Orina
Subproducto líquido del metabolismo animal.

Muestra de orina humana

La orina es un subproducto líquido del metabolismo en los seres humanos y en muchos otros animales. En los mamíferos placentarios , la orina fluye desde los riñones a través de los uréteres hasta la vejiga urinaria y sale de la uretra a través del pene o la vulva durante la micción . En otros vertebrados , la orina se excreta a través de la cloaca . [1]

La orina contiene subproductos hidrosolubles del metabolismo celular que son ricos en nitrógeno y deben eliminarse del torrente sanguíneo , como la urea , el ácido úrico y la creatinina . Un análisis de orina puede detectar desechos nitrogenados del cuerpo de los mamíferos .

La orina juega un papel importante en el ciclo del nitrógeno de la Tierra . En los ecosistemas equilibrados , la orina fertiliza el suelo y, por lo tanto, ayuda a las plantas a crecer. Por lo tanto, la orina puede usarse como fertilizante . Algunos animales la usan para marcar sus territorios . [2] [3] Históricamente, la orina añejada o fermentada (conocida como lant ) también se usaba para la producción de pólvora , la limpieza del hogar, el curtido del cuero y el teñido de textiles.

La orina y las heces humanas se denominan colectivamente desechos humanos o excrementos humanos y se gestionan mediante sistemas de saneamiento . La orina y las heces del ganado también requieren una gestión adecuada si la densidad de población de ganado es alta .

Fisiología

La estructura química de la urea

La mayoría de los animales tienen sistemas excretores para la eliminación de desechos tóxicos solubles. En los humanos, los desechos solubles se excretan principalmente por el sistema urinario y, en menor medida en términos de urea , se eliminan por la transpiración . [4] En los mamíferos placentarios, el sistema urinario consta de los riñones , los uréteres , la vejiga urinaria y la uretra . El sistema produce orina mediante un proceso de filtración , reabsorción y secreción tubular . Los riñones extraen los desechos solubles del torrente sanguíneo, así como el exceso de agua, azúcares y una variedad de otros compuestos. La orina resultante contiene altas concentraciones de urea y otras sustancias, incluidas toxinas. La orina fluye desde los riñones a través del uréter, la vejiga y finalmente la uretra antes de pasar por el meato urinario .

Duración

Una investigación que analizó la duración de la micción en una variedad de especies de mamíferos descubrió que nueve especies más grandes orinaban durante 21 ± 13 segundos independientemente del tamaño corporal. [5] Las especies más pequeñas, incluidos los roedores y los murciélagos , no pueden producir flujos constantes de orina y, en cambio, orinan con una serie de gotas. [5]

Características

Cantidad

La producción media de orina en adultos humanos es de alrededor de 1,4 L (0,31 imp gal; 0,37 US gal) de orina por persona por día con un rango normal de 0,6 a 2,6 L (0,13 a 0,57 imp gal; 0,16 a 0,69 US gal) por persona por día, producida en alrededor de 6 a 8 micciones por día dependiendo del estado de hidratación, nivel de actividad, factores ambientales, peso y la salud del individuo. [6] La producción de demasiada o muy poca orina requiere atención médica. La poliuria es una condición de producción excesiva de orina (> 2,5 L/día), oliguria cuando se producen < 400 mL y anuria cuando se producen < 100 mL por día.

Constituyentes

Orina bajo el microscopio

Entre el 91 y el 96 % de la orina está compuesta de agua. [6] El resto se puede clasificar en sales inorgánicas, urea, compuestos orgánicos y sales orgánicas de amonio. [6] [7] La ​​orina también contiene proteínas, hormonas y una amplia gama de metabolitos , [8] que varían según lo que se introduce en el cuerpo. [ cita requerida ]

