Fisiologia do Sistema Renal

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Sistema Renal
A função mais importante dos rins é a regulação homeostática do conteúdo de água e íons no sangue, também chamada de balanço do sal e da água, ou equilíbrio hidroeletrolítico. Podemos dividir as funções dos rins em seis áreas gerais:
1. Regulação do volume do líquido extracelular e da pressão arterial- Os rins trabalham de uma maneira integrada com o sistema circulatório para assegurar que tanto a pressão arterial quanto a perfusão tecidual permaneçam em uma faixa aceitável
2. Regulação da osmolalidade.
3. Manutenção do equilíbrio iônico- O sódio (Na) é o principal íon envolvido na regulação do volume do líquido extracelular e da osmolalidade.
4. Regulação homeostática do pH- Se o líquido extracelular se torna muito ácido, os rins excretam H+ e conservam íons bicarbonato (HCO3), que atuam como tampão; Inversamente, quando o líquido extracelular se torna muito alcalino, os rins excretam HCO3 e conservam H+.
5. Excreção de resíduos.
6. Produção de hormônios.
7. Síntese de glicose- através dos aminoácidos por gliconeogênese
Anatomia Renal
 
A produção de urina se inicia quando água e os solutos se deslocam do plasma para o interior de tubos ocos (néfrons), que compõem a maior parte dos dois rins. Esses túbulos modificam a composição do líquido à medida que ele passa ao longo dessas estruturas. O fluido já alterado, agora chamado de urina, deixa os rins e passa por um tubo, chamado de ureter. Existem dois ureteres, cada um partindo de um rim e se dirigindo para a bexiga urinária. A bexiga se expande e é preenchida com a urina até que, em um reflexo, chamado de micção, ela se contrai e elimina a urina através de um único tubo, a uretra.
Os rins são o local de produção da urina. Cada rim situa-se em um lado da coluna vertebral ao nível da décima primeira e décima segunda costelas, logo acima da cintura.
Cerca de 80% dos néfrons de um rim estão presentes quase que completamente no interior do córtex (néfrons corticais), ao passo que os outros 20% – chamados de néfrons justamedulares – penetram no interior da medula.
O néfron é a unidade funcional do rim. (Uma unidade funcional é a menor estrutura que pode efetuar todas as funções de um órgão.) 
O sangue entra no rim pela artéria renal, antes de seguir para as artérias menores, e, depois, para as arteríolas no córtex. Nesse ponto, o arranjo dos vasos sanguíneos forma um sistema porta.
A função do sistema porta renal é filtrar o fluido sanguíneo para o interior do lúmen do néfron, nos capilares glomerulares, e, então, reabsorver o fluido do lúmen tubular de volta para o sangue, nos capilares peritubulares
No sistema porta renal, o sangue flui das artérias renais para uma arteríola aferente. Das arteríolas aferentes, o sangue passa para uma primeira rede de capilares, uma rede em forma de novelo, chamada de glomérulo. O sangue que deixa os glomérulos passa para uma arteríola eferente, e, então, para uma segunda rede de capilares, os capilares peritubulares, que cercam o túbulo rena. Nos néfrons justamedulares, os longos capilares peritubulares que penetram na medula são chamados de vasos retos. Por fim, os capilares peritubulares convergem para a formação de vênulas e pequenas veias, enviando o sangue para fora dos rins através da veia renal
Processos que acontecem nos néfrons: 
· Filtração: é o movimento de líquido do sangue para o lúmen do néfron; ocorre apenas no corpúsculo renal.
· Reabsorção: é um processo de transporte de substâncias presentes no filtrado, do lúmen tubular de volta para o sangue através dos capilares peritubulares.
· Secreção: remove seletivamente moléculas do sangue e as adiciona ao filtrado no lúmen tubular.
O néfron inicia em uma estrutura oca globular, chamada de cápsula de Bowman, a qual envolve o glomérulo. O conjunto formado pelo glomérulo e pela cápsula de Bowman é chamado de corpúsculo renal.
As substâncias que deixam o plasma precisam passar através de três barreiras de filtração antes de entrarem no lúmen tubular:
1. Endotélio do capilar glomerular; são capilares fenestrados
2. Lâmina basal (membrana basal); peneira grossa que exclui a maioria das proteínas do filtrado
3. Epitélio da cápsula de Bowman; formado por células chamadas de podócitos e mesengiais
O volume de fluido que é filtrado para dentro da cápsula de Bowman por unidade de tempo é a taxa de filtração glomerular (TFG). A TFG média é de 125 mL/min, ou de 180 L/dia. Essa taxa significa que os rins filtram todo o volume plasmático 60 vezes por dia.
