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Maria Fernanda Brandão – FPP TXIII – TUTORIAL 1 Reabsorção e secreção nos néfrons Mecanismos ativos e passivos de reabsorção e moléculas e íons que são reabsorvidas Vias Transcelular: através das células, por dentro delas Paracelular: solutos transportados entre as células movendo-se através das junções oclusivas e dos espaços intercelulares Transportes Ativo Move o soluto contra o gradiente eletroquímico Requer energia do metabolismo Tipos Primário: acoplado diretamente à fonte de energia Ex: bomba de sódio-potássio ATPase, hidrogênio ATPase, hidrogênio-potássio ATPase e cálcio ATPase Secundário: acoplado indiretamente à fonte de energia Ex: energia recebida por gradiente iônico. Reabsorção de glicose Pinocitose: reabsorção de moléculas grandes por meio de vesículas, com digestão das prote- ínas em aminoácidos Passivo Não há gasto de energia pois os solutos vão a favor do gradiente de concentração Exemplo: osmose 2 Sódio Impulsiona a maior parte da reabsorção renal Reabsorção: três etapas Difusão transcelular a favor do gradiente eletroquímico para dentro da célula (há mais Na+ fora da célula, ou dentro do filtrado, do que dentro da célula) Presença de proteínas carreadoras simporte e antiporte Transporte para o líquido in- tersticial por meio de bomba sódio-potássio ATPase Transporte para os capilares através de ultrafiltração Glicose e aminoácidos Transporte ativo secun- dário Cotransporte com sódio na membrana apical Da célula para o líquido intersticial vão por difu- são facilitada pela mem- brana basolateral A glicose é transportada por transportadores SGLT para dentro da célula (junto ao sódio) e pelos GLUT para o espaço intersticial A reabsorção de glicose depende da energia consumida pela bomba Na-K, pois cria o gradiente eletroquímico 3 Hidrogênio Transporte ativo secundário Contratransporte com sódio através da membrana apical. O sódio entra, pois há um gradiente eletroquímico criado pela bomba sódio-potássio ATPase retirando sódio da célula para o líquido in- tersticial. Devido a esse gradiente, o hidrogênio é transportado para fora da célula pelo trocador só- dio-hidrogênio NHE Proteínas Reabsorvidas por pinocitose: a proteína se adere à membrana apical e essa parte invagina e entra na célula A proteína é, então, digerida em aminoácidos Transporte ativo Água Acoplada ao transporte de sódio Solutos são transportados para fora do túbulo por transporte ativo tanto primário quanto secun- dário concentrações diminuem no túbulo, enquanto aumentam no interstício renal diferença de concentração osmose na mesma direção em que os solutos são transportados, do lúmen tubular para o interstício renal. Grande parte do fluxo osmótico de água nos túbulos proximais ocorre das chamadas junções oclusivas entre as células epiteliais, bem como através das próprias células. A razão para que isso ocorra, como já foi discutido, é que as junções entre as células não são tão fechadas quanto seu nome denota, e permitem difusão significativa de água e de pequenos íons Arrasto de solvente: no processo de osmose, água leva solutos 4 Nas porções mais distais do néfron as junções ocludentes se tornam bem menos permeáveis à água e aos solutos, e as células epiteliais também têm área de superfície de membrana acentua- damente diminuída. Portanto, a água não pode se mover, facilmente por osmose. No entanto, o hormônio antidiurético (ADH) aumenta muito a permeabilidade à água nos túbulos distais e co- letores por meio de aquaporinas A movimentação da água, através do epitélio tubular, só ocorre se a membrana for permeável à água, não importando quão grande é o gradiente osmótico. No túbulo proximal, a permeabilidade à água é sempre elevada, e a água é reabsorvida tão rapidamente quanto os solutos. No