SISTEMA URINÁRIO - Reabsorção até secreção

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SISTEMA URINÁRIO: REABSORÇÃO 
- A cada dia, 180 L de líquido são 
filtrados dos capilares glomerulares 
para dentro dos túbulos renais, todavia, 
apenas cerca de 1,5 L é excretado na 
urina; 
- Assim, mais de 99% do líquido que 
entra nos túbulos é reabsorvido para o 
sangue à medida que o filtrado 
percorre os néfrons. A maior parte 
dessa reabsorção ocorre no túbulo 
proximal, com uma quantidade menor 
de reabsorção nos segmentos distais 
do néfron; 
- A reabsorção no néfron distal é 
finamente regulada, possibilitando aos 
rins reabsorverem seletivamente íons e 
água de acordo com as necessidades 
do organismo para a manutenção da 
homeostasia; 
- Uma questão que você pode estar se 
perguntando é: “Por que se preocupar 
em filtrar 180 L/dia e depois reabsorver 
99% disso? Por que não simplesmente 
filtrar e excretar o 1% que precisa ser 
eliminado?”; 
* Existem duas razões: 
1. Muitas substâncias exógenas 
são filtradas nos túbulos, mas 
não são reabsorvidas para o 
sangue. 
- A alta taxa diária de filtração ajuda a 
retirar essas substâncias do plasma 
muito rapidamente; 
- Uma vez que uma substância é 
filtrada para o interior do lúmen da 
cápsula de Bowman, ela não faz mais 
parte do meio interno corpora; 
- O lúmen do néfron faz parte do 
ambiente externo, e todas as 
substâncias presentes no filtrado estão 
destinadas a deixarem o corpo através 
da urina, a não ser que exista algum 
mecanismo de reabsorção tubular 
para impedir que isso ocorra; 
- Muitos nutrientes pequenos, como a 
glicose e intermediários do ciclo do 
ácido cítrico, são filtrados, porém são 
reabsorvidos de maneira muito 
eficiente no túbulo proximal. 
2. A filtração de íons e água para 
dentro dos túbulos simplifica a 
sua regulação. 
- Se uma porção do filtrado que 
alcança o néfron distal não é 
necessária para manter a homeostasia, 
ela passa para a urina; 
- Com uma alta TFG, essa excreção 
pode ocorrer de forma bastante 
rápida. Contudo, se os íons e a água 
são necessários, eles são reabsorvidos. 
 ATIVA OU PASSIVA 
- A reabsorção de água e solutos do 
lúmen tubular para o líquido 
extracelular depende de transporte 
ativo; 
- O filtrado que flui da cápsula de 
Bowman para o túbulo proximal tem a 
mesma concentração de solutos do 
líquido extracelular; 
- Portanto, para transportar soluto para 
fora do lúmen, as células tubulares 
precisam usar transporte ativo para 
criar gradientes de concentração ou 
eletroquímicos. A água segue 
osmoticamente os solutos, à medida 
que eles são reabsorvidos. 
A figura abaixo é uma vista geral da 
reabsorção renal. 
 
 
 
 
 
 
 
- O transporte ativo de Na do lúmen 
tubular para o líquido extracelular cria 
um gradiente elétrico transepitelial, no 
qual o lúmen é mais negativo do que o 
LEC; 
- Os ânions, então, seguem o Na 
positivamente carregado para fora do 
lúmen. A saída de Na e de ânions do 
lúmen para o LEC dilui o fluido luminal e 
aumenta a concentração do LEC, de 
forma que a água deixa o túbulo renal 
por osmose; 
- A redução do volume do lúmen 
tubular aumenta a concentração de 
solutos (incluindo K , Ca2 e ureia) que 
permaneceram no filtrado: a mesma 
quantidade de soluto em um volume 
menor equivale a uma concentração 
mais alta de soluto; 
 Uma vez que as concentrações de 
soluto no lúmen são mais altas do que 
as concentrações de soluto no líquido 
extracelular, os solutos difundem-se 
para fora do lúmen se o epitélio do 
túbulo for permeável a eles; 
- A reabsorção envolve tanto o 
transporte transepitelial quanto o 
transporte paracelular. No transporte 
transepitelial (também chamado de 
transporte transcelular), as substâncias 
atravessam as membranas apical e 
basolateral das células tubulares 
epiteliais para chegar ao líquido 
intersticial. Na via paracelular, as 
substâncias passam através de junções 
celulares entre células vizinhas; 
- O caminho seguido pelo soluto 
depende da permeabilidade das 
junções epiteliais e do seu gradiente 
eletroquímico; 
- Para solutos que se movem através do 
transporte transepitelial, suas 
concentrações ou seus gradientes 
eletroquímicos determinam seus 
mecanismos de transporte. Solutos que 
se movem a favor do seu gradiente de 
concentração usam canais de 
vazamento ou carreadores de difusão 
facilitada para cruzarem a membrana 
celular; 
- As moléculas que necessitam se 
deslocar contra seu gradiente de 
concentração são transportadas por 
mecanismos de transporte ativo 
primário ou indiretos (normalmente 
secundários). O sódio está direta ou 
indiretamente envolvido em muitos 
exemplos de transporte passivo e ativo. 
