FILTRAÇÃO GLOMERULAR E HEMODINÂMICA RENAL

Prévia do material em texto

Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
FILTRAÇÃO GLOMERULAR E HEMODINÂMICA RENAL
FUNÇÕES DOS RINS:
● Regulação do equilíbrio hidroeletrolítico
● Excreção de produtos do metabolismo
● Excreção de substâncias bioativas - ex.: hormônios e fármacos
● Regulação da pressão sanguínea
● Regulação da produção de hemáceas
● Ativação da vitamina D
● Gliconeogênese
Destaca-se a presença da medula renal
(com pirâmides renais), do córtex renal
(presença dos glomérulos renais), dos
cálices menores (drenam a urina
formada no parênquima para os cálices
maiores e, posteriormente, para pelve e
ureter) e maiores da pelve renal.
DIREÇÃO DO FLUXO
A estrutura dos vasos renais e a direção que o sangue percorre é essencial para os
processos fisiológicos de manipulação do plasma pelos rins.
Via do sangue Via do filtrado
1
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
MANIPULAÇÃO DO PLASMA
Os rins regulam a quantidade de água e eletrólitos no organismo pelo processamento do
plasma sanguíneo que, enquanto percorre os néfrons, é manipulado segundo a necessidade.
Os principais meios de manipulação são:
Filtração glomerular→ fluxo de plasma do capilar glomerular para o espaço de Bowman
(urinário - interno à cápsula de Bowman); livre de proteínas e de elementos celulares.
Secreção→ transporte seletivo de moléculas do capilar peritubular para a luz do túbulo renal.
Reabsorção→ transporte seletivo de moléculas da luz do túbulo renal para o capilar
peritubular.
Excreção→ eliminação de substâncias sob a forma de urina.
A intensidade com que as substâncias são excretadas na urina representa a interação entre
os processos de manipulação do plasma.
FILTRAÇÃO GLOMERULAR
PERMEABILIDADE SELETIVA
A barreira de filtração glomerular, composta pelo endotélio glomerular e camada visceral da
cápsula de Bowman, tem permeabilidade seletiva devido a suas características estruturais.
Tamanho: as fenestras do endotélio e da lâmina basal do capilar, por serem estreitas,
impedem a entrada de moléculas grandes.
Carga elétrica: o glicocálix do polo apical do endotélio capilar expressa glicoproteínas de
carga negativa, repelindo moléculas com a mesma carga.
Ainda que dificultada, pode haver filtração de pequena parte dessas moléculas.
2
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
Permeabilidade seletiva a dextranas
Dextranas são moléculas trabalháveis em laboratório, podendo ser polimerizadas e ter sua
carga alterada e variável.
→ A taxa de filtração e o tamanho da molécula
são inversamente proporcionais
↑ tamanho : ↓ TFG
Os capilares são permeáveis à água, porém
impermeáveis a proteínas. Dessa forma, ao longo
do percurso, há a perda de água para o espaço
tissular e a concentração plasma sanguíneo.
TAXA DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR
A taxa de filtração glomerular (TFG) é determinada
pela pressão efetiva de filtração (P<UF>) e pelo
coeficiente de ultrafiltração (Kf).
TFG = Kf . P<UF>
Obs.: a TFG também pode ser determinada pelo fluxo
sanguíneo.
*Os capilares glomerulares têm taxa de filtração muito
mais alta do que a maioria dos capilares, devido a ↑ PH
e ↑ Kf.
A fração do fluxo plasmático renal que é filtrada -
Fração de Filtração - é aproximadamente 20%.
FF = TFG / FPR
FPR = fluxo plasmático renal
Pressão Efetiva de Filtração (P<UF>)
Diferença entre a pressão hidrostática ( ) e a pressão oncótica ( ) estabelecida entre o∆𝑃 ∆Π
capilar e o espaço capsular ao longo do glomérulo renal.
