Fisiologia Renal

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Fisiologia Renal
•Introdução a Fisiologia Renal
•Filtração Glomerular
•Reabsorção e secreção tubular
•Equilíbrio Hídrico
•Equilíbrio Ácido-básico
Função dos rins
Homeostase
Excreção de dejetos metabólicos
Retenção de substâncias filtradas
Importância no equilíbrio
Produção de hormônios
No organismo ocorrem reações metabólicas onde temos benefícios X subprodutos, disso temos a produção de resíduos que precisam ser excretados.
Vias de eliminação
· Sistema respiratório
· Glândulas sudoríparas
· Sistema digestivo
· Sistema urinário
Sistema urinário
Via muito importante pois remove quase todos os resíduos do sangue. Faz o transporte para fora do organismo de resíduos e água.
Função dos rins
Regulação dos fluidos corporais: regula o volume e composição do fluido extracelular. Faz a excreção urinária.
Produção de hormônios
EPO (eritropoetina): estimula as células da medula a produzirem hemácias.
Renina: controle de pressão e taxa de filtração.
Excreção de compostos residuais
· Ureia
· Creatinina
· Ácido úrico
Para exercer essas funções:
É necessário o débito cardíaco, o sangue deve chegar nos rins para que ele consiga fazer a limpeza e tirar os resíduos.
Os rins quando recebem o sangue necessita de vários tipos celulares, com respostas específicas, sinais diretos e indiretos dispostos em um padrão específico. Essas células diferentes foram organizadas dentro de uma unidade funcional que é o Néfron.
Néfron:
Unidade funcional do rim
Variação entre as espécies
Bovinos – 4.000.000 néfrons/rim
Suínos – 1.250.000 néfrons/rim
Caninos – 415.000 néfrons/rim
Felinos – 190.000 néfrons/rim
Humanos – 1.000.000 néfrons/rim
Vários néfrons confluem para um ducto coletor. Ou seja, um ducto coletor é comum a vários néfrons.
Córtex Renal→ glomérulos, túbulos contorcidos proximais e distais, início das porções descendentes e final das porções ascendentes das alças de Henle.
Medular Renal→ porções descendentes e ascendentes das Alças de Henle e ductos coletores.
Tipos de Néfrons
Superficiais: porção mais externa do córtex e alças de Henle curtas.
Justamedulares: mais profundos (medula) e alças de Henle profundas. Tem maior capacidade de concentração urinária. Faz sua função de forma mais eficaz, em felinos predomina esse tipo de néfron.
Glomérulo: é quem recebe o aporte sanguíneo.
Rede de capilares que se ramificam e anastomosam
Recobertos por células epiteliais
Envolvido pela Cápsula de Bowman, é nessa capsula que cai o filtrado glomerular.
Forma o filtrado glomerular
Túbulos renais
Secreção e reabsorção de água e solutos ao longo do seu trajeto em direção a pelve renal.
O líquido é gradualmente convertido em urina.
Heterogeneidade tubular: diversidade de celulas que compõem os túbulos. É isso que faz com que haja várias funções exercidas.
• Morfologia celular
• Assimetria celular
• Permeabilidade do epitélio 
Aparelho Justaglomerular
Mácula densa: porção inicial do túbulo distal.
Células justaglomerulares: estão presentes nas paredes das arteríolas aferentes e eferentes. Na arteriola aferente tem mais.
Funções específicas:
· Glomérulo: filtração
· Túbulo contorcido proximal: reabsorção de água e solutos
· Alça de Henle: hipertonicidade medular, reabsorção e diluição
· Túbulo contorcido distal: reabsorção e diluição
· Ductos coletores: controle final da excreção (água, eletrólitos...)
Formação da urina:
· Filtração glomerular
· Secreção tubular
· Reabsorção tubular
TFG: 125mL/min 180L/dia Rebsorção/Secreção Urina 2L/dia
Filtração glomerular
Glomérulo:
Rede de capilares (arteríolas aferente e eferente)
Pressão de filtração para o filtrado acontecer.
Manutenção de componentes sanguíneos e proteínas são mantidas e não são filtrados.
Tufo glomerular: amaranhado de capilares.
Envolto pela cápsula de Bowman
Revestida por uma camada de células epiteliais parietais
Suprimento sanguíneo
Até 25% do débito cardíaco
4-5 minutos-todo o sangue passa pelos rins
Capilares glomerulares
Continuação das arteríolas
Formação do FILTRADO GLOMERULAR
*Sangue oxigenado em capilar
Como esse sangue vem da aorta ele tem uma pressão bem grande, diferente do sangue que vai para outros capilares. 
Diferente de outros capilares possui alta pressão, 30% menor do que a da aorta
A alta pressão força a saída do plasma pelas fenestrações.
A parede do capilar é composta por 3 camadas
· Endotélio capilar
· Membrana basal
· Epitélio visceral
Endotélio capilar: camada simples de células com espaços/fenestrações (passagem de água e solutos)
Membrana basal: acelular (GP e proteoglicanos) Lâmina rara externa
 Lâmina densa*
 Lâmina rara interna
Epitélio visceral: podócitos também fenestrados.
Taxa de filtração glomerular (TFG): mL de filtrado/Kg de peso/ minuto
Exemplo: cão 10Kg
Taxa: 3,7mL/Kg/min - 53,3L/dia
Reabsorção – 99% do filtrado glomerular 
Taxa de Filtração Glomerular: depende de três fatores.
· Pressão efetiva de filtração (PEF)
· Permeabilidade da barreira de filtração
· Área disponível para filtração
PEF
Pressão efetiva de filtração (PEF)
A parede dos capilares cria uma barreira
Forças que FAVORECEM e forças que se OPÕEM
Pressão hidrostática: empurra o líquido baseado no seu volume, pode empurrar para fora do vaso ou para dentro.