ramo ascendente da alça de Henle, a permeabilidade à água é sempre baixa, de forma que praticamente não ocorre reabsorção de água, apesar de grande gradiente osmótico Cloreto, ureia e outros solutos Quando o sódio é reabsor- vido através da célula epite- lial tubular, íons negativos, como cloreto, são transpor- tados juntos com sódio, de- vido ao potencial elétrico Cloreto Saída de sódio lúmen do néfron negativo íons cloreto se transportam passivamente e pela via paracelular Reabsorção adicional de cloreto se dá pela maior concentração conforme a osmose da água Transporte ativo secundário: cotransporte de cloreto e de sódio, através da membrana luminal Ureia À medida que a água é reabsorvida dos túbulos (por osmose acoplada à reabsorção de sódio), a concentração de ureia no lúmen tubular aumenta Isso cria gradiente de concentração que favorece a reabsorção de ureia 5 Em algumas porções do néfron, especialmente, no dueto coletor medular interno, a reabsorção passiva de ureia é facilitada por transportadores de ureia específicos Cerca de metade da ureia filtrada pelos capilares glomerulares é reabsorvida dos túbulos Creatinina Molécula ainda maior do que a ureia e é, essencialmente, impermeante na membrana tubular. Portanto, quase nada da creatinina que é filtrada é reabsorvida, de forma que praticamente toda creatinina filtrada pelo glomérulo é excretada na urina Ponto de saturação/transporte máximo Ocorre para substâncias absorvi- das ou secretadas de forma ativa Ocorre porque há mais solutos do que mecanismos para trans- portá-los Normalmente, não há glicose mensurável na urina, porque praticamente toda a glicose fil- trada é reabsorvida no túbulo proximal. No entanto, quando a carga filtrada excede a capacidade dos túbulos em reabsorver a glicose, ocorre excreção urinária de glicose No humano adulto, o transporte máximo para glicose é, em média, de cerca de 375 mg/min Quando a concentração plasmática de glicose ultrapassa cerca de 200 mg/100 mL, aumentando a carga filtrada para até cerca de 250 mg/min, pequena quantidade de glicose começa a aparecer na urina (limiar da glicose ocorre antes do transporte máximo ser alcançado) A glicose plasmática de pessoa saudável quase nunca se torna suficientemente alta a ponto de causar excreção de glicose na urina, mesmo após refeição. No entanto, no diabetes mellitus não controlado, a glicose plasmática pode atingir níveis elevados, fazendo com que a carga filtrada de glicose exceda o transporte máximo, o que causa excreção urinária de glicose. Reabsorção e secreção 6 Reabsorção É um processo seletivo, ao contrário da filtração tubular A reabsorção ocorre por meio de duas fases Do lúmen do néfron para o espaço intersticial O transporte pode ocorrer através das células (transcelular) ou pelos espaços juncionais (pa- racelular Do espaço intersticial para o capilar peritubular O transporte ocorre por ultrafiltração/bulk flow Secreção É a secreção é a transferência de moléculas do líquido extracelular para o lúmen do néfron É feita por transporte ativo ou passivo Amônia: subproduto tóxico do metabolismo de proteínas, se difunde das células tubulares para os néfrons H+, K+, penicilina, entre outros: transporte ativo H+: transporte antiporte com sódio Produzido quando o dióxido de carbono e água reagem formando bicarbonato e H+ Secretado nos túbulos contorcidos distais e proximais Importante na regulação do pH Compostos orgânicos também são secretados, como metabólitos, fármacos, subprodutos tóxicos 7 Túbulo contorcido proximal Maior parte da reabsorção Cerca de 90% da glicose é reabsorvida por transportadores SGLT2 no início do túbulo pro- ximal e os 10% residuais por SGLT1 no final desse túbulo O transporte para o interstício é feito porGLUT2 e GLUT1 Células contém uma superfície apical com borda