P<UF> = PH-∆ ∆Π
Pressão hidrostática ( H)∆𝑃
● Força exercida pela presença física de líquido dentro dos capilares
● Força a saída de água de seu compartimento para o interstício
3
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
PH = PCapilar - PTubular∆
Pressão oncótica ( )∆Π
● Força gerada por proteínas do plasma sanguíneo (ex.: albumina e globulinas)
● Fazem a água permanecer ou ser atraída para os capilares
= Capilar - Tubular∆Π Π Π
Assim, a pressão de filtração efetiva é dada por:
P<UF> = PH Capilar- PH Tubular - H CapilarΠ
PH Capilar = Pressão hidrostática dentro dos
capilares glomerulares
P H Tubular / Caps = Pressão da cápsula de Bowman
πCap = Pressão oncótica / coloidosmótica
glomerular
RESULTANTE⇒ Pressão de filtração resultante
Pressão hidrostática glomerular (dentro dos capilares)→ Favorece a filtração
Pressão hidrostática da cápsula de Bowman (fora dos capilares)→ Opõe-se à filtração
Pressão oncótica das proteínas plasmáticas (capilar)→ Opõe-se à filtração
Pressão oncótica das proteínas da CB→ Favorece a filtração
*Sob condições normais, a concentração de proteínas no filtrado glomerular é tão baixa que a pressão
coloidosmótica do líquido da cápsula de Bowman é considerada zero.
4
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
Relação entre as pressões durante a filtração
O ↑ ocorre, pois a água sai dos capilares devido∆Π
a PH Capilar, concentrando as proteínas no plasma.
A tendência é que as pressões hidrostática e
oncótica se equilibrem. Porém, ocorre a constante
passagem de fluídos para o espaço de Bowman,
havendo a filtração.
A tendência da pressão dos vasos sanguíneos é ir
diminuindo conforme a passagem para o vaso
posterior, para que o fluxo seja unidirecional.
Pressão hidrostática nos vasos renais
Na arteríola aferente: ΔP > Δπ, pois a quantidade de água no capilar é superior à do espaço
capsular, o que colabora com a saída do líquido para o meio.
Na arteríola eferente: ΔP = Δπ (ou próximo), pois as pressões tendem a estabelecer um
equilíbrio, que ocorre graças ao fluxo de líquido entre os meios.
5
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
Filtração Sistêmica x Filtração Renal
A circulação sistêmica busca equilibrar as quantidades filtradas e absorvidas, enquanto a
renal faz, exclusivamente, a filtração do plasma.
A ΔPH na circulação sistêmica é maior que a Δπ do interstício, assim, há a filtração de parte
do plasma. Com isso, a ΔPH diminui, e a Δπ, constante devido à baixa permeabilidade dos
vasos, fornece a força osmótica necessária para a reabsorção pelo capilar.
A ΔPH na circulação glomerular é maior que a Δπ do interstício, então também há filtração.
Porém, a ΔPH se mantém constante, logo haverá um aumento da Δπ para que se atinja um
equilíbrio entre pressões.
Coeficiente de Ultrafiltração (K)
O coeficiente de ultrafiltração é dado pelo produto do coeficiente de permeabilidade
(condutividade hidráulica) pela área de superfície do capilar.
kf = k . S
O coeficiente de ultrafiltração é diretamente proporcional à velocidade de filtração, mas não
necessariamente à quantia efetivamente filtrada.
Permeabilidade
A permeabilidade da barreira de filtração é diretamente proporcional à velocidade de
filtração.
● Uma maior permeabilidade permite que fluidos atravessem a barreira e sejam filtrados
nas porções iniciais do capilar.
6
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
● Isso equilibra as pressões precocemente, interrompendo o fluxo antes de chegar ao
final do vaso.
A permeapenas se for bem baixa. Nesse caso, o equilíbrio entre as pressões ainda não
foi atingido ao final do capilar, não se filtrando tanto quanto poderia. Assim, a pressão
oncótica quase não se altera.
P<UF> cai, assim, a filtração não varia, pois o equilíbrio ocorre antes do fim do capilar.
Se a permeabilidade capilar cai, a filtração glomerular cai juntamente.
Superfície do capilar
A área de superfície do capilar estabelece um limite para a taxa de filtração, pois,
independentemente do aumento do fluxo sanguíneo, só poderá ser filtrado o que fazer
contato com a superfície e não ficar no centro do lúmen capilar.
Taxa de filtração por diferentes determinantes
Ultrafiltração glomerular é presso-dependente e fluxo-dependente
↑ Taxa de filtração ↓ Taxa de filtração
P. hidrostática (capilar) P. oncótico (capilar)
P. oncótica (túbulo) P. hidrostática (túbulo)
Permeabilidade*
Fluxo sanguíneo renal
Ultrafiltração glomerular é presso-dependente
↑ pressão hidrostática da cápsula de Bowman ↓ TFG
7
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
- Alterações na pressão da cb não constituem meio primáriode regulação da TFG
- Estado patológico⇒ cálculo renal obstrui o trato urinário, aumentando a pressão da
cápsula, diminuindo a TFG.