Pressão oncótica: leva em consideração a força que a proteina usa para puxar o líquido. É como se a proteina fosse uma esponja.
Pressão efetiva de filtração (PEF)
• Forças que favorecem:
Pressão hidrostática do capilar glomerular (Pcg), favorece a saída do filtrado para capsula de Bowman
Pressão oncótica do filtrado glomerular ( ), não é considerado pois não temos proteina nesse filtrado.
• Forças que se opõem:
Pressão oncótica do plasma (πp), proteínas que estão no capilar e querem puxar o líquido. 
Pressão hidrostática do filtrado glomerular (Pfg), empurra o líquido que está na capsula para dentro do capilar.
PEF= Pcg – (πp+Pfg)
Tendência de diminuição da PEF ao longo do capilar: 
Aumento da pressão oncótica (proteínas retidas)
Diminuição da pressão hidrostática (perda de volume)
Taxa de Filtração Glomerular
A TFG é o produto da PEF e de características como, permeabilidade e área de superfície de filtração que caracterizam o coeficiente de ultrafiltração (Kf), portanto:
TFG= PEF x Kf
Kf
Características dos capilares
• Estruturais
• Químicas
Permeabilidade hídrica: Água e solutos
Permeabilidade seletiva: Componentes celulares e proteínas.
Fatores que afetam a filtração:
• Tamanho da molécula: Raio molecular (>4nm não passam). Ex: albumina
• Carga elétrica: Cátions>Nêutrons>Ânions (carga negativa da membrana)
• Formato e deformabilidade: Maior capacidade de se deformar, estruturas longas e tubulares x globulares.
Regulação TFG
Fatores extrínsecos: Modulação renal da PAS e volume intravascular SRAA.
Fatores intrínsecos: Fluxo sanguíneo renal, pressão dos cap. glomerulares e permeabilidade e área de filtração. Reflexo miogênico, feedback tubuloglomerular.
Sistema renina angiotensina aldosterona
Quando chega pouco sangue nos rins isso pode indicar que a pressão sanguinea/arterial está baixa, isso é um estímulo para as células justaglomerulares da arteríola aferente dos rins secretarem a renina que é o 1º hormônio. Essa renina é um tipo de enzima proteolítica, ela vai até o fígado trabalhar no angiotensinogenio e transformá-lo em angiotensina I, essa angiotensina I agora está na corrente sanguinea e precisa sofrer ação da enzima ECA (enzima conversora de angiotensina), produzida nos pulmões e células endoteliais dos vasos sanguíneos, ela converte a angiotensina I em angiotensina II. Agora a angiotensina II que já leva a contração de vasos sanguíneos e retenção de sódio vai até a zona glomerulosa do córtex da adrenal e estimula a liberação de aldosterona. Sendo que a aldosterona faz com que o organismo retenha mais sódio, mais líquido e com isso logo a pressão irá aumentar, pois aumentou o volume intravascular. Todo esse processofaz com que aumente a perfusão renal.
O hormônio antidiurético (ADH) ajuda a fazer com que os rins conservem água.
As células da mácula densa são sensíveis aos níveis de sódio, quando está passando muito sódio pelo Nefrón elas conseguem perceber que está perdendo muito sódio para urina, elas podem iniciar o processo todo do SRAA estimulando as células justaglomerulares nos rins a liberar renina. 
SRAA: começa quando está com pressão baixa ou quando as células da mácula densa percebem a perda excessiva de sódio. Quando a pressão arterial normaliza, o SRAA irá parar.
Sistema renina-angiotensina-aldosterona é muito importante para a manutenção da pressão arterial. DEVE SABER TUDO.
Outra forma de liberar aldosterona é através dos níveis de potássio no sangue. Quando os níveis estão alto demais é um estímulo para que ocorra liberação de aldosterona. Isso independe do SRAA.
A aldosterona quando começa atuar elimina esse potássio em excesso e retem sódio. Quando os níveis de potássio estão baixos não tem estímulo para liberar aldosterona. 
É liberado aldosterona quando: excesso de potássio no organismo, baixa pressão sanguinea e perca excessiva de sódio na urina. Sendo que os dois últimos tem o SRAA.
Controles de nível local (intrínseco)
Reflexo miogênico
Autorregulação do fluxo sanguíneo e da TFG
Controle direto da perfusão glomerular, controla a taxa de filtração glomerular.
Alta pressão de perfusão = alta tensão da parede Constrição da arteríola aferente
Baixa pressão de perfusão = baixa tensão de parede. Ocorre a dilatação da arteríola aferente.
Alterações na resistência ao fluxo sanguíneo (arteríola aferente).
Manutenção do FSR e TFG independentes.
Feedback Tubuloglomerular
Mecanismo autorregulatório por alterações na provisão de fluido tubular.
Néfron distal
Intimamente ligado ao glomérulo
Grupo diferenciados de células
Mácula Densa: grupo de células epiteliais distintas situadas entre as arteríolas aferente e eferente.
Região mesangial: células irregulares contendo actina e miosina no seu citoplasma. Tem capacidade de pequena contração.
Aparelho Justaglomerular
· Mácula densa
· Arteríola aferente
· Arteríola eferente
· Região mesangial
Feedback Tubuloglomerular
Mácula densa
• Percebeu a diminuição da TFG
• Ela percebeu por que com a diminuição do fluxo, o filtrado demora mais para passar na alça de Henle, isso faz com que aumente da reabsorção de Na+ e Cl-
• Mácula densa percebe a diminuição na concentração de eletrólitos e ocorre a vasodilatação da arteríola aferente. Logo, aumenta a TFG. 