em escova e muitas mitocôndrias Há transporte passivo e ativo Absorção de sódio, cloro, bicarbonato, potás- sio, água, glicose, aminoácidos Alta permeabilidade para água e permeabili- dade pequena, mas significativa, para a maio- ria dos íons, como sódio, cloreto, potássio, cálcio e magnésio Cerca de 65% da carga filtrada de sódio e água e porcentagem ligeiramente menor do cloreto filtrado são reabsorvidos pelo túbulo proximal Secreção H+ por contratransporte com íons sódio, Ácidos e bases orgânicos, como sais biliares, oxalato, urato e catecolaminas. Muitas dessas substâncias são produtos finais do metabo- lismo, e devem ser removidas rapidamente do corpo Fármacos ou toxinas potencialmente danosos diretamente através das células tubulares para o lúmen tubular, e depuram com rapidez essas substâncias do sangue. No caso de certos fármacos, como penicilina e salicilatos isso cria um problema para a manutenção de concentração terapeu- ticamente eficaz do fármaco 8 Ramo descendente fino da alça de Henle Muito permeável à água e mode- radamente permeável à maioria dos solutos, incluindo ureia e só- dio Os segmentos descendente fino e ascendente fino, como seus no- mes denotam, têm membranas epiteliais finas, sem bordas em es- cova, poucas mitocôndrias e ní- veis mínimos de atividade metabólica A medula renal é muito concentrada, permitindo a passagem de água por osmose Ramo ascendente grosso da alça de Henle Há muita absorção de solutos (Na+, Cl-, K+, Ca2+, bicarbonato, Mg2+), o que concentra a medula e permite o gradi- ente de concentração para a realização da osmose 9 Transportador Na+-K+-2Cl-: transporte uma molécula de sódio, uma de potássio e duas de cloro para dentro da célula ao mesmo tempo. Esse transportador é o que torna a medula renal con- centrada. Seu bloqueio pelo fármaco Furosemida resulta em uma medula menos concentrada e, portanto, em menos reabsorção de água. É, assim, um diurético O sódio então é transportado por bomba sódio-potássio ATPase para o líquido intersticial O cloro é transportado para o líquido intersticial por transportadores de cloro O potássio é transportado tanto para o líquido intersticial quanto para o lúmen por transpor- tadores de K+ Transportador Na+-H+: o Na+ entra na célula e o H+ é secretado Na via paracelular há um gradiente eletroquímico criado pelo retrovaza- mento dos íons potássio para o lúmen que puxa solutos positivos (Mg++ e Ca++) para o líquido intersticial O componente ascendente, incluindo tanto a porção fina quanto a espessa é praticamente impermeável à água Secreção de H+ Túbulo contorcido distal 10 Reabsorve Na+, Cl-, Ca2+ e Mg2+; praticamente impermeável à água e à ureia Porção inicial Transportador de Na e Cl para dentro da célula Pode ser bloqueado pelos diuréticos tiazídi- cos, o que gera grande eliminação de sódio e não é acompanhado da grande perda de água. Bom para hipertensão Porção final Células principais Absorção de Na+ e secreção de K+ Células intercaladas: controle do equilíbrio ácido-base Tipo A: há bomba de ATP que secreta H+ Tipo B: há transporte antiporte de bicarbo- nato e cloro para secretar bicarbonato Túbulo coletor Absorção de água Receptores para vasopressina (ADH) aumenta expressão de aquaporinas (canais transportado- res de água), aumentando a reabsorção de água Diabetes insipidus: paciente não tem ADH, portanto há poucas aquaporinas e pouca absorção de água. Portanto o paciente tem poliúria e não há glicosúria 11 Conhecer o processo de micção Anatomia e histologia da bexiga Anatomia A bexiga é um órgão subperitoneal oco e muscular que pode se distender para armazenar a urina (pode armazenar até 1L, mas aos 500 mL já há desconforto) Capacidade de distensão se deve a Parede contém dobras que se desdobram no aumento da quantidade de urina O revestimento de