Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
28/05/13 1 Fisiologia Animal O rim e a regulação dos líquidos do corpo Fisiologia Animal Funções dos rins • Regulação do fluido extracelular – volémia – concentração dos produtos de degradação – concentração de iões – pH • Secreção de hormonas – EritropoieAna – regulação da formação de GV – Calciterol – regulação da [Ca2+] – Renina – regulação da pressão arterial 28/05/13 2 Fisiologia Animal Excreção Alimentos ingeridos Digeridos Absorvidos Utilizados pelas células Lixo metabólico Excretado Não digeridos Eliminados Fisiologia Animal Eliminação de moléculas azotadas Campbell (2005) Biology, 7 ed. Proteins Nucleic acids Amino acids Nitrogenous bases –NH2 Amino groups Most aquatic animals, including most bony fishes Mammals, most amphibians, sharks, some bony fishes Many reptiles (including birds), insects, land snails Ammonia Urea Uric acid NH3 NH2 NH2 O C C C N C O N H H C O N C HN O H 28/05/13 3 Fisiologia Animal Ureia Produção de ureia Fisiologia Animal Campbell (1999) Biology, 5 ed. Sistema excretor (esquema geral) 28/05/13 4 Fisiologia Animal Protonefrídeo Campbell (1999) Biology, 5 ed. Fisiologia Animal Metanefrídeos Campbell (2005) Biology, 7 ed. Nephrostome Metanephridia Nephridio- pore Collecting tubule Bladder Capillary network Coelom 28/05/13 5 Fisiologia Animal Túbulos de Malpighi Campbell (1999) Biology, 5 ed. Fisiologia Animal Aparelho urinário Rim Uréter Bexiga Uretra Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. 28/05/13 6 Fisiologia Animal Rim Córtex Medula Pirâmide renal Coluna renal Pélvis renal Papila renal Grande cálice Pequeno cálice Artéria renal Veia renal Uréter Fox (1999) Human physiology, 6 ed. 1% peso do corpo - 20% sangue / batimento Fisiologia Animal 28/05/13 7 Fisiologia Animal Medula Córtex Nefrónios • 1,3 milhões por rim • Corticais • Justamedulares (15%) Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Nefrónios Fisiologia Animal Nefrónio • Elementos vasculares – Arteríola aferente – Glomérulo – Arteríola eferente – Capilares peritubulares – Vasa recta • Elementos tubulares – Cápsula de Bowman – Túbulo contornado proximal – Ansa de Henle – Túbulo contornado distal – Tubo colector 28/05/13 8 Fisiologia Animal Elementos vasculares do nefrónio Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Arteríola eferente Arteríola aferente Aparelho justaglomerular Glomérulo Capilares peritubulares Fisiologia Animal Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Elementos tubulares do nefrónio Cápsula de Bowman Túbulo proximal Túbulo distal Tubo colector Tubo colector Ramo descendente da ansa de Henle Ramo ascendente da ansa de Henle 28/05/13 9 Fisiologia Animal Nefrónio • Filtração – movimento de fluido desde o sangue até ao lúmen do nefrónio • Reabsorção – movimento de elementos filtrados de novo para o sangue • Secreção – remoção de moléculas do sangue para o fluido no nefrónio Fisiologia Animal Filtração, reabsorção, secreção e excreção Para a veia renal Para a bexiga Legenda = Filtração: sangue para lúmen Arteríola eferente Arteríola aferente Glomérulo Capilares peritubulares Cápsula de Bowman Túbulo proximal Túbulo distal Tubo colector Ansa de Henle = Reabsorção: lumen para sangue = Secreção: sangue para lúmen = Excretion: lúmen para meio externo 28/05/13 10 Fisiologia Animal Fendas de filtração Arteríola eferente Arteríola aferente Glomérulo Cápsula de Bowman Túbulo proximal Podócito (folheto visceral) Pedicelos Fenestras Endotélio