 TRANSPORTE ATIVO DO SÓDIO 
- A reabsorção ativa de Na é a força 
motriz primária para a maior parte dos 
mecanismos de reabsorção renal; 
- Como já mencionado, a composição 
do filtrado que entra no túbulo proximal 
é semelhante à composição iônica 
plasmática, com uma concentração 
maior de Na do que a encontrada nas 
células; 
- Dessa forma, o Na presente no filtrado 
pode entrar nas células tubulares 
passivamente, de acordo com seu 
gradiente eletroquímico; 
- O transporte apical do Na utiliza várias 
proteínas transportadoras por simporte 
e antiporte ou de canais de vazamento 
abertos; 
- No túbulo proximal, o trocador Na� -H 
(NHE) desempenha um papel 
fundamental na reabsorção do Na, 
assim como o canal de Na epitelial 
(ENaC) na membrana apical; 
- Uma vez no interior da célula tubular, 
o Na é ativamente transportado para 
seu exterior através da membrana 
basolateral em uma troca com o K 
pela Na -K –ATPase; 
- Um canal de vazamento de K impede 
o acúmulo de K no interior da célula. O 
resultado final é a reabsorção de Na 
através do epitélio tubular. 
 TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO: 
SIMPORTE COM O SÓDIO 
- O transporte ativo secundário 
acoplado ao sódio é responsável pela 
reabsorção de muitas substâncias, 
incluindo a glicose, aminoácidos, íons e 
vários metabólitos orgânicos; 
- Um exemplo: a reabsorção de glicose 
acoplada ao Na através do epitélio do 
túbulo proximal; 
- A membrana apical contém o 
cotransportador de Na-glicose (SGLT) 
que leva a glicose para o citoplasma 
contra seu gradiente de concentração 
através do uso da energia do Na, que 
se move a favor de seu gradiente 
eletroquímico; 
- Na superfície basolateral da célula, o 
Na é bombeado para fora pela Na -K -
ATPase, ao passo que a glicose se 
difunde para fora através de um 
mecanismo de difusão facilitada 
envolvendo o uso de transportadores 
GLUT; 
- O mesmo padrão básico é utilizado 
por outras moléculas que são 
transportadas acopladas ao Na: uma 
proteína de simporte apical e um 
carreador para difusão facilitada ou 
um trocador iônico na membrana 
basolateral. Outras moléculas que são 
reabsorvidas por mecanismos similares 
incluem os aminoácidos, o lactato, 
intermediários do ciclo do ácido cítrico, 
como o -cetoglutarato (CG), e íons, 
como o fosfato e o sulfato; 
- Alguns dos transportadores apicais 
utilizam o H no lugar do Na. 
 REABSORÇÃO PASSIVA: UREIA 
- A ureia, um resíduo nitrogenado, não 
possui mecanismos de transporte ativo 
no túbulo proximal, mas pode se 
deslocar através das junções celulares 
epiteliais por difusão, se houver um 
gradiente de concentração da ureia. 