El total de sólidos en la orina es de 59 g (2,1 oz) en promedio por día por persona. [8] La urea es el componente más grande de los sólidos, constituyendo más del 50% del total. El volumen diario y la composición de la orina varían por persona en función de la cantidad de esfuerzo físico, las condiciones ambientales, así como la ingesta de agua, sal y proteínas. [6] En personas sanas, la orina contiene muy pocas proteínas y un exceso es indicativo de enfermedad, como ocurre con el azúcar. [8] También se informa que la materia orgánica, en personas sanas, contiene como máximo 1,7 veces más materia que minerales. [7] Sin embargo, cualquier cantidad mayor es indicativa de enfermedad. [7]

Valores de diseño típicos para las concentraciones de componentes en orina fresca, basados ​​en datos de Suecia y Suiza [9] : 12  [10]
ParámetroValor
pH6.2
Nitrógeno total8830 mg/l
Amonio/amoniaco-N460 mg/l
Nitrato y nitrito0,06 mg/l
Demanda química de oxígeno6000 mg/l
Fósforo total800 – 2000 mg/L
Potasio2740 mg/l
Sulfato1500 mg/l
Sodio3450 mg/l
Magnesio120 mg/l
Cloruro4970 mg/l
Calcio230 mg/l

Sin embargo, es importante señalar que en la orina de los seres humanos suelen estar presentes cantidades y concentraciones menores de otros compuestos e iones . [8]

Color

Los expertos médicos han relacionado desde hace mucho tiempo el color de la orina con ciertas afecciones médicas. Un gráfico medieval que muestra las implicaciones médicas de los diferentes colores de la orina

La orina varía en apariencia, dependiendo principalmente del nivel de hidratación del cuerpo , interacciones con medicamentos, compuestos y pigmentos o colorantes encontrados en los alimentos, o enfermedades. [8] Normalmente, la orina es una solución transparente que va desde incolora a ámbar, pero generalmente es de un amarillo pálido. [8] Por lo general, el color de la orina proviene principalmente de la presencia de urobilina . [11] La urobilina es un producto de desecho final resultante de la descomposición del hemo de la hemoglobina durante la destrucción de las células sanguíneas envejecidas. [12] [13]

La orina incolora indica hiperhidratación. La orina incolora en las pruebas de detección de drogas puede sugerir un intento de evitar la detección de drogas ilegales en el torrente sanguíneo mediante hiperhidratación.

  • Orina oscura debido a la baja ingesta de líquidos.
    Orina oscura debido a la baja ingesta de líquidos.
  • Orina de color rojo oscuro debido a sangre (hematuria).
    Orina de color rojo oscuro debido a sangre ( hematuria ).
  • Orina de color rojo oscuro debido a coluria.
    Orina de color rojo oscuro debido a coluria .
  • Orina rosada por consumo de remolacha.
    Orina rosada por consumo de remolacha .
  • Orina verde durante la infusión prolongada del sedante propofol.
    Orina verde durante la infusión prolongada del sedante propofol .

Olor

Los perros se comunican mediante señales olfativas en la orina. [14]

Algún tiempo después de salir del cuerpo, la orina puede adquirir un fuerte olor "parecido al del pescado" debido a la contaminación con bacterias que descomponen la urea en amoníaco . [ cita requerida ] Este olor no está presente en la orina fresca de individuos sanos; su presencia puede ser un signo de una infección del tracto urinario . [ cita requerida ]

El olor de la orina humana normal puede reflejar lo que se ha consumido o enfermedades específicas. [8] Por ejemplo, una persona con diabetes mellitus puede presentar un olor a orina endulzada. Esto también puede deberse a enfermedades renales, como cálculos renales . [ cita requerida ] Además, la presencia de aminoácidos en la orina (diagnosticada como enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce ) puede hacer que huela a jarabe de arce . [15]

El consumo de espárragos puede provocar un fuerte olor que recuerda al de la verdura, causado por la descomposición del ácido espárragúsico en el cuerpo . [16] Del mismo modo, el consumo de azafrán , alcohol , café , atún y cebolla puede producir olores reveladores. [17] Los alimentos especialmente picantes pueden tener un efecto similar, ya que sus compuestos pasan por los riñones sin descomponerse por completo antes de salir del cuerpo. [18] [19]


pH

El pH normalmente está dentro del rango de 5,5 a 7 con un promedio de 6,2. [6] En personas con hiperuricosuria , la orina ácida puede contribuir a la formación de cálculos de ácido úrico en los riñones, uréteres o vejiga. [20] El pH de la orina puede ser controlado por un médico o en casa. [21]

