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Aparelho Urinário ANA LUISA ARRABAL DE ALMEIDA – VET 112 Introdução -Funções: excreção de resíduos metabólicos, regulação do volume e osmolaridade do ambiente interno do corpo, o líquido extracelular. Tem função também de produção hormonal, como a eritropoietina (regula produção de hemácias). Os rins participam do equilíbrio acido-básico pela liberação de prótons. Obs.: paratormônio produzido na paratireoide aumenta a ativação de vitamina D nos rins. Estrutura: -Cápsula fibrosa: oferece indícios patológicos no processo de necrópsia dependendo do grau de dificuldade em que é removida. -Córtex e medula renal. -Hilo: por onde passa vascularização, inervação e por onde sai o ureter. Néfron -É a unidade funcional dos rins. -Glomérulo: região enovelada de capilares por onde ocorre filtração. -Corpúsculo renal: glomérulo + cápsula de Bowman. -Alça de Henle: é dividida em ramo descendente, segmento fino do ramo ascendente e o segmento espesso do ramo ascendente. O que caracteriza a espessura é o tamanho das células presentes. -Depois, o túbulo perpassa exatamente entre as duas arteríolas que formam o glomérulo. Essa região fica entre a alça de Henle e o túbulo contorcido distal. • A:glomérulo; • B: túbulo contorcido proximal; • C: Túbulo contorcido distal; • D: Aparelho justaglomerular; • 1- Membrana basal glomerular; • 2- Folha parietal da cápsula de Bowman; • 3- Folha visceral da cápsula de Bowman; • 3a- Pedicelos; • 3b- Podócitos; • 4- Espaço de Bowman; • 5a- Mesângio (célula intraglomerular); • 5b- Mesângio (célula extraglomerular); • 6- Células granulares justaglomerulares; • 7- Mácula densa; • 8- Miócitos (músculo liso); • 9- Arteríola aferente; • 10- Capilares glomerulares; • 11- Arteríola eferente. -Mácula densa: células epiteliais especializadas na porção final de Alça de Henle que dividem a estrutura em néfron proximal e distal. É uma região bastante sensível às alterações osmolaridade – em especial a concentração de NaCl. Faz parte do aparelho justaglomerular. -Células mesangiais: preenchem os espaços do corpúsculo renal. Respondem ao ambiente e possuem uma pequena capacidade contrátil e podem influenciar o fluxo sanguíneo através dos capilares glomerulares. -Células granulares justaglomerulares: São células também do músculo liso das arteríolas, porém modificadas. Possuem grânulos, vesículas contendo renina. -No glomérulo, entra uma arteríola e sai outra arteríola, já que os glomérulos fazem parte do sistema porta renal (o comum seria entrar como arteríola e sair como vênula). -Aparelho justaglomerular: órgão com três componentes – células granulares justaglomerulares, mácula densa e células mesangiais. -Cada néfron possui mecanismo de regulação independente – mecanismo de feedback para controle de formação da urina. Obs.: depois do ducto coletor não há mais como fazer modificação e denomina-se a urina – com exceção dos cavalos, que adicionam muco a urina. -Capilares peritubulares: leito de capilares que envolve a estrutura do néfron. Os vasos retos são ramos capilares dos capilares peritubulares associados aos néfrons de alça longa. -Mecanismo de contra corrente: deixa a região medular renal hiperosmótica. O sangue desce captando sódio e sobe liberando sódio. -Há dois tipos de néfron: -Néfrons corticais ou corticomedulares: possui corpúsculo renal mais superficial no córtex e uma alça de Henle mais curta, que se estende até a junção do córtex com a medula ou até a zona externa da medula. -Néfron justamedular: alça de Henle mais profunda e corpúsculo renal mais próximo da medula (ainda que cortical). Esse néfron produz e ajuda a manter o gradiente osmótico medular, já que, à medida que o sangue desce junto com o sódio, a medula fica com osmolaridade maior. A produção de um gradiente osmótico medular aumenta a reabsorção de água nessa região. Obs.: ADH induz a expressão de aquaporinas no ducto coletor. Vesículas internas às células