Inicialmente, as concentrações de 
ureia no filtrado e no líquido 
extracelular são iguais; 
- Entretanto, o transporte ativo de Na e 
de outros solutos para fora do lúmen 
tubular proximal gera um gradiente de 
concentração através do processo 
descrito a seguir; 
- Quando o Na e outros solutos são 
reabsorvidos no túbulo proximal, a 
transferência de partículas 
osmoticamente ativas torna o líquido 
extracelular mais concentrado que o 
filtrado que permaneceu no lúmen 
tubular; 
- Em resposta ao gradiente osmótico, a 
água move-se por osmose através do 
epitélio; 
- Até esse ponto, nenhumamolécula 
de ureia foi transportada para fora do 
lúmen, uma vez que não havia nenhum 
gradiente de concentração da ureia; 
- Quando a água é reabsorvida, a 
concentração de ureia no lúmen 
tubular aumenta – a mesma 
quantidade de ureia está presente em 
um volume menor de água; 
- Uma vez que o gradiente de 
concentração de ureia existe, a ureia 
move-se do lúmen tubular para o 
líquido extracelular, sendo transportada 
através das células ou pela via 
paracelular. 
 ENDOCITOSE: PROTEÍNAS 
PLASMÁTICAS 
- A filtração do plasma nos glomérulos 
normalmente deixa a maior parte das 
proteínas plasmáticas no sangue, mas 
algumas proteínas menores e 
peptídeos podem passar através da 
barreira de filtração; 
- A maioria das proteínas filtradas é 
removida do filtrado no túbulo 
proximal, de forma que normalmente 
apenas traços de proteínas aparecem 
na urina; 
- Mesmo sendo pequenas, as proteínas 
filtradas são muito grandes para serem 
reabsorvidas pelos transportadores ou 
por canais; 
- A maior parte delas entra nas células 
do túbulo proximal por endocitose 
mediada por receptores na membrana 
apical. Uma vez no interior das células, 
as proteínas são digeridas nos 
lisossomos; 
- Os aminoácidos resultantes são 
transportados através da membrana 
basolateral e absorvidos no sangue; 
- A digestão renal de pequenas 
proteínas filtradas, na verdade, é um 
método importante pelo qual 
peptídeos sinalizadores podem ser 
removidos da circulação. 
 O TRANSPORTE RENAL PODE 
ATINGIR SATURAÇÃO 
- A maior parte dos transportes no 
néfron usa proteínas de membrana e 
exibe as três características do 
transporte mediado: saturação, 
especificidade e competição; 
- A saturação refere-se à taxa de 
transporte máximo, que ocorre quando 
todos os transportadores disponíveis 
estão ocupados (saturados com) pelo 
substrato. Em concentrações abaixo do 
ponto de saturação, a taxa de 
transporte é diretamente relacionada à 
concentração do substrato; 
- Em concentrações de substrato iguais 
ou acima do ponto de saturação, o 
transporte ocorre a uma taxa máxima; 
- A taxa de transporte no ponto de 
saturação é o transporte máximo (Tm); 
- A reabsorção da glicose no néfron é 
um excelente exemplo das 
consequências da saturação. Em 
concentrações normais de glicose no 
plasma, toda a glicose que entra no 
néfron é reabsorvida antes de alcançar 
o final do túbulo proximal; 
- O epitélio tubular é bem suprido de 
transportadores para capturar a glicose 
à medida que o filtrado flui através 
dele; 
- Todavia, o que acontece se a 
concentração de glicose no sangue se 
torna excessiva, como ocorre no 
diabetes melito? Nesse caso, a glicose 
é filtrada mais rapidamente do que os 
transportadores podem a reabsorver; 
- Esses transportadores se tornam 
saturados e são incapazes de 
reabsorver toda a glicose que flui ao 
longo do túbulo; 
- Como resultado, parte da glicose não 
é reabsorvida e é excretada na urina; 
- Considere a seguinte analogia: 
assuma que os transportadores são 
como assentos de um trem da 
Disneylândia. Em vez de embarcar no 
trem estacionado a partir de uma 
plataforma parada, os passageiros 
sobem em uma esteira rolante que os 
carrega pelo trem. Quando os 
passageiros veem um assento livre, eles 
sentam nele; 
- Entretanto, se há mais pessoas na 
esteira rolante do que o número de 
assentos existentes no trem, algumas 
pessoas não encontrarão lugar para 
sentar. Como a esteira está levando as 
pessoas em direção à saída, elas não 
podem esperar pelo próximo trem. Em 
vez disso, acabam sendo transportadas 
para a saída. 
