Apostila de fisiologia sistema renal

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1 Nathália Brendler | Med. Vet. | Fisiologia renal 
Constituição do sistema urinário 
 Rins 
 Ureteres 
 Bexiga 
 Uretra 
Funções 
a) Filtração, absorção e excreção de 
substâncias1. 
b) Síntese de hormônios que regulam pressão 
arterial (renina) e eritropoiese2 
(eritropoetina). 
c) Regulação de hemodinâmica renal e sistêmica 
(ação de hipertensor e hipotensor); 
d) Controle do balanço eletrolítico (íons Na, K, 
Mg, Cl, HCO3 e Ca); 
a) Regulação do equilíbrio ácido-base (excreção 
de radicais ácidos e conservação de bases); 
b) Participação na regulação do metabolismo 
ósseo de cálcio e fósforo (metabolismo da 
vitamina D3). 
Rins – estrutura macroscópica 
 
Os rins são órgãos pares nutridos pela 
artéria renal e drenados pela veia renal. Estes 
vasos estão localizados no hilo renal. 
Internamente é dividido em córtex e 
medula, cujo limite corticomedular está 
 
1 Significado dos termos: filtração é o processo pelo qual a substância deixa o plasma sanguíneo e torna-se parte do filtrado 
renal (sangue  néfron); reabsorção é o retorno da substância do néfron para a corrente sanguínea para ser utilizada 
novamente no organismo (néfron  sangue); secreção/excreção é a eliminação de substâncias que inicialmente não foram 
filtradas e precisam ser eliminadas na urina (sangue  néfron). 
2 Eritropoiese é o processo de produção e maturação de hemácias. 
3 A vitamina D está envolvida na reabsorção de cálcio no néfron distal e no segmento conector. 
localizado na base das pirâmides renais (também 
chamadas pirâmides de Malpighi). 
As papilas renais localizam-se no ápice da 
pirâmide. 
Néfron – estrutura microscópica 
 
Os néfrons são a unidade funcional dos 
rins. Cada néfron é constituído por corpúsculo 
renal, túbulo contorcido proximal (TCP), alça de 
Henle e túbulo contorcido distal (TCD). Cada TCD 
se abre para o interior dos ductos coletores, os 
quais já não são considerados componentes 
do néfron. 
A alça de Henle está localizada na zona 
medular e as demais partes do néfron na zona 
cortical. Os néfrons podem ser classificados em 
dois tipos de acordo com a penetração na região 
medular: 
a) Néfron cortical: a alça de Henle é curta e 
penetra pouco na medula renal. 
b) Néfron justamedular: a alça de Henle é longa 
e penetra profundamente na medular. 
 
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1) Corpúsculo renal/ corpúsculo de Malpighi 
É formado pela cápsula de Bowman e pelo 
glomérulo renal (tufo de capilares fenestrados). 
Apresenta um polo vascular (onde entram 
as arteríolas aferentes e saem as eferentes) e um 
polo urinífero. 
A cápsula de Bowman apresenta dois 
folhetos: um visceral que envolve a rede capilar 
(junto ao endotélio vascular e as membranas 
basais forma a barreira de filtração glomerular); e 
um parietal formado por epitélio pavimentoso 
simples. Entre os dois folhetos encontra-se o 
espaço urinífero que capta o filtrado glomerular. 
 
2) Aparelho justaglomerular 
É uma estrutura localizada no polo 
vascular do corpúsculo renal que participa do 
controle da pressão arterial. É formado por: 
 
4 Cotransporte: as duas substâncias são levadas para a mesma direção; contratransporte: uma entra e outra sai. 
5 Excretar é eliminar do corpo, ou seja, do sangue  urina. É o mesmo processo de secreção, mas chamado assim por se 
tratar de substâncias maléficas ao organismo. 
a) Células justaglomerulares: modificações 
da túnica média da arteríola aferente 
responsáveis pela secreção de renina. 
b) Mácula densa: células do TCD adjacente 
ao corpúsculo renal que são sensíveis a 
variações na concentração de sódio no 
filtrado. 
 
