del organismo, los tratamientos pueden incluir fluoroquinolonas , cefalosporinas , aminoglucósidos o trimetoprima de forma individual o en combinación. [15] Para los pacientes con pielonefritis xantogranulomatosa, el tratamiento puede incluir antibióticos y cirugía. La nefrectomía es el tratamiento quirúrgico más común para la mayoría de los casos de pielonefritis xantogranulomatosa. [14]
En los hombres, aproximadamente 2-3 casos por cada 10.000 se tratan de forma ambulatoria y 1 de cada 10.000 casos requiere ingreso hospitalario. En las mujeres, aproximadamente 12-13 de cada 10.000 casos se tratan de forma ambulatoria y 3-4 casos requieren ingreso hospitalario. [16] El grupo de edad más común afectado por la pielonefritis xantogranulomatosa son las mujeres de mediana edad. [17] Los bebés y los ancianos también tienen un mayor riesgo debido a los cambios hormonales y anatómicos. [18]