possuem aquaporinas e, sob estímulo, essas vesículas se fundem à membrana. -Número de néfrons nos rins varia muito entre espécies: URETER -Ureter é um tubo de músculo liso que realiza peristalse ou peristaltismo transportando a urina da pelve renal para a bexiga, entrando pela junção ureterovesical. -Junção ureterovesical: junção do ureter com a bexiga que realiza uma projeção para dentro da bexiga. Quando a bexiga enche, a borda do ureter é empurrada e fechada – valva ureterovesical. Durante a micção (esvaziamento da bexiga), a urina é direcionada através do colo da bexiga até a uretra. A uretra não retorna ao ureter, devido ao fechamento da junção ureterovesical pela pressão hidrostática da urina associada à contração do músculo detrusor da parede da bexiga BEXIGA -Órgão muscular (músculo detrusor). Possui epitélio de transição ou transicional ou urotélio. COLO DA BEXIGA -Esfíncter interno: há musculatura lisa + tecido elástico. -Esfíncter externo: músculo esquelético. É o limite funcional entre bexiga e uretra. -Mecanorreceptores detectam o volume da bexiga, enviando a informação ao SNC e favorecendo a sua contração. Formação da Urina -1: Filtração glomerular. Ocorre passagem de líquido com substâncias dissolvidas dos capilares glomerulares para a cápsula de Bowman. -2: Reabsorção: envolve o transporte de água e de solutos dos capilares peritubulares para o líquido tubular. Ex.: glicose, aminoácidos. -3: Secreção tubular: está associada ao transporte de solutos dos capilares peritubulares para o líquido tubular. -4: excreção urinária. É o resultado dos três processos anteriores. -Excreção glomerular = filtração glomerular – reabsorção tubular + secreção tubular. -Filtrado glomerular: o que foi filtrado para a cápsula de Bowman. É um ultrafiltrado do sangue, ou seja, as substâncias pequenas se encontram na mesma concentração no filtrado e no plasma. -Fluido tubular: após o filtrado glomerular entrar no túbulo contorcido proximal até o ducto coletor, recebe esse nome. É nessa região que a glicose começa a ser reabsorvida. Obs.: na pelve renal dos equinos, ocorre adição de muco na urina. A composição de sais e do pH na urina equina contribui para a formação de cristais, motivo pelo qual adiciona-se muco. -Transporte tubular: passagem e modificação do líquido nos túbulos renais. -Conceitos: -Fluxo sanguíneo renal – FSR – (volume por tempo): volume de sangue por unidade de tempo que perpassa os rins. -Fluxo plasmático renal – FPR – (volume por tempo). Esse termo é importante porque se refere à parte do FSR que consiste em plasma e está disponível para ser filtrada. -Taxa de filtração glomerular – TFG – (volume por tempo). É o volume de plasma que atravessa a membrana dos capilares glomerulares em determinado espaço de tempo. Ex.: supondo a passagem de 100 mL de sangue por unidade de tempo pelo rim, tem-se que, nesse animal, 55 mL é plasma (FPR) e está passando efetivamente 12 mL (TFG) de plasma para o espaço de Bowman. Dessa forma, determina-se a FRAÇÃO DE FILTRAÇÃO (%). 𝐹𝑟𝑎çã𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎çã𝑜 = 𝑡𝑎𝑥𝑎 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎çã𝑜 𝑔𝑙𝑜𝑚𝑒𝑟𝑢𝑙𝑎𝑟 (𝑇𝐹𝐺) 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑜 𝑟𝑒𝑛𝑎𝑙 (𝐹𝑃𝑅) 𝐹𝑟𝑎çã𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎çã𝑜 (%) = 12 𝑚𝐿 55 𝑚𝐿 𝑥 100 -Fração de filtração (%): é a fração de plasma que flui pelo glomérulo, que se transforma em filtrado glomerular. -Os capilares glomerulares representam um leito de alta pressão que favorece filtração e os capilares peritubulares representam um leito de baixa pressão que favorece reabsorção. De acordo com os valores apresentados, ocorre filtração efetiva, visto quea pressão hidrostática (PH) dos capilares de 60 mmHg ultrapassa os valores combinados da pressão coloidosmótica (PCO) dos capilares de 32 mmHg e da PH do espaço da cápsula de Bowman de 18 mmHg (60 – [32 + 18] = 10 mmHg). -Não há pressão coloidosmótica produzida