do capilar Membrana basal Pé do podócito Membrana de filtração Folheto parietal Corpúsculo renal Fox (1999) Human physiology, 6 ed. Fisiologia Animal Arteríola eferente Arteríola aferente Glomérulo Cápsula de Bowman 60 mm Hg 32 mm Hg 18 mm Hg Pressão de filtração 10 mm Hg Forças mm Hg A favor Contra Pressão capilar glomerular 60 Pressão oncótica 32 Pressão da cápsula 18 Pressão de filtração 10 Pressão de filtração 28/05/13 11 Fisiologia Animal Filtração Taxa de filtração glomérular = vol. filtrado nos 2 rins / min (120 mL/min) Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Fisiologia Animal Taxa de filtração glomérular (TFG) • TFG = vol. filtrado nos 2 rins / min • 120 mL/min = 7200 mL/h = 172800 mL/dia = 172,8 L/dia • 172,8 L/dia = 4,8 garrafas de água 1,5L/h 28/05/13 12 Fisiologia Animal Importância da regulação da TFG • Condições normais (PA média 100 mm Hg) – TFG normal = 180L/dia – Reabsorção = 178,5 L/dia – Urina excretada = 1,5 L/dia • PA média elevada (125 mm Hg) – TFG normal = 225 L/dia – Reabsorção = 178,5 L/dia – Urina excretada = 46,5 L/dia • Volume de plasma é cerca de 3 L Fisiologia Animal Regulação da TFG • Enervação pelo SN simpáAco • Autoregulação • Regulação tubuloglomerular 28/05/13 13 Fisiologia Animal Regulação da TFG • Enervação pelo SN simpáAco • Autoregulação • Regulação tubuloglomerular Fisiologia Animal Regulação do diâmetro dos vasos pelo S.N. simpático Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. 28/05/13 14 Fisiologia Animal Fox (1999) Human physiology, 6 ed. (NA) Efeito da enervação simpática Fisiologia Animal Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Sangue desviado para outros órgãos ↑ Resistência ↓ TFG ↓ PCG 28/05/13 15 Fisiologia Animal Efeito da resistência arteriolar na TFG Ta xa d e fil tra çã o gl om er ul ar (m L/ m in ) Fluxo sanguíneo renal (m L/m in) Ta xa d e fil tra çã o gl om er ul ar (m L/ m in ) Fluxo sanguíneo renal (m L/m in) Normal Normal Resistência das arteríolas aferentes (X normal) Resistência das arteríolas eferentes (X normal) Guyton & Hall (2000) Textbook of medical physiology, 10 ed. Fisiologia Animal Regulação da TFG• Enervação pelo SN simpáAco • Autoregulação • Regulação tubuloglomerular 28/05/13 16 Fisiologia Animal Autoregulação Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Fisiologia Animal ↑ Pressão arterial Distensão nas paredes das arteríolas Abertura de canais iónicos sensíveis à distensão Despolarização das células musculares lisas Contracção das c. m. lisas Vasoconstrição ↓ PCG ↓ TFG 28/05/13 17 Fisiologia Animal Regulação da TFG • Enervação pelo SN simpáAco • Autoregulação • Regulação tubuloglomerular Fisiologia Animal Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Elementos tubulares do nefrónio Cápsula de Bowman Túbulo proximal Túbulo distal Tubo colector Tubo colector Ramo descendente da ansa de Henle Ramo ascendente da ansa de Henle 28/05/13 18 Fisiologia Animal Aparelho justaglomerular Células justaglomerulares Silverthorn (2010) Fisiologia Humana, 5ª ed Fisiologia Animal Regulação tubuloglomerular Silverthorn (2010) Fisiologia Humana, 5ª ed 28/05/13 19 Fisiologia Animal Mensageiros no aparelho justaglomerular Endothelial Cell Smooth Muscle Cell Fisiologia Animal Concentração dos principais solutos no plasma e o filtrado Filtrado 180 6-11 100 26 3 1,1 142 5 103 28 Substância Água (L) Moléculas orgânicas (mg/100 mL) Proteínas Glicose Ureia Ác. úrico Creatinina Iões (mM) Na+ K+ Cl- HCO3- Plasma - 3900-5000 100 26 3 