3) Túbulo contorcido proximal (TCP) 
Reabsorve a maior parte dos solutos filtrados, 
o que inclui: 
 Água: reabsorve em torno de 90% da água 
proveniente do espaço urinífero; 
 Sódio (Na+): reabsorção ativa de sódio 
pela bomba de Na+/K+-ATPase (bomba de 
sódio e potássio) que troca 3Na+ para o 
sangue e traz 2K+ para o TCP; 
cotransporte4 com glicose (SGLT) ou 
aminoácidos (EAAT, SIT...); 
contratransporte com H+. 
Obs.: logo, o TCP realiza a excreção de H+ 
 Glicose e aminoácidos: a glicose ou o 
aminoácido é cotransportado com o Na+ 
por proteínas transportadoras da 
superfície apical. 
 Bicarbonato (HCO3-): o TCP reabsorve de 
60% a 85% do HCO3− filtrado. 
Além do H+, também excreta5 creatinina e 
amônia (substâncias tóxicas) e digere drogas. 
 
 
 
 
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4) Alça de Henle 
Seguimento em forma de U constituído por 
uma porção descendente e outra ascendente. 
Participa da reabsorção de água e dos íons Na+ e 
Cl- e secreção de ureia, deixando a urina 
iso/hipo/hipertônica6. 
a) Ramo descendente: muito permeável à 
água; pouco aos sais  urina torna-se 
hipertônica7. 
A água consegue se difundir das 
alças para o interstício8, o que deixa a 
urina mais concentrada. Uma pequena 
quantidade de ureia entra no néfron por 
difusão passiva. 
b) Ramo ascendente delgado: impermeável à 
água; muito permeável aos sais  urina 
torna-se isotônica. 
Os íons se difundem passivamente 
para o interstício enquanto a água fica 
retida. Um pouco de ureia é excretada. 
c) Ramo ascendente espesso: impermeável à 
água e aos sais. Realiza transporte ativo de 
Cl- e Na+ (Na+/K+-ATPase) na membrana 
 
6 De forma simples, hipotônica: poucas substâncias dissolvidas em muita água ( concentrado); isotônica: equilíbrio; 
hipertônica: muitas substâncias para pouca água (↑concentrado). 
7A água sai, mas os íons ficam retidos, logo, urina fica mais concentrada (hipertônica). 
8 Espaço entre o capilar sanguíneo e o néfron. 
basolateral e cotransporte ativo 
secundário de Na+, K+, Cl−, na membrana 
apical (inibido por furosemida)  filtrado 
hipotônico. 
 
5) Túbulo contorcido distal (TCD) 
Assim como o ramo ascendente espesso 
da alça de Henle, o TCD é impermeável à água e à 
ureia, mas capaz de realizar o transporte de íons. 
Ambos são denominados segmentos diluidores, 
já que realizam a reabsorção de sais sem liberar a 
água, o que resulta em um fluido tubular 
hipotônico. 
Faz a reabsorção de: 
 Sódio: reabsorção ativa pela Na+/K+-
ATPase e pelo cotransportador ativo de 
NaCl (é inibido pelos diuréticos tiazídicos). 
 Cloro (Cl-): difusão passiva através de 
canais de Cl- e cotransporte com Na+. 
 Cátions Ca 2+ e Mg2+: através das claudinas, 
que são proteínas das junções 
paracelulares. 
Além de excretar o K+ na bomba de sódio e 
potássio, também são excretados íons H+ (o que 
torna a urina ácida e mantém o equilíbrio 
acidobásico do sangue). 
 
 
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6) Ducto coletor: é uma estrutura que não faz 
parte do néfron, mas que que será 
responsável por receber o material produzido 
nos néfrons (urina) e transportá-lo para a 
pelve renal. 
 Reabsorve NaCl, ureia e, sobre efeito 
de ADH (hormônio antidiurético), 
água 
 Pode secretar ou reabsorver K+ 
 Secreção de H+ e amônia. 
 