pela cápsula de Bowman, já que não existe proteínas no seu interior. -Como alterar a taxa de filtração glomerular? R1.: Alterando o equilíbrio entre as pressões hidrostáticas na cápsula de Bowman. R2.: Uma vasodilatação na arteríola aferente e vasoconstrição simultânea na arteríola eferente produz uma certa represa de sangue no glomérulo, o que aumenta sua pressão. Cada néfron faz essa regulação de forma independente. -As proteínas com peso molecular de 70.000 ou mais são praticamente excluídas do filtrado (esse é o limite de passagem da membrana de filtração). -Apesar de a albumina se encaixar dentro do limite de passagem na membrana de filtração (peso molecular da albumina é 69.000), não é muito comum -> concentração plasmática de albumina no filtrado é de 0,2-0,3%. Ocorre posterior hidrólise dessa molécula e os aminoácidos são absorvidos. -A hemoglobina também tem capacidade de perpassar o capilar glomerular (peso molecular de 68.000), mas se encontra dentro da hemácia. Em caso de rompimento natural da hemácia, uma proteína denominada haptoglobina plasmática se liga à hemoglobina que, com seus tamanhos combinados, qualquer extravasamento no glomérulo é impedido. Se houver lise intravascular excessiva, a haptoglobina plasmática torna-se saturada, e a hemoglobina não ligada começa a aparecer na urina, constituindo a denominada hemoglobinúria. Se a concentração tubular de hemoglobina aumentar demasiado, juntamente com a reabsorção contínua de água dos túbulos, a hemoglobina pode precipitar e causar obstrução tubular. Os túbulos obstruídos podem causar falência renal aguda. -As membranas que formam os poros da cápsula de Bowman possuem carga negativa e, dessa forma, a passagem de substâncias com carga positiva é facilitada. A albumina, por exemplo, é ainda mais repelida por possuir carga negativa. -Quão permeável é o sódio? O sódio é filtrado livremente, assim como glicose, aminoácidos, cloreto, potássio... Isso NÃO SIGNIFICA que a arteríola eferente não possua essas substâncias. Entra a questão então de filtrabilidade: -A concentração de sódio, glicose e aminoácidos no sangue é muito próxima à do plasma. -Como o sangue das arteríolas aferente e eferente diferem quanto a: -Hematócrito (porcentagem de células vermelhas)? -Concentração de proteínas? Autorregulação -A frequência sanguínea renal e a taxa de filtração glomerular permanecem constante dentro de uma ampla faixa de pressão arterial sistêmica média. Entre 80 e 130 mmHg, as mudanças no FSR e na TFG são mínimas. Esse fenômeno, intrínseco ao rim e independente da atividade nervosa renal, é denominado autorregulação. -Resposta do aparelho justaglomerular: células glomerulares justaglomerulares possuem vesículas de renina no seu interior. Essa renina faz parte do sistema renina-angiotensina- aldosterona. -Angiotensinogênio: produzida pelo fígado e corre livre pelo sangue. A renina converte o angiotensinogênio em angiotensina I e a enzima conversora de angiotensina (ECA) derivada do endotélio capilar converte angiotensina I em II. -A enzima ECA se encontra no endotélio. O principal local de conversão de angiotensina I em II é nos pulmões pela grande quantidade de capilares. -Em caso de diminuição do fluxo renal, diminui-se o filtrado glomerular e diminuição de íons na mácula densa. A região da mácula densa detecta a queda de íons e ocorre vasodilatação arteriolar aferente e liberação de renina. A renina converte angiotensinogênio em angiotensina I e a ECA em angiotensina II. Essa última promove vasoconstrição arteriolar eferente. Esse processo ocorre individualmente em cada néfron e o objetivo disso é garantir a excreção dos metabólitos. Transporte Tubular -O transporte tubular se refere à passagem e modificação do fluido tubular pelos túbulos renais. A modificação se refere à reabsorção e secreção tubulares. -Que força move o fluido pelo túbulo? -Diferença de pressão hidrostática (alta na cápsula de Bowman e baixa na pelve renal); -Maior