Alterações na TFG
Fatores sistêmicos
• Controle do volume sanguíneo
• Controle do tônus vascular
Controle volume sanguíneo
Controle sistêmico do volume sanguíneo
· Vasopressina (ADH): alta retenção de água e alto volume sanguíneo.
· Glicocorticoides e Progesterona: alto volume sanguíneo.
· Peptídeo Natriurético Atrial: Induz perda de Na e água - alta diurese e baixo volume sanguíneo.
Controle do tônus vascular
· Alteram pressão sistêmica
· Perfusão renal
· Coeficiente de ultrafiltração
Vasopressina (ADH) e catecolaminas: vasoconstricção e aumento da pressão sanguínea
Estímulo Beta adrenérgico – estimula SRAA
Alta TFG
Estímulo Alfa adrenérgico
Contração células mesangiais glomerulares: diminuição da área para filtração.
Baixa TFG
Avaliação da Função Renal
Determinação na TFG
Depuração ou clearence de uma substância: velocidade pela qual um volume de plasma é depurado (joga fora) de uma substância.
Clearence da substância (mL/min)=(tx filtração + tx secreção) – tx reabsorção
Inulina
· 100% filtrada pelo glomérulo
· Não sofre reabsorção
· Não é secretada pelas células dos túbulos renais
· Não é produzida pelo organismo
Creatinina endógena
· Mais utilizada
· Subproduto do metabolismo muscular
· 100% filtrada pelo glomérulo
· Não sofre reabsorção
· 10% secretada pelos túbulos
· Utiliza-se seu clearence
· Urina de 24 horas
• Gaiolas metabólicas
• Cateterismo vesical
Reabsorção e Secreção Renal
· Formação de Urina
· Filtração Glomerular
· Reabsorção tubular
· Secreção tubular
A maior parte do ultrafiltrado formado no glomérulo deve ser reabsorvida pelos túbulos.
Exemplo: cão de 10KG produz 53,3L/dia 99% do filtrado é reabsorvido.
TFG: 125 mL/min 180 L/dia Reabsorção Secreção Urina 2 L/dia
No final do néfron que o controle hormonal se torna extremamente importante. 
Reabsorção e secreção renal
Função dos túbulos renais:
· Túbulo Contorcido Proximal
· Alça de Henle
· TCD
· Ducto coletor
Maior parte do filtrado sofre reabsorção
99% água e Na+ REABSORÇÃO TÚBULOS RENAIS
Mostra as taxas de filtração das substâncias. Ex: creatinina 100% filtrada e ainda é secretada. Inulina 100% filtrada, ureia já é filtrada, secretada, reabsorvida. 
A glicose já no TCP é totalmente reabsorvida. 
Heterogeneidade tubular
Diferenças entre células nas diferentes regiões, ou seja, cada segmento tem seu tipo de célula específico. 
TCP e demais segmentos tubulares
TCP: tem o epitélio mais alto, borda em escova, dobras e mais ativo. Por isso é a área que mais reabsorve.
Túbulo contorcido proximal
· Responsável pela maior parte da reabsorção
· 60% das substâncias filtradas – reabsorvidas
· Disposição anatômica – tipo celular
· Relação com os capilares peritubulares, essa proximidade facilita que as substâncias voltem para a circulação. 
Duas vias principais para reabsorção
· VIA TRANSCELULAR: atravessa a célula e sua estrutura.
· VIA PARACELULAR: passa no "corredor" entre as células.
VIA TRANSCELULAR:
· Necessita de soluto e água
· Carreadores
· Dupla membrana – apical e basolateral
· Dependente da permeabilidade e gradiente
· Assimetria das membranas
· Líquido tubular Líquido intersticial
· Membrana apical borda em escova
· Membrana basolateral dobras internas
· Aumento da área para transporte do líquido tubular para o líquido intersticial
VIA PARACELULAR:
· Processo passivo difusão e osmose
· Zônula Occludens (zônula de oclusão), liga duas células.
· Junção intercelular, com alta permeabilidade
· Importante na reabsorção de solutos como K+ e Ca2+
Reabsorção Renal
· Movimento da água e solutos
· Líquido intersticial circulação
· Capilares peritubulares, é para onde vai o que será reabsorvido e é de onde vem as substâncias que devem ser secretadas. 
Localização dos capilares peritubulares
· Forças de Starling
· Alta Pressão oncótica
· Baixa Pressão hidrostática
Reabsorção Renal
Transporte
A reabsorção ocorre por vários mecanismos
Água Osmose: Passiva e guiada por gradiente osmótico
Solutos:
· Transporte ativo
· Transporte passivo
Transporte ativo
· Primário: ATPase
· Secundário: normalmente envolve Na+ (bomba Na/K)
· Eletroneutro ou eletrogênico
· Co-transporte ou contra-transporte
· H/K/ATP Eletroneutra
· 3Na/2K/ATP Eletrogênica
· Na/Glicose Co-transporte, os dois entram juntos.
· Na/H Contratransporte, vai um para fora e outro para dentro.
Transporte passivo
· Difusão
· Transporte facilitado
Reabsorção de diversos solutos
· Transporte ativo de Na+ (bomba de Na/K)
· ATPase (Na+K+ATPase) – faz a maior parte da reabsorção
· Está localizada na membrana basolateral
· Troca de 3 Na+ por 2 K+
· Baixa concentração de Na+ dentro da célula
· Faz uma troca eletrogênica, sai 3 moléculas de sódio e entram duas moléculas de potássio. O interior da célula fica carente de sódio e moléculas positivas. 
