Fisiologia - Sistema Renal (Livro) - MEDICINA VETERINÁRIA

Prévia do material em texto

Fisiologia renal 
• Os rins possuem diversos papéis na             
manutenção da homeostase. Os rins         
filtram o sangue e, portanto, excretam os             
dejetos metabólitos e, ao mesmo tempo,           
retém as substâncias filtradas       
necessárias ao organismo, incluindo       
água, glicose, eletrólitos e acidobásicos,         
alterando a taxa de reabsorção ou           
secreção destas substâncias.  
• Os rins produzem hormônios que           
regulam a pressão arterial sistêmica e a             
produção de eritrócitos.  
• O néfron é composto pelos glomérulos,             
onde o sangue é filtrado, e por seus               
segmentos renais associados, de onde         
as substâncias filtradas são absorvidas         
e para onde os componentes         
plasmáticos são excretados, o fluido         
tubular. 
• A primeira etapa da função renal é a                 
filtração do sangue pelo glomérulo, que           
é uma compacta rede de capilares que             
retém os componentes celulares e as           
proteínas de peso molecular médio e           
elevado nos vasos, enquanto expele um           
fluido quase idêntico ao plasma em sua             
composição hídrica e eletrolítica. Esse         
fluído é o filtrado glomerular e o             
processo da sua formação é a filtração             
glomerular. A taxa de filtração         
glomerular (TFG) é expressa em         
milímetros de filtrado glomerular       
formado por minuto por quilograma de           
peso corporal. 
• O tufo glomerular é composto de uma               
rede de capilares. Os capilares se           
anastomosam, formando a arteríola       
aferente, que conduz o sangue filtrado           
para fora do glomérulo. A arteríola           
aferente conduz o sangue ao glomérulo           
e subdivide-se em inúmeros capilares         
glomerulares. A água e os solutos           
atravessam a parede de capilares         
glomerulares, atingindo o espaço de         
Bowman e formando o filtrado         
glomerular, que o flui para o túbulo             
proximal. Os capilares glomerulares se         
aglutinam e o sangue filtrado deixa o             
glomérulo pela arteríola eferente. O tufo           
glomerular é envolto pela cápsula de           
Bowman, que é revestida por uma           
camada única de células, o epitélio           
parietal. A área entre o tufo glomerular e               
a cápsula de Bowman é o espaço de               
Bowman, onde passa o filtrado         
glomerular, ele entra no lümen do           
primeiro segmento do túbulo proximal. 
• A parede dos capilares glomerulares           
cria uma barreira às forças que           
favorecem e se opõem à filtração do             
sangue. As forças que favorecem a           
filtração - ou seja, a movimentação de             
água e solutos através da parede dos             
capilares glomerulares - são pressão         
hidrostática do sangue dos capilares e a             
pressão oncótica do fluido no espaço de             
Bowman (o ultrafiltrado). Normalmente, a         
pressão oncótica do ultrafiltrado é         
irrelevante, pois as proteínas de peso           
molecular médio a elevado não são           
filtradas. Portanto, a principal força         
diretriz da filtração é a pressão           
hidrostática.  
• Além de determinarem a         
permeabilidade hidráulica da barreira       
de filtração, as características       
estruturais e químicas da parede dos           
capilares glomerulares estabelecem a       
permeabilidade seletiva (termos     
seletividade) da barreira de filtração. A           
permosseletividade da barreira de       
filtração é responsável pelas diferenças         
na taxa de filtração dos componentes           
séricos. Normalmente, essencialmente     
todos os componentes celulares e         
proteínas plasmáticas do tamanho das         
moléculas de albumina ou maiores são           
retidos na corrente sanguínea,       
enquanto a água e os solutos são             
espontaneamente filtrados.  
• Em condições normais, os rins mantêm             
a TFG em um nível relativamente           
constante, apesar das alterações na         
pressão arterial sistêmica e no fluxo           
sanguíneo renal. A TFG é mantida dentro             
da variação fisiológica pela modulação         
renal da pressão arterial sistêmica e do             
volume intravascular e pelo controle         
intrínseco do fluxo sanguíneo renal, da           
pressão dos capilares glomerulares e da           
Kf . Os efeitos renais na pressão e               
volume arteriais sistêmicos são       
mediados, primariamente, pelos fatores       
humorais, em particular pelo sistema         
renina-angiotensina-aldosterona. O   
controle intrínseco da perfusão dos         
capilares glomerulares é mediado por         
dois sistemas autorreguladores, que       
controlam a resistência ao fluxo nas           
arteríolas aferente e eferente: o reflexo           
miogênico e o feedback       
tubuloglomerular. O sistema     
renina-angiotensina-aldosterona é um     
importante regulador da TFG e do fluxo             
sanguíneo renal. A renina é um           
hormônio produzido, sobretudo, por       
células localizadas na parede da         
arteríola aferente, as células mesangiais         
extraglomerulares granulares, que são       
células justaglomerulares   
especializadas. A liberação de renina é           
estimulada pela redução na pressão de           
perfusão renal, mais frequentemente       
causada por uma hipotensão sistêmica.         