pressão coloidosmótica nos capilares peritubulares. -Mecanismos de reabsorção e secreção: -Vias transcelulares: substâncias atravessam células; -Vias paracelulares; -Osmose. Reabsorção de Sódio -Bomba de sódio e potássio na membrana apical diminui a concentração de sódio dentro da célula, criando um gradiente de concentração que favorece a vinda de sódio da luz tubular para dentro da célula. Dessa forma, ocorre cotransporte ativo secundário de sódio e glicose na membrana basolateral. Além disso, ocorre também cotransporte de aminoácidos e sódio nessa mesma membrana. -A membrana basolateral possui borda em escova (microvilosidade), a qual tem peptidases que quebram os peptídeos e eventuais proteínas presentes. -O princípio do cotransporte de sódio e glicose é por saturação. Se há muita glicose no fluido tubular, ainda fica glicose na urina (quadro de diabetes). -Expressão de anidrase carbônica nas células dos túbulos renais. Dessa forma, há contratransporte de sódio e H+ na membrana da luz tubular como forma de secreção de prótons. -Transporte de sódio conduzido por cloreto: a concentração de sódio diminui gradativamente devido aos transportes e esse sódio leva consigo água por osmose. Cerca de 65% da água é reabsorvida também nos túbulos proximais. Se sódio leva água junto, o cloreto do fluido tubular fica mais concentrado e, dessa forma, há um gradiente de concentração que favorece sua reabsorção. Há uma via paracelular (por entre as células) de entrada do cloreto que se baseia em diferença de concentração. Por atração elétrica, os íons cloreto podem levar íons sódio consigo pela via paracelular, sendo essa outra forma de reabsorção de sódio. -Cotransporte de sódio, potássio e dois cloretos: sendo dois íons positivos e dois negativos, não há perturbação da eletroneutralidade. Obs.: furosemida – medicamento diurético que inibe o transportador acima, evitando a absorção da água que viria junto com os íons por osmose. -10% do sódio é absorvido no néfron distal: os mecanismos das células dos túbulos são o principal controle de concentração da urina. Absorção de Glicose, Aminoácidos e Água -Ocorre por cotransporte nos túbulos proximais. Há muito mais transportadores que o necessário, impedindo de fato a perda dessas substâncias (glicose e aminoácidos) na urina. -Ocorre hidrólise das proteínas na microvilosidade (borda em escova) luminal do túbulo proximal pelas peptidases. -A reabsorção de água ocorre por gradiente osmótico. Secreção Tubular -Várias substâncias são transportadas dos capilares peritubulares para o líquido intersticial e, em seguida, para o lúmen tubular por meio das células epiteliais tubulares. Exemplo: • Contratransporte nos túbulos proximais, onde ocorre secreção ativa de H+ por células intercalares e entrada simultânea de Na+ - transporte que não consome energia. Obs.: transporte máximo – conceito que estipula que se os transportadores estiverem saturados, não há aumento na quantidade de transportes mesmo que se aumente a quantidade da substância a ser transportada. Quando o transporte máximo da substância no néfron é ultrapassado, ela permanece na urina. Mecanismo de Contracorrente -É um mecanismo que possibilita que a osmolaridade medular seja alta. Esse mecanismo é estabelecido pela atividade da alça de Henle e mantido pelascaracterísticas especiais do suprimento sanguíneo para a medula (os vasos retos). -Existem dois mecanismos de contracorrente: • Multiplicador: cria o gradiente osmótico nas alças de Henle. • Intercambiador: mantém o gradiente osmótico nos vasos retos. -Ramo descendente: é permeável à água e impermeável a solutos; -Ramo ascendente delgado: impermeável a água e permeável passivamente a soluto. Por gradiente de concentração, o sódio sai dessa região. Esse ramo é também permeável a ureia. -Ramo ascendente espesso: impermeável a água e ativamente permeável a soluto, ou seja, forçadamente pegando de onde tem menos soluto e jogando para onde tem