epitélio de transição da bexiga também pode se distender O músculo que compõe as paredes da bexiga também distende Histologia: Tecido epitelial Também chamado de epitélio de transição É um tecido presente no revestimento dos ureteres e da bexiga. Suas células mudam de forma conforme o órgão esteja cheio ou vazio. Epitélio pseudoestratificado Camada basal células basais com atividade mitótica Camada média células em raquete com um ou dois núcleos Camada superficial bordo condensado. Protege contra toxinas. Células em formato de guarda-chuva com um ou dois núcleos. Possuem vesículas proteicas e um bordo de uro- plaquinas (responsáveis, juntamente às zônulas de oclusão, pela vedação da passagem das substâncias da bexiga para o tecido epitelial) Lâmina própria de tecido conjuntivo fibroelástico Músculo liso detrusor Caminho da urina até a saída Água e solutos percorrem o plasma e chegam aos rins e aos néfrons Nos néfrons há modificação da composição do líquido à medida que passa pelas estruturas (cáp- sula de Bowman túbulo contorcido proximal alça de Henle túbulo contorcido distal túbulo coletor) Ao chegar ao ducto coletor, o líquido já é a urina, que deixa os rins pelo ureter (existem dois) e chega à bexiga urinária 12 A urina se acumula na bexiga até que ela se contraia em resposta ao reflexo de micção e envie a urina para a uretra Reflexo de micção Ativado quando a parede da bexiga urinária é distendida A integração do reflexo de micção ocorre na região sacral da medula espinhal pelos nervos pélvi- cos potenciais de ação vão da bexiga para os nervos pélvicos por fibras parassimpáticas músculo detrusor contrai Diminuição dos potenciais de ação no sistema nervoso motor somático relaxa o esfíncter urinário externo urina flui para a uretra quando a pressão é suficiente Potenciais de ação da bexiga também ascendem para os centros de micção da ponte e do cére- bro potencial de ação descendente enviado à região sacral da medula espinal estimula ou inibe reflexo de micção Em recém-nascidos, o reflexo ligado à medula espinal é o predominante. A capacidade de inibir a micção se desenvolve na idade de 2 a 3 anos, período em que o reflexo da ponte e cérebro predominam Uso de drogas ilícitas por médicos A maioria de indivíduos foi do sexo masculino, com idade média de 39 anos. 77% por cento possuía residência médica e as especialidades mais envolvidas foram: clínica mé- dica, anestesiologia e cirurgia. Comorbidade psiquiátrica foi diagnosticada em 31% dos pacientes. Quanto às substâncias consumidas, o mais frequente foi uso associado de álcool e drogas (39%), seguido por uso isolado de álcool (35%) e uso isolado de drogas (28%). Observou-se o intervalo de 3,78 anos em média entre a identificação do uso problemático de substâncias e a procura de tratamento. Apenas 30% buscaram tratamento voluntariamente. Problemas sociais e legais observou-se: desemprego no ano anterior em quase 1/3 da amostra; problemas no casamento ou separação (68%), envolvimento em acidentes automobilísticos (42%) e problemas jurídicos (19%). 13 Referências UNIAD – Unidade de Pesquisas em Álcool e Drogas. O consumo de substâncias de abuso pelos médicos. Disponível em: <https://www.uniad.org.br/publicacoes/3-dependencia-quimica/o-con- sumo-de-substancias-de-abuso-pelos-medicos/#:~:text=O%20con- sumo%20de%20subst%C3%A2ncias%20de%20abuso%20pelos%20m%C3%A9di- cos%20%C3%A9%20uma,ao%20p%C3%BAblico%20e%20ao%20m%C3%A9dico.>. Acesso em: 27 mar. 2021. HALL, J. E.; GUYTON, A. C. Guyton & Hall Tratado de Fisiologia Médica. 12. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. SILVERTHORNE, D. U. Fisiologia Humana: Uma Abordagem Integrada. 7. ed. PortoAlegre: Artmed, 2017 VANPUTTE, C. L; et al. Anatomia e Fisiologia de Seeley. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2016.