· Transporte assimétrico de cargas causa a despolarização (-) formando um gradiente eletroquímico que faz o favorecimento da entrada de Na+ pela membrana apical.
Entrada de Na+ na membrana apical
Movimento de outros solutos
“Transportadores”
Co-transporte – mesma direção
Contra-transporte – direções opostas
Fazem Co-transporte
· Glicose
· Aminoácidos
· Fosfatos
· Sulfatos
Medeiam a captação do fluido do túbulo proximal por meio de transporte ativo 2º
Reabsorção de HCO3-
· Também orientada pelo gradiente de Na+
· Indireta - bomba de Na/K/ATPase
· Membrana apical – contra transporte Na/H
· Na+ entra e H+ sai
H+ secretado para a luz do túbulo faz uma ligação com HCO3- filtrado = formando ácido carbônico (H2CO3)
Dissociaçãopela anidrase carbônica em H2O e CO2
CO2 – entrou por difusão passiva para dentro da célula
CO2 + H2O = H2CO3 a anidrase carbônica II dissocia em= H+ + HCO3-
H+ secretado e HCO3- reabsorvido
Saída do HCO3-
Co-transporte de Na/HCO3- 
1 Na+ e 3 HCO3-
Contra transporte de Cl/HCO3-
1 Cl- e 1 HCO3-
Líquido intersticial Capilar peritubulares
TCP reabsorve cerca de 60-85% do HCO3- filtrado.
Reabsorção de Cl-
· Indireta - bomba de Na/K/ATPase
· Reabsorção de Na+, HCO3-, glicose, aa etc.
· Juntamente há reabsorção de água
· Reabsorção de Cl- é guiada pela bomba de Na/K/ATPase
· Via paracelular ou transcelular
Gradiente químico
A alta concentração de Cl- no líquido tubular - aumenta o gradiente químico.
Gradiente elétrico
A reabsorção seletiva de Na+ - polarização positiva
Via Paracelular
A Zônula de oclusão é permeável ao Cl-
Há transferência passiva de Cl- para o líquido intersticial
Transcelular
Acoplado a cotransportadores
Membranas apical e basolateral
Outros mecanismos de reabsorção de Na+
Final TCP bomba de Na/K/ATPase ainda ativa
Co-transporte prejudicado pela baixa de solutos no líquido tubular.
Reabsorção passiva – via paracelular
NaCl – eletricamente neutro
Cl- carreando Na+ por atração eletrostática
· No final do túbulo contorcido proximal começa a ter menos soluto para entrar junto com o sódio. 
· Com isso tomes outros mecanismos de reabsorção de Na+
· Final TCP bomba de Na/K/ATPase ainda ativa
· Co-transporte prejudicado, menor quantidade de solutos no líquido tubular. 
· Reabsorção passiva por via paracelular
· O NaCl – eletricamente neutro, o Cl- carreando Na+ por atração eletrostática.
Íons K+ e Ca2+
· Presentes no fluido tubular em baixas concentrações.
· Reabsorvidos no TCP
· 65% do Cálcio
· 90% da reabsorção de Ca2+ se dá pela via paracelular
· Maior parte do potássio também é reabsorvido por mecanismos passivos e pela via paracelular.
Reabsorção de peptídeos
· Peptídeos degradados em aa (peptidases-borda em escova)
· Os aa são reabsorvidos pelo co-transporte com Na+
· Proteínas de baixa permeabilidade membranar
· Insulina, glucagon, PTH... Sofrem endocitose de proteínas. 
Secreção de íons orgânicos
Resultantes de resíduos endógenos, medicamentos ou toxinas exógenas
Na circulação estão ligadas a proteínas plasmáticas e portanto não são filtradas. 
Ex: sais biliares, oxalato, urato, creatinina, adrenalina, diurético, morfina, resíduos de antibióticos. 
Alças de Henle
Ramo fino descendente
· Transição abrupta de epitélio: epitélio baixo, poucas mitocôndrias e poucas dobras membranosas internas.
· Ausência de transporte ativo significante
· Alça responsável pela reabsorção de água
· Diretamente ligado a concentração da urina
Ramo grosso ascendente
· Epitélio alto, muitas mitocôndrias, muitas dobras membranosas internas.
· Transporte transcelular e paracelular.
· Alta capacidade para o transporte ativo de substâncias
· Não há transporte de H2O diferente da alça descendente. 
· Transporte ativo secundário de NaCl
Túbulo Contorcido Distal
· Epitélio alto, muitas mitocôndrias, muitas dobras membranosas internas.
· Porção inicial: não responsiva a hormônios (ADH, aldosterona).
· Porção final: responsiva a aldosterona.
· Segmento conector (população heterogênea de células): conecta o túbulo contorcido distal e ducto coletor, faz uma transição leve. 
Segmentos distais
· Ramo ascendente espesso da AH e TCD
· Reabsorção de Na+, K+, Cl-, Ca2+ e Mg2+
· Bomba de Na/K/ATPase (basolateral)
· Gradiente químico para Na+
· Co-transporte Na/K/2Cl
· Cl- vai para o interstício pelos canais de Cl
Esse segmento distal é impermeáveis a água
· Fazem intensa reabsorção de sais
· Líquido tubular que se forma nessa região é chamado de líquido HIPOTÔNICO, tem mais água do que solutos, por isso acontece a diluição. 
· Ocorre intensa reabsorção de sais e nenhuma água: SEGMENTOS DILUIDORES porque reabsorve sais e não água.
Os segmentos distais que é os segmentos diluidores são importantes para a eliminação de excesso de água e geração de interstício hipertônico.