- Saturação do transporte mediado: A 
taxa de transporte de uma substância 
é proporcional à concentração da 
substância no plasma, até o ponto no 
qual os transportadores se tornam 
saturados. Uma vez que a saturação 
ocorre, a taxa de transporte alcança 
um máximo. A concentração do 
substrato no plasma, na qual o 
transporte máximo ocorre, é chamada 
de limiar renal. 
- As moléculas de glicose que são 
filtradas na cápsula de Bowman são 
como os passageiros sobre a esteira 
rolante; 
- Para serem reabsorvidas, cada 
molécula de glicose deve ligar-se a um 
transportador conforme o filtrado flui 
através do túbulo proximal; 
- Se apenas algumas moléculas entram 
no túbulo de cada vez, cada uma 
pode encontrar um transportador livre 
e ser reabsorvida, como ocorre quando 
há um pequeno número de pessoas na 
esteira rolante, e todas encontram 
assento no trem; 
- Contudo, se as moléculas de glicose 
são filtradas mais rapidamente para 
dentro do túbulo do que os 
transportadores de glicose podem as 
transportar, parte da glicose 
permanece no lúmen tubular e é 
excretada na urina; 
- A figura a é uma representação 
gráfica do manejo renal da glicose, 
mostra que a taxa de filtração da 
glicose do plasma para dentro da 
cápsula de Bowman é proporcional à 
concentração de glicose no plasma; 
- Devido à filtração não ser saturável, o 
gráfico continua em uma linha reta até 
o infinito: a concentração de glicose 
no filtrado é sempre igual à sua 
concentração plasmática; 
- A figura b mostra a taxa de 
reabsorção da glicose no túbulo 
proximal em função da concentração 
de glicose; 
- A reabsorção exibe uma taxa de 
transporte máximo (Tm) quando os 
carreadores são saturados. Observe 
que as concentrações plasmáticas 
normais de glicose estão bem abaixo 
do ponto de saturação; 
- A figura c mostra a taxa de excreção 
da glicose em relação à concentração 
de glicose no plasma. Lembre-se que a 
excreção é igual à filtração menos a 
reabsorção (E � F R); 
- Quando as concentrações 
plasmáticas de glicose são baixas o 
bastante para que 100% da glicose 
filtrada seja reabsorvida, nenhuma 
glicose é excretada. Uma vez que os 
transportadores alcançam a 
saturação, começa a excreção da 
glicose; 
- A concentração plasmática, na qual 
a glicose começa a aparecer na urina, 
é denominada limiar renal para a 
glicose. 
- Sob condições normais, toda a glicose 
filtrada é reabsorvida. Em outras 
palavras, a filtração é igual à 
reabsorção; 
- Observe, na Figura 19.10d, que as 
linhas que representam a filtração e a 
reabsorção são idênticas até a 
concentração da glicose no plasma 
alcançar o limiar renal. Se a filtração é 
igual à reabsorção, a diferença 
algébrica entre as duas é zero, e não 
há excreção; 
- Uma vez que o limiar renal é 
alcançado, a filtração começa a 
exceder a reabsorção. Observe, no 
gráfico, que as linhas da filtração e da 
reabsorção divergem nesse ponto; 
- A diferença entre a linha da filtração 
e a da reabsorção representa a taxa 
de excreção: 
 
 
- A excreção de glicose na urina é 
chamada de glicosúria e, em geral, 
indica a presença de uma 
concentração de glicose elevada no 
sangue; 
- Raramente, a glicose aparece na 
urina mesmo que a concentração de 
glicose no sangue seja normal. Essa 
situação é ocasionada por uma 
alteração genética, na qual o néfron 
não pode produzir transportadores 
suficientes; 
 AS PRESSÕES NOS CAPILARES 
PERITUBULARES FAVORECEM A 
REABSORÇÃO 
- A reabsorção refere-se ao movimento 
de solutos e água do lúmen tubular 
para o líquido intersticial. De que 
maneira, então, o líquido reabsorvido 
entra no capilar? 