A renina catalisa a transformação do           
angiotensinogênio, que é produzido       
pelo fígado em angiotensina I. A           
angiotensina I é convertida em         
angiotensina II, mais ativa, pela enzima           
conversora de angiotensina (ECA), que         
se localiza principalmente no endotélio         
vascular dos pulmões. A ECA também           
está presente em outros órgãos,         
incluindo os rins, nos quais ela se situa               
amplamente no endotélio capilar       
intersticial e no túbulo proximal. A           
conversão local de angiotensina I em           
angiotensina II nos rins pode regular o             
fluxo sanguíneo renal e transportar         
processos independentemente dos     
efeitos sistêmicos. A angiotensina II é um             
potente vasoconstritor e, portanto,       
aumenta diretamente a pressão arterial         
sistêmica e a pressão de perfusão renal.             
A angiotensina II ativa a captação de             
sódio em vários túbulos renais, incluindo           
o túbulo proximal, o túbulo contorcido           
distal e o ducto coletor, além de             
estimular a liberação de aldosterona da           
glândula suprarrenal e vasopressina da         
glândula hipofisária, outros hormônios       
que intensificam a reabsorção de sódio           
e água renal. Portanto, a angiotensina II             
aumenta a retenção de sais e água, o               
volume intravascular e a resistência         
vascular, fatores que contribuem para a           
elevação da pressão arterial sistêmica e           
da pressão de perfusão renal. A           
liberação de renina é suprimida pela           
melhora da perfusão renal e também           
pela elevação da angiotensina II         
plasmática, criando um sistema de         
feedback negativo que mantém a         
perfusão renal e a TFG dentro da             
variação fisiológica. 
• A maior parte do ultrafiltrado formado             
no glomérulo deve ser reabsorvida pelos           
túbulos renais, ao invés de excretada na             
urina. Para compreendermos a       
importância da reabsorção tubular das         
substâncias filtradas, consideremos o       
cão beagle de 10 kg, que produz 53,3 L                 
de filtrado glomerular a cada dia. O             
ultrafiltrado contém, virtualmente, a       
mesma concentração de sais e glicose           
do plasma;sem a reabsorção tubular, a             
perda urinária de sódio, cloro, potássio,           
bicarbonato e glicose, isoladamente,       
totalizam mais de 500 g de soluto. Na               
ausência de reabsorção tubular, o         
beagle necessitaria repor essas       
substâncias químicas constantemente     
durante todo o dia, ingerindo mais de             
454 gramas de sais e bebendo mais de               
50 L de água, à mesma taxa da perda                 
urinária, para manter o equilíbrio entre           
líquido e sais. Felizmente, o túbulo renal             
repõe, de maneira eficaz, estes e outros             
componentes do ultrafiltrado. 
• A taxa de reabsorção e secreção de               
substâncias filtradas varia entre os         
segmentos do túbulo renal. Em geral, o             
túbulo proximal reabsorve mais do         
ultrafiltrado do que outros segmentos         
combinados do túbulo, ou seja, pelo           
menos 60% das substâncias mais         
filtradas.  
• A reabsorção de solutos ocorre por             
inúmeros mecanismos, incluindo o       
transporte ativo primário e o transporte           
ativo secundário mediado por       
transportador, arrasto de solvente e         
difusão passiva. No túbulo proximal, a           
maior parte da reabsorção de soluto é             
realizada pelo transporte ativo de íons           
de sódio (Na + ), pela bomba de               
sinetrifosfatase sódio-potássio-adeno   
(Na + , K+ -ATPase), que se encontra na                 
membrana do plasma basolateral. A Na           
+ ,K+ -ATPase expulsa três íons Na + e                 
leva dois íons K+ em cada rotação da               
bomba.  
• O túbulo proximal também reabsorve           
os peptídeos e as proteínas de baixo             
peso molecular filtrados. Uma grande         
proporção de peptídeos filtrados é         
degradada em aminoácidos pelas       
peptidases na borda em escova do           
túbulo proximal, sendo reabsorvida pelo         
co transporte com Na + através da             
membrana plasmática apical. 