Ducto coletor
· Nessa região temos dois tipos de célula nesse epitélio. As células principais e intercaladas. 
· Após o TCD, há uma transição entre TCD e ducto coletor que é o segmento conector.
· Segmento conector: transição entre TCD e DC inicial
· O ducto coletor leva tudo até a pelve renal
· Túbulos de néfrons individuais começam a se ligar.
Segmento conector
Células diferentes:
· Epiteliais
· Células do TCD
· Células do DC
Ducto coletor
Células intercaladas
· Representa 1/3 das células do DC
· Vesículas intracitoplasmáticas e mitocôndrias
· Reabsorção de K+
· Contra transporte Ativo – Bomba H/K
· H + “sai” e K + “entra”
· Acidificação da urina
Células principais
· Representa 2/3 das células do DC
· Poucas vesículas intracitoplasmáticas e mitocôndrias
· Dobras internas na membrana basolateral
· Reabsorção de NaCl e secreção de K+
· Bomba Na/K/ATPase
· Gradiente químico para o Na+ entrar na célula Canal seletivo de Na+
· Com a entrada na célula de K+ a concentração na célula fica maior do que no interstício e no túbulo
· Com isso há secreção de K+ para o líquido tubular
Enquanto as células intercalares reabsorvem potássio as células principais secretam. 
Regulação do transporte de solutos
· TCP: Reabsorção de água e solutos independente do estado no animal.
· TCD e DC: Controle final da excreção de eletrólitos e água. Alteração da reabsorção e secreção. Mediado por hormônios.
Regulado por sinais sistêmicos e intra-renais
· Aldosterona
· ADH (vasopressina)
· PTH (paratormônio)
· PNA (peptídeo natriurético atrial)
ALDOSTERONA
· Mineralocorticoide produzido pelo córtex adrenal
· Estímulos
· Hipotensão sistêmica (SRAA)
· Hipercalemia (aumento de K)
Hipotensão sistêmica
· Aldosterona ativa o SRAA
· Atua nas células do segmento conector e nas células principais no DC
· Aumenta a permeabilidade da membrana apical ao Na+
· Estimula a atividade da bomba Na/K Reabsorção de Na+ e água e aumento do volume extracelular.
Hipercalemia
· Favorece a secreção de K+
· Aumenta a permeabilidade da membrana apical ao K+
· Estimula a atividade da bomba Na/K Secreção de K+ no líquido tubular
ADH
· Antidiurético ou vasopressina
· Atua na Alça de Henle (grosso ascendente) e no DC
· Estímulos:
· Hipotensão
· Aumenta reabsorção de Na+ (Alça de Henle e DC) Maior absorção de água
PTH
· Produzido pela paratireoide
· Atua na Alça de Henle (grosso ascendente), TCD e seg. conector
· Estímulo:
· Hipocalcemia (menor quantidade de cálcio na corrente sanguinea) - aumenta a liberação de PTH - aumenta níveis de Ca2+ maior reabsorção de cálcio e magnésio nos túbulos renais. 
PNA
· Produzido pelos átrios cardíacos
· Estímulo:
· Distensão atrial (normal)
· Pacientes com ICC
· Inibe a liberação de aldosterona e aumento a excreção de sódio. 
Equilíbrio Hídrico
Uma das funções mais importantes dos rins
· Manutenção de água no organismo
· Tonicidade do plasma
· Deve-se prevenir a desidratação
· Porém a produção de urina diluída pode ocorrer
Água corporal
· Aporte: Ingestão oral
· Perdas
· Não controlada: Suor, fezes, evaporação (resp. e pele)
· Controlada: Sistema renal (maior controle)
Função muito importante do rim
· Manutenção da água
· Tonicidade do plasma
· Desidratação: maior reabsorção de água - maior densidade
· Hipervolemia: menor reabsorção de água - menor densidade. Volume grande e concentração pequena.
Desidratação
Urina 7-8x mais concentrada do que o plasma
>2000 mOsm
Sobrecarga hídrica
Urina com 1/3 da concentração plasmática
100 mOsm
Túbulo Contorcido Proximal
Importância do TCP
· Coleta solutos por meio de transportes
· Passivos e ativos
· Bomba de Na+/K+/ATPase
· Reabsorção de Na+ e outros solutos
· Transporte ativo secundário
· Cl- entra pela via paracelular
A remoção de solutos gera um gradiente
Favorece a movimentação da água Diluição do líquido tubular – Gradiente favorecendo saída água
· Epitélio com alta permeabilidade a água
· Borda em escova e invaginações
· Reabsorção de mais ou menos 66% da água. 
Reabsorção de água e sais: pouca alteração da osmolaridadeentre espaço de Bowman e ramo descendente alça Henle.
Concentrar ou diluir?
Vai depender da necessidade do organismo
Se precisar “poupar” ou “remover” o excesso
Controle hídrico:
· Geração de interstício medular hipertônico, a região da medula do rim precisa estar hipertônica. 
· Diluição do líquido tubular (Ramo Ascendente Alça de Henle e TCD)
· Água com permeabilidade variada no DC (ADH)
Concentração da Urina
GERAÇÃO DE INTERSTÍCIO MEDULAR HIPERTÔNICO
· Reabsorção de substâncias osmoticamente ativas: Região medular renal se mantenha hipertônica
· Remoção da água do interstício: Vasa Recta
Diferentes tipos de néfrons
Superficiais: curtos. Alça de Henle curta, ramo descendente fino paralelo ao ascendente espesso.