- A resposta é que a pressão 
hidrostática que existe ao longo de 
toda a extensão dos capilares 
peritubulares é menor do que a pressão 
coloidosmótica, de modo que a 
pressão resultante favorece a 
reabsorção; 
- Os capilares peritubulares têm uma 
pressão hidrostática média de 10 
mmHg (em contraste com os capilares 
glomerulares, em que a pressão 
hidrostática média é de 55 mmHg); 
- A pressão coloidosmótica, que 
favorece o movimento do líquido para 
dentro dos capilares, é de 30 mmHg; 
- Como resultado, o gradiente de 
pressão nos capilares peritubulares é 
de 20 mmHg, favorecendo a absorçãodo líquido para dentro dos capilares; 
- O líquido que é reabsorvido passa dos 
capilares para a circulação venosa e 
retorna ao coração. 
 
 SECREÇÃO 
- Secreção é a transferência de 
moléculas do líquido extracelular para 
o lúmen do néfron; 
-A secreção, assim como a reabsorção, 
depende principalmente de sistemas 
de transporte de membrana; 
- A secreção de K e H pelo néfron distal 
é importante na regulação da 
homeostasia desses íons. Além disso, 
muitos compostos orgânicos são 
secretados; 
- Esses compostos incluem tanto 
metabólitos produzidos no corpo 
quanto substâncias provenientes do 
meio externo, conhecidas como 
xenobióticos; 
- A secreção torna o néfron capaz de 
aumentar a excreção de uma 
substância. Se uma substância filtrada 
não é reabsorvida, ela é excretada 
com muita eficácia; 
- Se, no entanto, a substância filtrada 
para dentro do túbulo não é 
reabsorvida, e ainda é secretada para 
dentro do túbulo a partir dos capilares 
peritubulares, a excreção é ainda mais 
eficaz; 
- A secreção é um processo ativo, uma 
vez que requer transporte de substratos 
contra seus gradientes de 
concentração; 
- A maioria dos compostos orgânicos é 
secretada através do epitélio do túbulo 
proximal para o interior do lúmen 
tubular por transporte ativo secundário; 
- Analisaremos como o túbulo realiza a 
secreção de ânions orgânicos; 
- Os transportadores responsáveis pela 
secreção de solutos orgânicos 
apresentam pouca especifidade. 
* Por exemplo: a família do 
transportador de ânions orgânicos 
(OAT), mostrado nessa figura, é capaz 
de transportar uma grande variedade 
de ânions endógenos e exógenos, 
desde sais biliares até benzoato, 
utilizado como conservante em 
refrigerantes, salicilato, proveniente do 
ácido acetilsalicílico, e o adoçante 
artificial sacarina. 
- A secreção de ânions orgânicos pelo 
OAT é um exemplo de transporte ativo 
terciário, em que o uso da energia do 
ATP é removido em duas etapas do 
OAT. 
* Vejamos como isso funciona: 
1. Na primeira etapa desse 
processo, que é um transporte 
ativo direto, o túbulo proximal 
usa ATP para manter a baixa 
concentração intracelular de 
Na; 
2. Na segunda etapa, o gradiente 
de Na é, então, usado para 
concentrar o dicarboxilato 
dentro da célula tubular, 
utilizando um cotransportador 
Na-dicarboxilato, chamado de 
NaDC; 
- O NaDC é encontrado tanto na 
membrana apical quanto na 
membrana basolateral das células do 
túbulo proximal; 
- Dicarboxilatos são as formas iônicas 
dos ácidos dicarboxílicos, que possuem 
dois grupos (OCOOH). A maior parte 
dos intermediários do ciclo do ácido 
cítrico, incluindo o citrato, o 
oxaloacetato e o �-cetoglutarato 
(�CG), são dicarboxilatos. A Figura 
19.12 ilustra o �CG como o 
dicarboxilato. 
- A concentração de dicarboxilato 
dentro da célula tubular determina o 
terceiro passo da secreção de ânions 
orgânicos; 
- O OAT é um transportador ativo 
indireto, que utiliza o movimento do 
dicarboxilato a favor do seu gradiente 
de concentração para deslocar um 
ânion orgânico contra o seu gradiente, 
transferindo-o para o interior da célula; 
- No passo final, uma vez que o ânion 
orgânico está concentrado no interior 
da célula tubular, ele pode ser 
facilmente transportado por difusão 
facilitada para o interior do lúmen 
tubular; 
- Os transportadores apicais ainda não 
foram completamente identificados, 
mas parecem ser trocadores de ânions.