• As proteínas de baixo peso molecular             
são avidamente reabsorvidas pelo       
túbulo proximal, mas por um mecanismo           
diferente. As proteínas filtradas, como         
insulina, glucagon, paratormônio e       
muitas outras são absorvidas na         
membrana plasmática apical por       
endocitose mediada por receptores. 
• No ramo ascendente da alça de Henle,               
o epitélio baixo do ramo delgado é             
abruptamente alterado para um epitélio         
relativamente alto do ramo ascendente         
espesso (RAE). O ramo ascendente         
espesso tem diversas mitocôndrias e         
invaginações na membrana plasmática       
basolateral, refletindo sua alta       
capacidade para o transporte ativo de           
solutos. O túbulo contorcido distal         
segue com um epitélio ainda mais alto e               
uma densa matriz mitocondrial. Em         
seguida, encontra-se o segmento       
conector, um segmento com uma         
população de células heterogênea que         
conecta os néfrons ao sistema do ducto             
coletor. O ramo ascendente espesso da           
alça de Henle e o túbulo contorcido             
distal reabsorvem Na + , Cl – e os cátions                   
divalentes Ca 2+ e Mg 2+. Estes             
segmentos reabsorvem solutos contra       
um gradiente elevado. No momento em           
que o fluido tubular deixa o túbulo             
contorcido distal, mais de 90% dos sais             
filtrados foram reabsorvidos e a         
osmolalidade do fluido tubular é         
tipicamente reduzida de cerca de 300           
para 100 mOsm/kg de H2O. O ramo             
ascendente espesso e o túbulo         
contorcido distal são impermeáveis à         
água. 
• No túbulo proximal, a maioria dos             
solutos filtrados e água são         
reabsorvidos, independentemente do     
estado fisiológico do animal, mas a taxa             
de reabsorção do sódio, cloreto, fosfato,           
e outros solutos é regulada por           
hormônios específicas. O túbulo distal e           
o ducto coletor controlam a taxa           
terminal de excreção de eletrólitos e           
água, mantendo a homeostase, apesar         
das variações na ingestão dietética e           
das perdas extra renais de sais e água.               
As respostas homeostáticas específicas       
destes segmentos são controladas, em         
grande parte, por diversos hormônios,         
incluindo a angiotensina II, aldosterona,         
o hormônio antidiurético, a endotelina-1,         
o peptídeo natriurético atrial, o         
paratormônio, a 1α,25-(OH) 2 -vitamina         
D3 e a calcitonina. Muitos destes           
hormônios são produzidos     
exclusivamente por outros órgãos e         
enviados aos rins através da circulação.           
Outros, como a angiotensina II e           
endotelina-1, são produzidos, pelo       
menos parcialmente, pelos rins e         
exercem efeitos locais no transporte         
renal.  
• Uma das funções mais importantes dos             
rins é a manutenção do teor de água no                 
organismo e da tonicidade do plasma. 
O Túbulo Proximal Reabsorve Mais de           
60% da Água Filtrada  
• O túbulo proximal reabsorve a maior             
parte do filtrado glomerular. Coleta         
solutos do líquido do túbulo por meios             
passivos e ativos.  
• A bomba de sódio-potássio-adenosina         
trifosfatase (Na + ,K+ -ATPase) na           
membrana plasmática basolateral     
transporta Na + e impulsiona o           
transporte ativo secundário mediado       
por transportadores e a absorção         
passiva de solutos. A remoção de solutos             
do fluido tubular gera um leve gradiente,             
que favorece a movimentação de água           
para as células e os espaços           
intercelulares. A complexa borda em         
escova apical e as invaginações da           
membrana plasmática basolateral criam       
grandes áreas superficiais que são         
altamente permeáveis à água,       
principalmente devido ao canal de água,           
aquaporina-1 (AQP1), nas membranas       
plasmáticas basolateral e apical através         
do túbulo proximal. Portanto, o pequeno           
gradiente químico resulta na rápida         
movimentação de água do fluido tubular           
para o fluido intersticial. A elevada           
pressão oncótica e a baixa pressão           
hidrostática nos capilares peritubulares       
favorecem a movimentação de água e           
solutos do fluido intersticial para o           
sangue. Os túbulos proximais nos rins           
de nosso beagle de 10 kg reabsorvem             
entre 32 a 37 L de água por dia. No                   
entanto, devido ao fato de ser a água               
reabsorvida quase que isotonicamente       
com sais, a osmolalidade do fluido           
tubular permanece similar do espaço de           
Bowman até o início do ramo           
ascendente delgado da alça de Henle