Justamedulares: longos e tem maior capacidade de reabsorver água. Alça longa, profundamente na medula, segmentos descendente e ascendente finos (>capacidade de concentração de água)
Geração do interstício medular hipertônico
· Ramo ascendente espesso da AH (medular)
· Reabsorção ativa de NaCl
· Impermeável à água
· Soluto livre no interstício
· HIPERTONICIDADE MEDULAR
Essas condições geram um gradiente osmótico
Puxa o líquido do lúmen tubular para o interstício
Interstício hipertônico: Água seja “puxada” de ramos delgados descendentes permeáveis e retorne à circulação.
Ducto coletor medular interno
· Reabsorção ativa de NaCl
· Reabsorção de ureia, ela contribui para geração do interstício medular hipertônico.
Ureia
· Reabsorção da ureia
· Ramos finos da AH: permeáveis a ureia (“entra” no túbulo, vinda do interstício)
· Ramo ascendente espesso AH/TCD/DC (cortical e medular externo): Impermeáveis a ureia (ureia permanece no túbulo)
· Ducto coletor medular interno: permeável a ureia
· Difusão para o interstício
· ADH
· AUMENTO DA HIPERTONICIDADE MEDULAR
Reabsorção MÁXIMA de água
Concentração da Urina
· Animais com sobrecarga hídrica
· ADH estará ausente
· Menor reabsorção de água
· Menor reabsorção de ureia
· Maior excreção de ureia 
· Não há necessidade de potencialização da hipertonicidade medular
Mecanismo contracorrente
· Mecanismo que se inicia no ramo delgado da AH
· Responsável pela amplificação progressiva Hipertonicidade medular
· Pouco gasto de energia por causa da disposição anatômica dos ramos da AH e vasos retos.
· Diferentes permeabilidades para água e sais nos ramos ascendente e descendente. 
Contracorrente
· Arranjo anatômico
· Ramos descendente e ascendente da AH
· Arranjo paralelo
· Direção diferente do líquido tubular
· Permite – conservação eficiente
· Gradiente de concentração
· Entrada e saída de líquido
Ramo descendente fino AH: permeável a água
· Canais de água (AQP-1)
· Impermeável ao soluto
· Reabsorção de água
Ramo descendente fino AH: permeável a água
· Canais de água (AQP-1)
· Impermeável ao soluto
· Osmolaridade tubular
Ramo ascendente espesso AH (alinhados)
· Impermeável (H2O)
· Reabsorção ativa de Na+
· Hipertonicidade do interstício
· Retorno ao córtex renal
· Menor Osmolaridade intersticial
· Impermeável à água
· Permeável ao NaC
Mecanismo contracorrente resumindo...
· Processos passivos
· Reabsorção de água – ramo fino descendente
· Reabsorção de sal – ramo espesso ascendente
AMPLIFICAÇÃO DA HIPERTONICIDADE MEDULAR
Vasos retos
· Vasa recta (vasos retos)
· Remoção do líquido e sais do interstício
· Permeáveis à água, sais e ureia
MANUTENÇÃO HIPERTONICIDADE MEDULAR
Diluição da Urina
· Ramo ascendente espesso AH e TCD: segmentos diluidores
· Reabsorção ativa de Na+
· Reabsorção secundária de Cl-
· Impermeabilidade à água
· Reabsorção de soluto 
· Menor osmolaridade tubular
Controle final
· Hipertonicidade medular
· Segmentos diluidores
· Preparam o ambiente para a eliminação de urina concentrada ou diluída.
· Depende do grau de hidratação e pressão arterial
Ducto Coletor
· Permeabilidade do ducto coletor – ADH
· Osmolalidade final da urina
· Último controle
Sobrecarga hídrica
· ADH estará ausente
· Ducto coletor relativamente impermeável à água
· Não há reabsorção de água
· Urina fica diluída e o líquido tubular se mantem hipotônico
Desidratação
· ADH estará presente
· Ducto coletor se torna permeável à água
· Há reabsorção de água
Causas: 
· Sobrecarga de sal
· Diminuição na PAS
· Vasodilatação sistêmica
· Insuficiência cardíaca
· Perda de volumes
Urina concentrada
Ocorrem alterações estruturais no ducto coletor:
Tumefação celular do lúmen tubular
Dilatação dos espaços intercelulares laterais
Equilíbrio ácido-básico
Importante função exercida pelos rins
Relacionada com o pH
O pH é a escala que determina acidez e basicidade.
· Ácidos: substâncias que doam íons H+ para uma solução
· Bases: substâncias que aceitam íons H + de uma solução.
· Menor pH temos acidemia
· Maior pH temos alcalemia 
Distúrbio provocado pela adição do excesso de ácido ou remoção de base= Acidose
Distúrbio provocado pela adição de excesso de base ou da perda de ácido= Alcalose
Normal: ácidos e bases são adicionados aos fluidos corpóreos. Essa adição acontece por ingestão e pelo próprio metabolismo celular.
O pH normal do sangue é de 7,4 (7,35-7,45)
Nesse pH temos o funcionamento normal das células e com isso uma manutenção normal da homeostase.
Anormal: perda ou ganho incomum de ácidos e bases, isso acontece quando temos os seguintes sinais:
· Ventilação respiratório insuficiente
· Vômito
· Diarreia
· Insuficiência renal
Combater os distúrbios existe algumas formas, sendo elas:
· Tamponamento químico: está relacionado a substâncias que seguram os ácidos. 
· Ajuste respiratório (CO2)
· Equilíbrio renal
· Manutenção normal da homeostase
Correção rápida pH, existe duas formas:
Tampões intra e extracelulares
Pulmões
Correção que demora mais para equilibrar o pH mas é até mais eficiente. 
Rins: faz a manutenção de pH, faz a eliminação do excesso [H+].