mais. Como nesse segmento o sódio está constantemente saindo, a água tende a ir junto por osmose, mas não consegue. Dessa forma, a água que sai é no ramo descendente. -Região distal: permeável a água. A passagem de água é controlada com aquaporinas. -Recirculação de ureia: os ductos coletores são permeáveis a ureia, criando um fluxo de ureia deles para o ramo ascendente fino por diferença de concentração. Esse mecanismo ajuda o sistema multiplicador por contracorrente e o gradiente osmótico, além de assegurar a excreção de ureia quando o débito urinário estiver baixo. Obs.: o ADH aumenta a eficiência da reabsorção da ureia nos ductos coletores e, assim, puxa água junto. -Mecanismo intercambiador: é um sistema de contracorrente em que o transporte entre efluxo e influxo é totalmente passivo. Quando o sangue passa pela região do néfron, ele capta substâncias pequenas que passam de forma passiva. Quando o sangue desce em direção à medula, ele perde água por osmose e capta sódio. Na subida, ele deixa sódio e capta água. -Ou seja, água é retirada por osmose do plasma dos vasos retos para o líquido intersticial hiperosmótico (criado pelo multiplicador por contracorrente), e os solutos difundem- se do líquido intersticial para os vasos retos. Nos ramos ascendentes, os solutos difundem-se de volta ao líquido intersticial, e a água é novamente retirada por osmose para dentro dos vasos retos. -Como resultado do mecanismo intercambiador, a osmolaridade do sangue que retorna ao córtex é apenas ligeiramente mais alta do que quando entrou nos vasos retos, ou seja, os solutos responsáveis pelo gradiente medular são, em sua maior parte, retidos na medula. -Pela disposição dos tubos retos, o sangue desce a alça de Henle e depois sobe. Regulação Renal do Volume -A pressão sanguínea detecta o volume do ambiente interno renal. Os rins podem regular o volume manipulando a retenção de sódio. O peptídio natriurético atrial (PNA), por exemplo, tem função de estimular a liberação de sódio nos rins, aumentando a diurese. -Regulação intrínseca renal: feita pela renina no aparelho justaglomerular. O aumento da secreção de renina é uma resposta simpática eferente graduada. -Aumento da velocidade de funcionamento da bomba de sódio e potássio aumenta também a concentração de sódio. -Vasoconstrição renal ocorre quando a pressão cai pela ação do sistema nervoso simpático. -A regulação do volume pode ser feita pelo sistema renina-angiotensina- aldosterona. A angiotensina II tem como principal função promover a reabsorção de Na+ e a retenção subsequente de água. -Nos rins, ocorre retenção de Na+ diretamente nos túbulos proximais e indiretamente pela secreção aumentada de aldosterona nos ductos coletores. -Sistemicamente há vasoconstrição arteriolar, o que aumenta a resistência vascular e aumenta a pressão arterial sistêmica. Ocorre também vasoconstrição na arteríola eferente renal. -Tem-se caminhos para reverter hipovolemia ou hipotensão, a qual causa diminuição de perfusão renal e estimulação da secreção de renina com todo o esquema para formar angiotensina II. Essa última, juntamente com o aumento da secreção de aldosterona, aumenta a reabsorção de sódio que, por osmose, expande o volume extracelular. Regulação da Osmolaridade -Existem centros hipotalâmicos que farão o balanço hídrico e respondem à osmolaridade sanguínea por quimiorreceptores. Os centros hipotalâmicos regulam secreção de ADH e sede. -Em caso de ingestão de muita água, tem-se diluição dos fluidos corporais que é detectada pelo hipotálamo, o qual responde com diminuição da sede e diminuição da secreção de ADH (o ADH estimula diminuição da quantidade de aquaporinas no ducto coletor). -Em caso de desidratação, expressão de ADH aumenta e a quantidade de aquaporinas aumenta para reter mais água. -Regulação do sódio: • Regulação da secreção/ reabsorção: aldosterona e PNA; • Regulação da diluição: ADH e sede.
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