A TFG é influenciada por dois fatores: a pressão de filtração resultante, e o coeficiente de filtração. A pressão de filtração é determinada primeiro pelo fluxo sanguíneo renal e pela pressão arterial. O coeficiente de filtração possui dois componentes: a área de superfície dos capilares glomerulares, disponível para a filtração e a permeabilidade da interface entre capilar e cápsula de Bowman.
A pressão arterial fornece a pressão hidrostática, que impulsiona a filtração glomerular
Se a resistência global das arteríolas renais aumenta, o fluxo sanguíneo renal diminui, e o sangue é desviado para outros órgãos
Autorregulação da TFG
· Resposta miogênica: A vasoconstrição aumenta a resistência ao fluxo e leva a uma redução no fluxo sanguíneo através das arteríolas. A redução do fluxo sanguíneo diminui a pressão de filtração no glomérulo. Aumento da PA Distensão da parede da arteríola aferenteContração da arteríola aferente TFG relativamente contante
· Retroalimentação tubuloglomerular: via de controle local; 
Hormônios e neurônios autonômicos também influenciam a TFG
Os hormônios e o sistema nervoso autônomo alteram a TFG de duas maneiras: mudando a resistência das arteríolas e alterando o coeficiente de filtração.
Entre os mais importantes estão a angiotensina II, um potente vasoconstritor, e as prostaglandinas, que atuam como vasodilatadoras. Esses mesmos hormônios podem afetar o coeficiente de filtração devido à sua atuação sobre os podócitos ou sobre as células mesangiais
Reabsorção
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.
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. Com uma alta TFG, essa excreção pode ocorrer de forma bastante rápida. Contudo, se os íons e a água são necessários, eles são reabsorvidos.
A saturação refere-se à taxa de transporte máximo, que ocorre quando todos os transportadores estão ocupados pelo substrato. A taxa de transporte no ponto de saturação é o transporte máximo (Tm)
Secreção
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. Esses compostos incluem tanto metabólitos produzidos no corpo quanto substâncias provenientes do meio externo, conhecidas como xenobióticos.
Excreção
Quando o líquido chega ao final do néfron, ele apresenta pouca semelhança com o líquido que foi filtrado para a cápsula de Bowman. Glicose, aminoácidos e metabólitos úteis desaparecem, tendo sido reabsorvidos para dentro do sangue, e os resíduos orgânicos estão mais concentrados. A concentração de íons e água na urina é extremamente variável, dependendo do estado do corpo.
A creatinina é um produto da quebra da fosfocreatina, um composto que serve de fonte de energia e que é encontrado principalmente nos músculos. Embora a creatinina esteja sempre presente no plasma e seja facilmente medida, ela não é a molécula perfeita para estimar a TFG porque uma pequena quantidade é secretada na urina. 
1. Entender os fatores que influenciam a TFG.
A TFG é influenciada por dois fatores: a pressão de filtração resultante, e o coeficiente de filtração. A pressão de filtração é determinada primeiro pelo fluxo sanguíneo renal e pela pressão arterial. O coeficiente de filtração possui doiscomponentes: a área de superfície dos capilares glomerulares, disponível para a filtração e a permeabilidade da interface entre capilar e cápsula de Bowman.
2. Compreender a reabsorção dos íons Sódio, potássio, cloreto, cálcio, magnésio e da água quanto ao tipo de transporte e o local de reabsorção.
Sódio 
3. Entender o reflexo involuntário da micção
A micção é um reflexo espinal simples que está sujeito aos controles consciente e inconsciente pelos centros superiores do encéfalo. À medida que a bexiga urinária se enche com urina e as suas paredes se expandem, receptores de estiramento enviam sinais aferentes e eferentes através de neurônios sensoriais para a medula espinal para que o esfíncter interno e externo (o externo é controlado voluntariamente) mantenha-se fechados e o músculo detrusor se expanda. Ao se encher, a frequência de sinais dos receptores aferentes de alongamento aumentam e são interpretados como a vontade de urinar.
4. Compreender as vias de controle voluntario da micção, bem como a relação com os centros encefálicos superiores.
Centros no tronco encefálico e no córtex cerebral ( CPM e PAG) recebem essa informação e superam o reflexo de micção básico, inibindo diretamente as fibras parassimpáticas e reforçando a contração do esfincter externo da uretra. Quando chega o momento apropriado para urinar, esses mesmos centros removem a inibição e facilitam o reflexo, inibindo a contração do esfincter externo da uretra.