Origem dos ácidos e bases nos fluidos corpóreos
Ácido volátil: produção diária de CO2 pelo metabolismo oxidativo.
Ácidos não-voláteis: relacionados com a ingesta.
· Metabolismo das proteínas – Sulfúrico e fosfórico
· Metabolismo dos carboidratos - Láctico
· Metabolismo dos lipídios - Corpos cetônicos
Formação do excesso de base: metabolismo de alimentos de origem vegetal. Em ruminantes pode ter esse excesso de bases, mas no geral geralmente temos excesso de ácidos.
Controle da [H+] nos fluidos corpóreos
· Consequências das variações na [H+] nos fluidos
· [H+] extracelular influencia a [H+] intracelular e o balanço iônico
· [H+] intra e extracelular afetam reações enzimáticas, ou seja, atrapalha basicamente o funcionamento de todo organismo.
· [H+] extracelular influencia o controle da respiração, da circulação (cerebral) e função renal.
· Manutenção do pH: prevenção do excesso de ácido
Produção de H+
· O H+ é um subproduto do metabolismo e catabolismo
· É constantemente produzido
· Dependente do tipo de dieta
· Alta taxa de proteína na dieta – H2SO4 e H2PO4 (40-80 mEq/dia H+) – urina ácida
· Baixa taxa de proteína na dieta – ácidos orgânicos (<60 mEq/dia HCO3-) – urina alcalina
· Dependente dos níveis de exercício
· Dependente de funções de outros processos
Bases
Distúrbios por aumento da carga básica são menos frequentes.
Equilíbrio ácido-básico= mantido pelos pulmões e rins. Utilizamos os tampões para controlar. 
Sistema de manutenção da homeostase
· Tampões intra e extracelulares
· Sistema respiratório (PCO2)
· Sistema renal (HCO3-)
Tampões intra e extracelular
· Sistema tampão
· Mistura de ácido e sua base conjugada
· Exemplo: CO2 + H20 <--> H2CO3 <--> H+ + HCO3
· Quando um sistema tampão está presente: adição de ácido ou base resulta em menor desvio do pH
· No organismo temos vários tampões que são utilizados. Eles realizam a titulação de H+ e normalizam o pH rapidamente após alterações agudas.
Principais tampões:
· Hemoglobina: H+ + Hb- <--> HHb
· Proteína plasmática: H+ + Pr <--> HPr
· Fosfato: H+ + HPO4-2 <--> H2PO4
· Bicarbonato: H+ + HCO-3 <--> H2PO3 <--> H2O + CO2
· Acidose metabólica crônica, os osteoclastos degradam os ossos para o Carbonato ser tampão. Difícil de acontecer.
Sistema respiratório
· Atua sobre a velocidadede remoção do CO2
· Respondem de forma rápida
· Enzima anidrase carbônica é importante
· Presente nos eritrócitos
· CO2 + H2O <--> H+ + HCO3-
Hiperventilação= Alcalose respiratória
Menor CO2 = menos H+ e maior fica o pH.
Aumento da expiração de CO2
Potencializa a remoção de CO2
Hipoventilação= Acidose respiratória
Mais CO2 = mais H+ e menor fica o pH
“Mantém” por mais tempo o CO2 no organismo.
O sistema respiratório faz um controle respiratório com ajuste na ventilação alveolar: 
· Manutenção da PCO2 e do pH constantes
· Conforme produção de CO2
· Atuação rápida
· CO2+ + H2O <--> H2CO3 <--> H+ + HCO3-
Sistema Renal
· Os tampões e sistema respiratório removem o risco imediato, agem de forma rápida. 
· O sistema renal age de forma mais lenta, porém mais efetiva.
· Depleção dos tampões: quando os tampões não derem mais conta os sistema renal assume. 
· Os rins são responsáveis pela excreção efetiva de H+
Os mecanismos combinados que são responsáveis pela excreção de ácido são:
· Anidrases carbônicas
· Transportadores
· Tampões: precisa de um tampão também dentro do fluido tubular.
Excreção ácida eficiente
· Secreção de H+
· Ação tampões: impedem grande aumento nas concentrações de H+
· Reabsorção de HCO3- filtrado
· Produção de novos HCO3-
Secreção tubular de H+ e reabsorção de HCO3-
TCP, RAE e TCD, DC
No tubulo contorcido proximal já começa as secreções de H+.
TCP = maior parte da secreção ácida
DC = controle do pH final da urina
A maioria do H+ é transportado através da membrana apical, ou seja, membrana em contato com o fluido tubular
· Contratransporte Na+/H+
· Via primária para secreção de H+
· Secreção de H+
· ATPase (Transporte ativo)
· H+ATPase: acontece nas células intercaladas do DC
Tampões no sistema renal
Quando há secreção de H+
Pequena parte do H+ consegue ser excretado como íon H+, mas o restante precisa de tampões
Os tampões são essenciais no líquido tubular para a excreção ácida eficiente
· Bicarbonato (HCO3-)
· Amônia (NH4+)
· Fosfato
Bicarbonato 
· Tampão intraluminal no TCP (80-90%)
· Alta [concentração no TCP
· O H+ secretado se combina com o HCO3- para formar H2O e CO2, essa transformação precisa da anidrase carbônica, essa anidrase está em grandes quantidade na membrana apical
TCP tampão de amônio (NH4+)
· Importante componente na manutenção do equilíbrio ácido básico
· No TCP a Glutamina é metabolizada produzindo 2 moléculas de NH4+ (amiogênese) e 2 moléculas de bicarbonato
· Esse NH4+ vai para o fluido tubular pelo transporte ativo 2° (Na+/H+)
· O metabolismo de NH4+ também produz HCO3
Formado no TCP - hidrólise da Glutamina
· Formação 2 NH4+ (amônio) + 2 HCO3-
· Nova fonte de bicarbonato
· NH4+ transporte ativo secundário
· Contratransporte: Na+ entra e NH4+ sai
· HCO3- é reabsorvido no líquido intersticial juntamente com o Na+
Ramo Ascendente da Alça de Henle TAMPÕES – NH4+
· Reabsorvido pela substituição de K+
· Na+K+2Cl- substitui o potássio nesse transporte.