↑ pressão oncótica capilar glomerular ↓ TFG
- Da arteríola aferente para a frente, a [ptn plasmáticas] aumenta ~20%→ filtração de
líquido do capilar
↑ pressão oncótica arterial : ↑ pressão oncótica capilar glomerular : ↓ TFG
↑ pressão hidrostática do capilar glomerular ↑ TFG
- Principal meio de regulação fisiológica da TFG
- A pressão hidrostática capilar é determinada por 3 variáveis: pressão arterial,
resistência arteriolar aferente e eferente.
↑ PA : ↑ TFG (atenuado por mecanismos de autorregulação)
FLUXO SANGUÍNEO RENAL
O fluxo sanguíneo renal (FSR) é determinado pela variação da pressão aórtica (PA) e venosa
(PV) e pela resistência vascular renal total (R).
FSR =
𝑃𝐴 − 𝑃𝑉
𝑅
● O fluxo sanguíneo renal é diretamente proporcional à taxa de filtração glomerular⇒ ↑
FSR : ↑ TFG
● Uma maior quantidade de sangue que passa pelo capilar implica em uma maior
quantidade de conteúdo que percorre a região e, assim, uma maior quantidade será
filtrada.
Resistência
A resistência das arteríolas aferentes e eferentes são as principais variáveis do fluxo.
● A resistência é inversamente proporcional ao fluxo sanguíneo e, assim, à taxa de
filtração⇒ ↑ R : ↓ FSR : ↑ TFG
● A mudança do raio do vaso altera o volume do fluxo, a pressão hidrostática e a TFG.
8
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
Consequências da vasoconstrição Consequências da vasodilatação
Efeito bifásico da constrição da arteríola eferente
Níveis moderados de constrição causam aumento discreto na TFG, já níveis graves
provocam redução da TFG.
- Com maior contrição eferente e aumento da [ptn plasmáticas]⇒ rápido ↑ não linear da
pressão oncótica, causada pelo efeito Donnan.
AGENTES MODULADORES
O fluxo sanguíneo pode ser modulado por fatores vasoativos→ Angiotensina II,
Noradrenalina, Endotelina, Leucotrienos, Fatores vasodilatadores derivados do endotélio (NO)
e Peptídeo natriurético atrial.
- Mecanismos fisiológicos e fisiopatológicos
Angiotensina II
Hormônio que integra o sistema renina angiotensina aldosterona e atua na regulação da
pressão sanguínea e homeostase dos fluidos corporais.
*pode ser considerado hormônio circulante e um autacoide.
Entre seus efeitos fisiológicos estão:
● ↑ resistência (constrição) das arteríolos aferentes e eferentes (principalmente)
● ↑ pressão hidrostática glomerular
● ↓ fluxo sanguíneo renal
9
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
Com ↑ pressão há o ↑ filtração e com a ↓ fluxo há ↓ filtração⇒ Depende da intensidade da
ação da angiotensina:
- ↑ mais intenso de angiotensina II, mesmo com a maior pressão não há aumento da
filtração, pois está com o fluxo reduzido.
- Menor ↑ angiotensina II a variação de pressão é mais importante do que a do fluxo,
visto que o fluxo não cai tanto.
Filtração Glomerular e Resistências nas Arteríolas Aferente e Eferente
↑ RA : ↓ Filtração por néfron
↑ RE : ↑ Filtração por néfron
Efeito da angiotensina II na hemodinâmica renal e na filtração glomerular
Embora a pressão seja
favorável ao aumento da
filtração, a diminuição
expressiva do fluxo
sanguíneo é responsável
por diminuí-la.
Endotelina, Noradrenalina e Adrenalina
Hormônios que promovem a vasoconstrição, ↑ pressão arterial e, embora ↑ pressão, ↓ fluxo,
tendo como resultado a ↓ taxa de filtração.
10
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
Em geral, os níveis de noradrenalina e de adrenalina se equiparam à atividade do sistema
nervoso simpático→ noradrenalina e adrenalina exercem pouca influência na hemodinâmica
renal, exceto sob condições associadas a uma ativação intensa do simpático.
Endotelina→ peptídeo liberado por células endoteliais de vasos renais lesionados e por
outros tecidos→ contribui com a minimização da perda de sangue em caso de rompimento
de vasos (homeostase).
Peptídeos Natriurético Atrial
Peptídeo secretado por células musculares cardíacas atriais para normalizar a volemia e a
pressão arterial quando a musculatura cardíaca está excessivamente distendida devido ao
aumento do volume sanguíneo.