 
Formação da urina 
Secreção urinária = filtrado glomerular + secreção 
tubular – reabsorção tubular 
A filtração do sangue ocorre no 
glomérulo, quando cerca de 20% do sangue 
circulante entra pela arteríola aferente. Os 
resíduos do plasma formam o filtrado glomerular, 
que é um fluido localizado no espaço unífero 
muito semelhante ao plasma sanguíneo (no 
entanto, sem proteínas). 
Ao chegar no TCP, o filtrado glomerular 
passa a se chamar líquido tubular devido às 
mudanças de composição em consequência da 
reabsorção e secreção no lúmen tubular. 
 
Taxa de filtração glomerular (TFG) é um 
parâmetro da função renal, expresso em mililitros 
 
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de filtrado glomerularformado por minuto por 
quilo de peso corporal (mL/min/kg). 
Algumas características das moléculas 
interferem na sua capacidade de cruzar a barreira 
de filtração glomerular, como: 
a) Tamanho das moléculas: moléculas com mais 
de 4nm (p. ex., albumina) são retidas, 
enquanto moléculas com 2nm são filtradas 
sem restrição (p. ex., água); 
b) Carga elétrica das moléculas: a carga catiônica 
(+) é filtrada com maior facilidade do que a 
forma aniônica (-) da mesma molécula. 
c) Formato das moléculas: moléculas globulares 
(p. ex., proteínas) possuem restrição à 
passagem glomerular em maior grau do que 
moléculas alongadas. 
A reabsorção é o mecanismo de retorno à 
corrente sanguínea de substâncias úteis ao 
organismo encontradas no filtrado tubular, como 
o Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, glicose, aminoácidos, 
bicarbonato e água. Algumas substâncias 
movimentam-se passivamente por osmose ou 
difusão, enquanto outras necessitam ser 
ativamente transportadas ativamente. 
Regulação da filtração glomerular 
Em condições normais, os rins mantêm a 
TFG constante por fatores como: 
 
Sistema renina-angiotensina-aldosterona 
 A renina é um hormônio produzido pelas 
células justaglomerulares, liberado a partir de 
uma redução na pressão de perfusão renal. 
A renina catalisa a transformação do 
angiotensinogênio (produzido pelo fígado) em 
angiotensina I, que é convertida em angiotensina 
II pela enzima conversora de angiotensina (ECA), 
produzida no endotélio vascular dos pulmões e 
rins. 
A angiotensina II, forma mais ativa, 
aumenta a pressão arterial sistêmica e a pressão 
de perfusão renal ao promover: 
a) Vasoconstrição arteriolar; 
b) Aumento da retenção de sódio no 
TCP; 
c) Estimular a liberação de: 
 Aldosterona: secretada pela 
glândula suprarrenal, intensifica a 
reabsorção de sódio; 
 Vasopressina, também chamada 
hormônio antidiurético (ADH): 
liberada pela neuro-hipófise, 
estimula a reabsorção de água e 
ureia. 
A liberação de renina é inibida pela 
melhora da perfusão renal e pela elevação da 
angiotensina II plasmática, criando um sistema de 
feedback negativo. 
 Quando há excesso de Na+ no sangue, há 
redução da secreção de renina, o que inibe a 
produção de aldosterona e aumenta a excreção 
de Na+. Da mesma forma, o excesso de água no 
sangue inibe a produção de ADH e, na falta desse 
hormônio, o ducto coletor é impermeável à água 
e a urina liberada é hipotônica. 
↑ Na+ = ↓ renina = ↓ aldosterona = Na+ excretado na urina 
↑ H2O = ↓ AHD = ↓ reabsorção de H2O 
Logo, o sistema renina-angiotensina-
aldosterona é um importante regulador da TFG e 
do fluxo sanguíneo renal. Ao promover 
vasoconstrição da arteríola eferente, a 
angiotensina mantém a TFG constante mesmo 
quando o fluxo sanguíneo renal está baixo, o que 
impede a falência renal na hipotensão arterial. 
A aldosterona promove a reabsorção do 
Na+, que é seguido de reabsorção de água por 
osmose, normalizando o volume sanguíneo e, 
consequentemente, a pressão arterial. 
Indiretamente também facilita a excreção de H+, 
aumentando o pH sanguíneo (alcalose). 
A vasopressina/hormônio antidiurético 
(ADH) tem ação vasopressora e regula a 
osmolaridade e volume da urina ao tornar o ducto 
coletor permeável à água. Sua liberação é 
 
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estimulada pela hipovolemia e inibida por baixas 
temperaturas, álcool etílico e hipervolemia. 
 