Una dieta rica en proteínas provenientes de carne y productos lácteos, así como el consumo de alcohol, pueden reducir el pH de la orina, mientras que el potasio y los ácidos orgánicos, como los de las dietas ricas en frutas y verduras, pueden aumentar el pH y hacerlo más alcalino. [6]

Se ha demostrado que los arándanos rojos, que popularmente se cree que reducen el pH de la orina, en realidad no acidifican la orina. [22] Los medicamentos que pueden reducir el pH de la orina incluyen cloruro de amonio , diuréticos clorotiazida y mandelato de metenamina . [23] [24]

Densidad

La orina humana tiene una gravedad específica de 1,003 a 1,035. [6]

Bacterias y patógenos

La orina no es estéril, ni siquiera en la vejiga. [25] [26] En la uretra, las células epiteliales que recubren la uretra están colonizadas por bacterias bacilo gramnegativas y cocos anaeróbicos facultativos . [27] Un estudio realizado en Nigeria aisló un total de 77 cepas bacterianas distintas de 100 niños sanos (de 5 a 11 años), así como 39 cepas de 33 muestras de orina de vaca, una cantidad considerable de las cuales eran patógenos. [28] Los patógenos identificados y sus porcentajes fueron:

Aislamientos bacterianos en orina humana y de vaca [28]
Humanos de 5 a 11 añosPorcentaje bacteriano en humanosPorcentaje bacteriano en vacas
Bacilo10,4%5,1%
Estafilococo2,6%2,6%
Citrobacteria3,9%12,8%
Klebsiella7,8%12,8%
Escherichia coli36,4%23,1%
Proteo18,2%23,1%
Pseudomonas9,1%2,6%
Salmonela3,9%5,1%
Shigella7,8%12,8%

El estudio también afirma:

Las tasas de resistencia a múltiples antibióticos (MAR) registradas en las especies bacterianas urinarias de niños fueron del 37,5 al 100 % ( grampositivas ) y del 12,5 al 100 % ( gramnegativas ), mientras que la MAR entre las bacterias urinarias de vacas fue del 12,5 al 75,0 % (grampositivas) y del 25,0 al 100 % (gramnegativas).

—  Evaluación microbiana e implicaciones para la salud pública de la orina como terapia alternativa en casos clínicos pediátricos: implicaciones para la salud de la terapia con orina

Examen con fines médicos

Un médico examinando orina . Trophime Bigot .

Muchos médicos en la historia antigua recurrieron a la inspección y examen de la orina de sus pacientes. Hermógenes escribió sobre el color y otros atributos de la orina como indicadores de ciertas enfermedades. Abdul Malik Ibn Habib de Andalucía ( fallecido en 862 d. C.) menciona numerosos informes de exámenes de orina en todo el imperio omeya . [29] La diabetes mellitus recibió su nombre porque la orina es abundante y dulce . [30] El nombre uroscopia se refiere a cualquier examen visual de la orina, [31] incluida la microscopía , aunque a menudo se refiere a las formas precientíficas o protocientíficas de examen de orina antes mencionadas. Las pruebas clínicas de orina hoy en día anotan debidamente el color, la turbidez y el olor de la orina, pero también incluyen el análisis de orina , que analiza químicamente la orina y cuantifica sus componentes. Se realiza un cultivo de orina cuando se sospecha una infección del tracto urinario , ya que la bacteriuria sin síntomas no requiere tratamiento. [32] Un examen microscópico de la orina puede ser útil para identificar sustratos orgánicos o inorgánicos y ayudar en el diagnóstico.