O PNA possui entre os seus efeitos:
● Dilatação da arteríola aferente e constrição da arteríola eferente⇒ ↑ fluxo de entrada e
↓ fluxo de saída do capilar glomerular.
● ↑ PH
Fluxo
Resistência
O fluxo líquido não varia muito, mas a taxa de filtração aumenta, pois, o sangue tem maior
facilidade para entrar no capilar e dificuldade para sair.
11
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
AUTORREGULAÇÃO
Mecanismo de feedback intrínseco dos rins que impede que variações de pressão sistêmica
se reflitam na pressão glomerular, visto que
podem ser danosas ao glomérulo.
A TFG se mantém constante mesmo com valores distintos do FSR, mostrando que a
autorregulação responde a intervalos de pressão sistêmica de 70-200 mmHg.
Feedback tubuloglomerular
Para a autorregulação, os rins têm um mecanismo de feedback que estabelece uma ligação
entre as concentrações de NaCl, na mácula densa, com o controle da resistência arteriolar
renal.
1. A taxa de filtração glomerular se altera
2. O fluxo ao longo do túbulo renal é proporcional, mas a reabsorção no TCP e na AH são
contrárias
3. Estimulação da mácula densa, sensível à NaCl
4. Substâncias parácrinas se difundem da mácula densa para a arteríola aferente
5. Constrição/Dilatação da arteríola aferente.
12
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
Através deste mecanismo, a resistência da arteríola se altera, tal qual a pressão hidrostática
do glomérulo, o que interfere no fluxo tubular e, assim, a taxa de filtração é restaurada.
Resposta miogênica
Capacidade dos vasos de resistirem ao estiramento durante o ↑ pressão arterial,
desencadeando - a partir de sensores das arteríolas.
● Contração do músculo liso vascular, prevenindo o estiramento do vaso e ↑ resistência
vascular, o que auxilia na prevenção do ↑ excessivo do FSR e TFG durante momentos
de ↑ PA.
● Impede que grande variação de P no glomérulo→ funciona em um determinado
intervalo
13
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
GBF - fluxo sanguíneo glomerular
PGC - pressão hidrostática do capilar glomerular
R - resistência; A - aferente; E- eferente
Como um cálculo compromete a taxa de filtração glomerular?
A obstrução das vias de excreção da urina pode aumentar a pressão do lúmen dos tubos
devido ao acúmulo de líquido em seu interior.
Como o sistema tem caráter tubular contínuo, a pressão em qualquer porção do trato se
reflete em outra porção, que pode até estar distante.
Por exemplo, um cálculo encontrado no ureter dificulta a excreção de urina, aumenta a
pressão na região do cálculo e superior a ele, chegando até o espaço capsular.
O aumento da pressão tissular diminui o gradiente de pressão efetivo, reduzindo, portanto, a
taxa de filtração.
CLEARANCE
“Depuração renal”
Consiste na taxa em que os rins excretam certa substância, refletindo, assim, a taxa de
filtração glomerular.
[Filtrado] = [Excretado]
obs.: Normalmente, utiliza-se creatinina ou inulina.
A medição da TFG envolve o uso de marcadores, que são injetados no sangue e têm
concentração determinada na urina. O marcador deve:
● Ser filtrado
● Não ser reabsorvido e não ser secretado
● Não ser metabolizado
● Não ser eliminado por vias extrarrenais
A taxa de excreção de um marcador ideal é diretamente proporcional à taxa de filtração de
fluidos.
Carga / Quantidade Filtrada = Volume filtrado x [Filtrado]⇒QntFiltardo= Vfilt x [Filt]
Quantidade Excretada = Volume excretado x [Urina]⇒QntExcretado = Vexc x [U]
Determinação da taxa de filtração glomerular
Carga Filtrada = Carga Excretada⇒ TFG x [inulina] = Vinulina excretada x [U]inulina
TFG = [U]inx Vin exc / Pin
obs.: Como a inulina é livremente filtrada, pode-se dizer que a [inulina] é igual a [plasmática de inulina].
TFG: Taxa de filtração glomerular (= volume filtrado)
14
Nicole Siqueira de Arruda CB USP FMRP
V: Débito urinário da substância (mL/min)
[U]: Concentração na urina (mM/mL)
P: Concentraçãono plasma (mM/mL)
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
John E. Hall. Guyton & Hall Fundamentos de Fisiologia. Grupo GEN, 2017. 9788595151550.
Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788595151550/. Acesso
em: 23 nov 2021.
15