El trabajo de los riñones es formar la orina, que es la única forma que tenemos para mantener en balance el agua y todos los compuestos inorgánicos del cuerpo, a pesar de consumirlos en forma no regulada. Por la dieta ingerimos sin preocuparnos agua y múltiples iones como sodio, cloro, calcio, magnesio, fósforo, hidrogeniones, bicarbonato, etc. Para que las células del organismo estén contentas y hagan su trabajo, deben estar embebidas en un líquido extracelular que mantenga todos estos elementos en la concentración precisa en la que deben de estar. Si cualquiera de estos elementos los ingerimos de más, debemos poner el exceso en la orina para eliminarlos. Si los ingerimos de menos, debemos evitar que estén en la orina para no perderlos.

Un ejemplo claro es el agua. Si no ingerimos agua o la perdemos por otra vía (sudor, diarrea) todos estos elementos se concentrarían y aumentan la osmolaridad del líquido extracelular, lo que hace que las células se encojan y sufran. En este caso el riñón activa un mecanismo para eliminar el mínimo de agua posible, en una orina que resulta muy concentrada, porque tiene los solutos que debemos eliminar, pero en muy poca agua. La orina será amarilla, de color intenso y olor penetrante. Por el contrario, si ingerimos mucha agua, debemos perderla por la orina para evitar que el líquido extracelular se diluya, porque si eso ocurre, baja la osmolaridad y las células se hinchan, con lo que no pueden funcionar bien y, en algunos tejidos esto es grave, como en el cerebro, cuya expansión está limitada por el cráneo. En este caso entones perdemos los mismos solutos, pero en mucha agua. La orina es abundante, transparente y con muy poco o nulo olor.

Tenemos dos riñones, uno derecho y uno izquierdo, conectados con la circulación sistémica, a través de las arterias renales, que salen directamente de la arteria aorta y las venas renales, que salen del riñón, para conectarse con la vena cava inferior. Los riñones son los órganos que más sangre reciben. El 20 % de la sangre que expulsa el corazón por minuto (un litro, de cinco). O sea, en un individuo de 70 Kg de peso, dos riñones que en conjunto pesan 300 gramos (equivalente al 0.4 % del peso corporal), reciben el 20 % del gasto cardíaco. Son por mucho los órganos más activos del cuerpo humano. Más que el cerebro, más que el corazón y más que el hígado, juntos. ¿Por qué los riñones consumen tanta energía?

Para formar la orina, la sangre debe filtrarse en múltiples unidades microscópicas que tenemos en los riñones, que se llaman glomérulos (ver figura). Estos glomérulos filtran el plasma por capilares sanguíneos que tienen hoyos llamados fenestras, como las coladeras que utilizamos en la cocina. Así, la sangre se filtra de forma parecida a como lo hacemos con la salsa de tomate por una coladera. Las células, como los pedazos del jitomate molido, no pasan por los hoyos, solo el líquido, el cual, una vez filtrado, viaja a través de una serie de túbulos, como si entrara a una montaña rusa, en los cuales el contenido se va modificando, por procesos de reabsorción y secreción, para dejar que llegue a la orina final lo que nos sobra y no dejar llegar lo que no debemos conservar. Al final de esos túbulos están las vías urinarias. Los túbulos junto con los glomérulos constituyen la unidad funcional de riñón llamada nefrona, de las cuales tenemos un millón en cada riñón (ver figura).

Para eliminar ciertas sustancias tóxicas del organismo (urea, creatinina), la filtración debe ser cuantiosa. De un litro de sangre que pasa por los riñones cada minuto, se filtran 125 mililitros. Dado que el día tiene 1,440 minutos (24 x 60), esto significa que en 24 horas pasan por los riñones 1,440 litros de sangre, de los cuales, filtramos por los glomérulos 180 litros de líquido ([125 x 1440]/1,000). Producimos al día alrededor de un litro de orina. Las sustancias tóxicas se van directo a la orina final, pero 179 litros cada 24 horas, deben regresar a la circulación. Es ahí en donde gastamos tanta energía porque, para mover esa cantidad de líquidos y diversidad de electrolitos, las células utilizan proteínas de membrana que mueven estos elementos, a expensas de consumir energía. Por ejemplo, con los 180 litros de agua se filtran por los glomérulos alrededor de 1 kg de sal por día, pero la cantidad de sal en la orina final es de 4 a 6 gramos por día, que equivale como al contenido de sal en una cuchara pequeña. Y así, podríamos mencionar lo que sucede con cada uno de los elementos inorgánicos que componen el plasma.

Por su tamaño tan pequeño, la glucosa (fuente de energía) y los aminoácidos (los ladrillos de las proteínas) se filtran por los glomérulos, pero los reabsorbemos por completo, ya que no sería buena idea perderlos en la orina. En la diabetes mellitus, cuando la glucosa en el plasma se eleva, puede alcanzar concentraciones en las que la capacidad de los túbulos para regresarla a la sangre se rebasa y, por lo tanto, aparece glucosa en la orina final. Pero, la glucosa jala agua consigo y de ahí que, la manifestación más conocida y común de la diabetes mellitus es producir mucha orina al día, lo que resulta en desarrollar mucha sed.

Los riñones son fundamentales para mantener la estabilidad de los líquidos corporales, por lo que constituyen el sustento de nuestra autonomía fisiológica. Sin su función, órganos como el corazón o el cerebro no podrían haber evolucionado. Por eso, Homer Smith, el padre de la fisiología renal decía que, “superficialmente se puede decir que la función de los riñones es hacer orina, pero en una visión más considerada, se podría decir que su función es hacer la filosofía en sí misma (Smith H, From Fish to Philospher, 1953)”.