El color y el volumen de la orina pueden ser indicadores fiables del nivel de hidratación. La orina clara y abundante es generalmente un signo de hidratación adecuada. La orina oscura es un signo de deshidratación . La excepción se da cuando se consumen diuréticos , en cuyo caso la orina puede ser clara y abundante y la persona aún estar deshidratada.

Usos

La orina de las mujeres embarazadas en el primer trimestre es recogida por una empresa que purifica la hormona de fertilidad hCG (Ede, Países Bajos)

Fuente de medicamentos

La orina contiene proteínas y otras sustancias que son útiles para la terapia médica y son ingredientes de muchos medicamentos recetados (por ejemplo, ureacina, urecolina , Urowave). [ cita requerida ] La orina de mujeres posmenopáusicas es rica en gonadotropinas que pueden producir hormona estimulante del folículo y hormona luteinizante para la terapia de fertilidad. [33] Uno de estos productos comerciales es Pergonal . [34]

La orina de las mujeres embarazadas contiene suficiente gonadotropina coriónica humana para su extracción y purificación comercial para producir el medicamento hCG. La orina de las yeguas preñadas es la fuente de estrógenos , concretamente Premarin . [33] La orina también contiene anticuerpos , que pueden utilizarse en pruebas de diagnóstico de anticuerpos para una variedad de patógenos , incluido el VIH -1. [35]

Orina después de cuatro meses de almacenamiento (observe el cambio de color y turbidez en comparación con la orina humana fresca). Durante el almacenamiento, la urea presente en la orina se hidroliza rápidamente por la ureasa, lo que crea amoníaco. La orina recolectada se puede utilizar como fertilizante.
Orina humana fresca después de la excreción

La orina también se puede utilizar para producir uroquinasa , que se utiliza clínicamente como agente trombolítico . [ cita requerida ]

Fertilizante

La aplicación de orina como fertilizante se ha denominado "cerrar el ciclo de flujos de nutrientes agrícolas" o saneamiento ecológico o ecosan . El fertilizante de orina se aplica generalmente diluido con agua porque la orina sin diluir puede quemar químicamente las hojas o raíces de algunas plantas, causando daño a las plantas, [36] particularmente si el contenido de humedad del suelo es bajo. La dilución también ayuda a reducir el desarrollo de olores después de la aplicación. Cuando se diluye con agua (en una proporción de 1:5 para cultivos anuales cultivados en contenedores con medio de cultivo fresco cada temporada o una proporción de 1:8 para un uso más general), se puede aplicar directamente al suelo como fertilizante. [37] [38] Se ha descubierto que el efecto fertilizante de la orina es comparable al de los fertilizantes nitrogenados comerciales. [39] [40] La orina puede contener residuos farmacéuticos ( contaminantes farmacéuticos ambientales persistentes ). [41] Las concentraciones de metales pesados ​​como plomo , mercurio y cadmio , que se encuentran comúnmente en los lodos de depuradora, son mucho más bajas en la orina. [42]

Los valores de diseño típicos para los nutrientes excretados con la orina son: 4 kg de nitrógeno por persona por año, 0,36 kg de fósforo por persona por año y 1,0 kg de potasio por persona por año. [43] : 5  Con base en la cantidad de 1,5 L de orina por día (o 550 L por año), los valores de concentración de macronutrientes son los siguientes: 7,3 g/LN; 0,67 g/LP; 1,8 g/L de K. [43] : 5  [44] : 11  Estos son valores de diseño pero los valores reales varían con la dieta. [45] [a] El contenido de nutrientes de la orina, cuando se expresa con la convención internacional de fertilizantes de N:P 2 O 5 :K 2 O, es aproximadamente 7:1,5:2,2. [44] [b] Dado que la orina está bastante diluida como fertilizante en comparación con los fertilizantes nitrogenados fabricados en seco como el fosfato diamónico , los costos relativos de transporte de la orina son altos ya que se necesita transportar mucha agua. [44]