Controle intrínseco 
O controle intrínseco do fluxo nas 
arteríolas aferentes e eferentes é realizado por 
dois mecanismos autorregulatórios: 
a) Reflexo miogênico: desencadeado por 
alterações na perfusão glomerular (sangue). 
Quando ocorre um aumento da pressão 
arterial, a vasoconstrição da arteríola 
aferente previne o aumento da pressão no 
glomérulo, permitindo que a taxa de filtração 
glomerular permaneça inalterada. 
Inversamente, quando ocorre uma queda da 
Pa, uma dilatação da arteríola aferente irá 
proteger o ritmo de filtração glomerular de 
uma queda. 
Ou seja, a pressão de perfusão aumentada 
gera aumento da resistência ao fluxo 
sanguíneo. 
b) Feedback negativo tubuloglomerular: 
desencadeado por alterações na provisão de 
fluido tubular (urina). 
O aumento da TFG aumenta a taxa de 
fluxo de fluido tubular, o que aumenta o 
fornecimento de NaCl. Por sua vez, a mácula 
 
9 Excesso de Na+ na urina. 
densa detecta o aumento da concentração de 
Na+ e Cl- no fluido tubular e há constrição da 
arteríola aferente. O resultado é a redução do 
fluxo e TFG. O inverso é verdadeiro. 
Fatores extra-renais 
São fatores sistêmicos que controlam a 
volemia ou tônus muscular: 
Aldosterona e ADH ↑ volemia 
Glicocorticoides e 
progesterona 
↑ retenção de líquidos 
Peptídeo natriurético 
atrial 
↑ natriurese9 e diurese 
Fator de crescimento 
semelhante à insulina 
(IGF) 
↑ TFG 
Estímulo α-adrenérgico Vasoconstrição renal 
Estímulo β-adrenérgico Ativa o sistema renina-
angiotensina-
aldosterona 
Dieta rica em proteínas ↑ fluxo de 
sangue renal e a TFG 
 
 
 
 
7 Nathália Brendler | Med. Vet. | Fisiologia renal 
 Alça de Henle 
 TCP Ramo 
descendente 
Ramo 
ascendente 
delgado 
Ramo 
ascendente 
espesso 
TCD Ducto coletor 
Reabsorção H2O, Na+, K+, 
glicose, 
aminoácidos 
Água Na+ e Cl- 
(passivo) 
Na+, Cl- e K+ 
(ativo) 
Na+, Cl-, Ca2+ 
e Mg2+ 
NaCl 
(aldosterona), 
ureia e H2O 
(ADH) e K+ 
Secreção/ 
excreção 
K+, H+, 
creatinina, 
amônia. 
Ureia Ureia - H+ H+, K+ e 
amônia 
 
Obs.: o transporte renal de K+ é singular, visto que o K+ é reabsorvido em algumas partes do 
túbulo e secretado em outras. 
Obs. 2: a glicose é livremente filtrada no glomérulo e depois reabsorvida no TCP, de forma que 
apenas leves traços desta aparecem em condições normais na urina. A presença de glicose na urina (ainda 
que a glicemia esteja normal) ocorre apenas quando a concentração plasmática excede um limiar e é 
denominada glicosúria renal. Geralmente reflete uma patologia de natureza genética que gera uma 
deficiência dos componentes tubulares em reabsorver glicose propriamente, mas pode ser uma condição 
fisiológica em diabéticos, gestantes e portadores de hipertireoidismo. 
Obs. 3: a taxa de filtração glomerular (TFG) pode ser medida a partir da depuração de creatinina. 
Como a creatinina é uma substância livremente filtrada, não secretada e minimamente reabsorvida, pode 
estimar a TFG. A depuração indica o volume de plasma que fica totalmente livre do soluto por unidade 
de tempo, ou seja, a eficiência dos rins. Assim, se estiver elevada no sangue, significa que não está sendo 
excretada de forma adequada, o que indica disfunções renais.