· Reciclado
· NH4+ <--> NH3 + H+
Ducto Coletor tampões – NH4+
· Aumento na relação NH3/NH4+ no interstício do DC
· Mantido pelo mecanismo de contracorrente da AH
· NH3 (amônia) sofre difusão livre para o líquido tubular
· O H+ secretado (ativo)
· Formação de NH4+ (amônio) novamente dentro do ducto
· NH4+ não sofre reabsorção
· Excretado na urina
Formação de NH4+
· Favorecido pela acidose
· Via excreção H+
Tampões de Fosfato (HPO4- e H2PO4-)
· O fosfato filtrado tem capacidade tamponante no líquido tubular.
· Importante após a redução de bicarbonato (reabsorção)
· H+ secretado no contratransporte Na+/H+ se liga ao fosfato formando o composto insolúvel em lipídios e não sofre reabsorção
· H+ + HPO4- = H2PO4- ácido fosfórico
· Formação de H2PO4- + Na+
· Excretado como NaH2PO4 (carreando excesso de H+)
Tampões dos rins é o bicarbonato, amônio e fosfato. 
Túbulo contorcido proximal
Reabsorve 80-90% do bicarbonato filtrado
Aumenta a secreção de H+
pH no final do TCP é semelhante ao filtrado glomerular
Ação dos tampões
Alça de Henle e TCD
Promove reabsorção de HCO3-
pH do líquido tubular no segmento conector = filtrado glomerular
pH da urina
Ao chegar no DC o pH ainda está próximo ao do sangue
Variações da pH em carnívoros e herbívoros
Ducto coletor
Taxa de secreção ácida
Determina o pH final da urina
Excreção efetiva de ácidos pelos rins
Resposta diferente na acidose ou alcalose
Função de grupo específicos de células
Células intercaladas: 1/3 das células do DC. Estão principalmente na área cortical e medular externa, são divididas em células do tipo A ou B.
Células intercaladas secretoras de ácido (Tipo A)
Ricas em anidrase carbônica
Presentes no segmento conector até o ducto coletor
CO2 + H2O <--> H2CO3 <--> H+ + HCO3-
Secreção do H+ e reabsorção do HCO3-
Podem alterar a taxa de secreção de ácido
Aumentam o n° de bombas de prótons (transporte ativo) na membrana apical
Inserção ou remoção de vesículas membranosas
Células intercaladas tipo B
Presentes no segmento conector e DC cortical
Capacidade de secreção de HCO3- em resposta a alcalose
Ricas em anidrase carbônica
Sistema renal em aves
Formação e eliminação da urina de forma semelhante ao que vimos. Mas, alguns pontos mudam.
Diferenças:
· Tipos de néfrons
· Sistema porta renal
· Ácido úrico
· Urina ureteral (modificações)
Tipos dos rins
O parênquima é dividido em três lobos, tem ureter que liga até a cloaca, essa cloaca é comum ao sistema urinário, reprodutor e digestório. 
Cada lobo é dividido em vários lóbulos.
Tipos de néfron 
Tipo réptil: não tem as alças de Henle bem delimitada. Não consegue concentrar urina.
Tipo mamífero: tem uma alça de Henle mais desenvolvida e consegue reabsorver água, ou seja, concentrar a urina. 
Sistema porta renal
É uma característica única das aves. 
Os capilares peritubulares são nutridos pela arteriola eferente, esses capilares também são nutridos por ajuda da veia ilíaca externa e veia ciática que ajudam a nutrir os néfrons. 
Possui uma válvula porta renal que tem um esfíncter de musculo liso, essa válvula está localizada nas junções das veias e possui inervações adrenérgicas e colinérgicas.
Formação da urina
A taxa de filtração glomerular é variável, depende da pressão arterial e modifica-se conforme o débito urinário. Dietas com muito sódio precisa reabsorver mais água. 
Normal: 25% (tipo mamífero) e 75% (tipo réptil)
A capacidade de Rebsorção de água pode ser de 70% até 99%.
O gradiente osmótico é importante para a concentração da urina, usa-se o hormônio arginina vasotocina que aumenta a permeabilidade dos ductos coletores a água para contribuir na concentração da urina. 
Ureia está de 1% a 10% em aves, o cloreto de sódio que é importante para concentração urinária. 
Composição urinaria - Ácido úrico
· Oriundo do metabolismo proteico e de aminoácidos
· Amônia: tem mais em animais aquáticos. 
· Ureia: 
· Ácido úrico: aves 
· São produzidos no fígado
Tem controle hormonal e de sódio e cloro. 
Possui o SRAA. 
Urina ureteral 
· Modificação pós renal da urina
· Exposição as membranas da cloaca
· Fluxo retrógrado para o cólon do sistema digestório. Onde pode reabsorver água e sódio, podendo ser modificada a composição urinária. 
Urina
Sem estar misturada com as fezes sua coloração seria creme e com muco espesso que é a mistura da urina com ácido úrico precipitado. 
Glândulas salina
São glândulas nasais, em espécies marinhas tem grande concentração e auxiliam na remoção em excesso do NaCl