Las limitaciones generales para el uso de la orina como fertilizante dependen principalmente del potencial de acumulación de exceso de nitrógeno (debido a la alta proporción de ese macronutriente), [37] y sales inorgánicas como el cloruro de sodio , que también son parte de los desechos excretados por el sistema renal . La fertilización excesiva con orina u otros fertilizantes nitrogenados puede resultar en demasiado amoníaco para que las plantas lo absorban, condiciones ácidas u otra fitotoxicidad . [41] Los parámetros importantes a considerar al fertilizar con orina incluyen la tolerancia a la salinidad de la planta, la composición del suelo, la adición de otros compuestos fertilizantes y la cantidad de lluvia u otro riego. [47] Se informó en 1995 que las pérdidas de nitrógeno gaseoso en la orina fueron relativamente altas y la absorción por las plantas menor que con nitrato de amonio marcado . [ cita requerida ] En contraste, el fósforo se utilizó a una tasa mayor que el fosfato soluble. [48] La orina también se puede utilizar de manera segura como fuente de nitrógeno en compost rico en carbono. [38]

Limpieza

Dado que la urea presente en la orina se descompone en amoníaco, la orina se ha utilizado para la limpieza. En tiempos preindustriales, la orina se utilizaba (en forma de orina langosta o envejecida) como líquido limpiador. [49] La orina también se utilizaba para blanquear los dientes en la Antigua Roma . [50]

Pólvora

Antes de que se desarrollara la industria química, la orina se utilizaba para fabricar pólvora . La orina, una fuente de nitrógeno, se utilizaba para humedecer la paja u otro material orgánico, que se mantenía húmedo y se dejaba pudrir durante varios meses o más de un año. Las sales resultantes se lavaban del montón con agua, que se evaporaba para permitir la recolección de cristales de salitre crudo, que normalmente se refinaban antes de usarse para fabricar pólvora. [51]

Usos de supervivencia

La urofagia es el consumo de orina. La orina se utilizaba en varias culturas antiguas con diversos fines de salud, curación y cosmética ; beber orina todavía se practica hoy en día. En casos extremos, las personas pueden beber orina si no tienen otros líquidos disponibles, aunque numerosas fuentes creíbles (incluido el Manual de campo del ejército de los EE. UU. ) desaconsejan su uso. La orina también puede consumirse como actividad sexual . ( Artículo completo... )

El Manual de campo del ejército de los EE. UU. desaconseja beber orina para sobrevivir. El manual explica que beber orina tiende a empeorar la deshidratación en lugar de aliviarla debido a las sales que contiene, y que no se debe consumir orina en una situación de supervivencia, incluso cuando no se dispone de otro líquido. En situaciones de supervivencia en climas cálidos, donde no se dispone de otras fuentes de agua, empapar un paño (una camisa, por ejemplo) en orina y ponérselo en la cabeza puede ayudar a enfriar el cuerpo. [52]

Durante la Primera Guerra Mundial , los alemanes experimentaron con numerosos gases venenosos como armas. Después de los primeros ataques alemanes con gas cloro , las tropas aliadas recibieron máscaras hechas con almohadillas de algodón empapadas en orina. Se creía que el amoníaco de las almohadillas neutralizaba el cloro. Estas almohadillas se colocaban sobre la cara hasta que los soldados podían escapar de los vapores venenosos. [ cita requerida ]

La leyenda urbana afirma que la orina funciona bien contra las picaduras de medusas . [53] Este escenario ha aparecido muchas veces en la cultura popular, incluido en el episodio de Friends "El de la medusa", un episodio temprano de Survivor , así como en las películas The Real Cancun (2003), The Heartbreak Kid (2007) y The Paperboy (2012). Sin embargo, en el mejor de los casos es ineficaz y, en algunos casos, este tratamiento puede empeorar la lesión. [54] [55] [56]

Textiles

La orina se ha utilizado a menudo como mordiente para ayudar a preparar los tejidos, especialmente la lana, para el teñido. En las Tierras Altas de Escocia y las Hébridas, el proceso de " batanar " la lana tejida se precede de un remojo en orina, preferentemente infantil. [57]

Comunicación olfativa

La orina juega un papel en la comunicación olfativa , ya que contiene semioquímicos que actúan como feromonas . [58] [59] La orina de las especies depredadoras a menudo contiene kairomonas [60] que sirven como repelente contra sus especies presas . [61]

Historia

Texto medieval galés del Libro Rojo de Hergest sobre uroscopia , llamado Ansoddau'r Trwnc (las 'Cualidades de la orina'). Primeras líneas (traducidas):
"Puesto que es a través de las cualidades de la orina que se pueden identificar los defectos de una persona y sus peligros y sus enfermedades y sus dolencias..."
Imagen de dos páginas enfrentadas del manuscrito iluminado de "Isagoge", fols. 42b y 43a. En la parte superior de la página de la izquierda hay una letra "D" iluminada, inicial de De urinarum difference negocium ('La cuestión de las diferencias de las orinas'). Dentro de la carta hay una imagen de un maestro en un banco señalando un frasco levantado mientras da una conferencia sobre el "Libro sobre las orinas" de Teófilo. La página de la derecha solo se muestra en parte. En la parte inferior hay una letra "U" iluminada, inicial de Urina ergo est colamentum sanguinis ('La orina es el filtrado de la sangre'). Dentro de la carta hay una imagen de un maestro sosteniendo un frasco mientras explica el significado diagnóstico de la orina a un estudiante o un paciente. Colección HMD, MS E 78.

La fermentación de la orina por bacterias produce una solución de amoniaco ; por lo tanto, la orina fermentada se usaba en la Antigüedad clásica para lavar telas y ropa, para quitar el pelo de las pieles en preparación para el curtido, para servir como mordiente en el teñido de telas y para eliminar el óxido del hierro. [62] Los antiguos romanos usaban orina humana fermentada (en forma de lant ) para limpiar manchas de grasa de la ropa. [63] El emperador Nerón instituyó un impuesto ( en latín : vectigal urinae ) sobre la industria de la orina, continuado por su sucesor, Vespasiano . El dicho latino Pecunia non olet ('el dinero no huele') se atribuye a Vespasiano; se dice que fue su respuesta a una queja de su hijo sobre la naturaleza desagradable del impuesto. El nombre de Vespasiano todavía está asociado a los urinarios públicos en Francia ( vespasiennes ), Italia ( vespasiani ) y Rumania ( vespasiene ).

Los alquimistas dedicaron mucho tiempo a intentar extraer oro de la orina, lo que condujo a descubrimientos como el fósforo blanco realizado por el alquimista alemán Hennig Brand al destilar orina fermentada en 1669. En 1773, el químico francés Hilaire Rouelle descubrió el compuesto orgánico urea hirviendo la orina hasta secarla.

Idioma

La palabra inglesa bladderwrack ( / ˈjuːrɪn / , / ˈjɜːrɪn / ) proviene del latín urina ( -ae , f . ), que es cognado con palabras antiguas en varias lenguas indoeuropeas que se refieren al agua , líquido , buceo, lluvia y micción (por ejemplo, el sánscrito varṣati que significa 'llueve' o vār que significa 'agua' y el griego ourein que significa 'orinar'). [64] El término onomatopéyico piss es anterior a la palabra bladderwrack , pero ahora se considera vulgar. [65] [66] Orinate se usó al principio principalmente en contextos médicos. [ cita requerida ] Piss también se usa en coloquialismos como to piss off , [65] piss poor y la expresión de jerga pissing down para significar lluvia intensa. Los eufemismos y expresiones utilizadas entre padres e hijos (como pipí , pipí y muchas otras) existen desde hace mucho tiempo.

Lant es una palabra para orina envejecida, que se origina de lapalabra inglesa antigua hland que se refiere a la orina en general.

Véase también

Notas

  1. ^ En Jönsson 2004 se encuentra una fórmula para ajustar los valores de N y P de los excrementos en función de las características dietéticas. [43] : 5 
  2. ^ Para conocer la cantidad de otros elementos en la orina, consulte Rose 2015 [45] y Rich Earth 2021. [46]

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