1,1 142 5 103 28 28/05/13 20 Fisiologia Animal Reabsorção 180 L/dia 1-2 L/dia Silverthorn (2010) Fisiologia Humana, 5ª ed Restante do nefrónio Fisiologia Animal Reabsorção Zona do nefrónio Túbulo proximal Porção larga do ramo ascendente Túbulo distal Substâncias transportadas Proteínas Na+, Cl-, K+, Ca2+, Mg2+, PO42- Glicose, frutose, galactose a.a. lactato, succinato, bicarbonato Ureia Na+, Cl-, K+, Na+, Cl-, Ca2+, 28/05/13 21 Fisiologia Animal Mecanismos de reabsorção • Transporte acAvo – Primário – Secundário • Difusão • Endocitose (Transcitose = Pinocitose) Fisiologia Animal Transporte activo de Na+ no túbulo proximal Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. 28/05/13 22 Fisiologia Animal Co-transporte de glicose e Na+ no túbulo proximal Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Fisiologia Animal Reabsorção “passiva” de ureia no túbulo proximal Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. 28/05/13 23 Fisiologia Animal Endocitose de proteínas • Endocitose das proteínas • Digeridas • A.A. são transportados para o meio extracelular Fisiologia Animal Concentração dos principais solutos no plasma e o filtrado Substância Água (L) Moléculas orgânicas (mg/100 mL) Proteínas Glicose Ureia Ác. úrico Creatinina Iões (mM) Na+ K+ Cl- HCO3- Plasma - 3900-500 100 26 3 1,1 142 5 103 28 Filtrado 180 6-11 100 26 3 1,1 142 5 103 28 28/05/13 24 Fisiologia Animal Saturação dos transportadores • A maior parte da reabsorção é efectuada através de transportadores • Os transportadores exibem: – Especificidade – Saturação Fisiologia Animal Ta xa d e fil tr aç ão d a gl ic os e (m g/ m L) Glicose no plasma (mg/100 mL) Filtração da glicose Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. 28/05/13 25 Fisiologia Animal Ta xa d e re ab so rç ão d a gl ic os e (m g/ m L) Reabsorção de glicose Glicose no plasma (mg/100 mL) Normal Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Fisiologia Animal Excreção da glicose Ta xa d e ex cr eç ão d a gl ic os e (m g/ m L) Glicose no plasma (mg/100 mL) Limiar renal Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. 28/05/13 26 Fisiologia Animal Ta xa d e fit ra çã o, a bs or çã o e ex cr eç ão d a gl ic os e (m g/ m L) Glicose no plasma (mg/100 mL) Limiar renal Transporte máximo Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Fisiologia Animal Quando aparece glicose na urina (Glicosúria)? • Níveis de glicose elevados no sangue – Diabetes mellitus • Reduzido número de transportadores renais de glicose – Deficiência genéAca 28/05/13 27 Fisiologia Animal Secreção • Transferência de moléculas do fluido extracelular para o lúmen do nefrónio • Depende, quase sempre, de transportadores Túbulo proximal H+ NT Ácido úrico Drogas e toxinas Amónia Túbulo distal H+ K+ Fisiologia Animal Secreção de penicilina Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Probenecida 28/05/13 28 Fisiologia Animal Concentração dos principais solutos no plasma, no filtrado e na urina Substância Água (L) Moléculas orgânicas (mg/100 mL) Proteínas Glicose Ureia Ác. úrico Creatinina Iões (mM) Na+ K+ Cl- HCO3- Plasma - 3900-5000 100 26 3 1,1 142 5 103 28 Filtrado 180 6-11 100 26 3 1,1 142 5 103 28 Urina 1,5 0 0 1820 42 196 128 60 134 14 Fisiologia Animal Aparelho urinário Rim Uréter Bexiga Uretra Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. 28/05/13 29 Fisiologia Animal Micção Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Fisiologia Animal Volume de líquidos corporais (homem com 70 Kg) 28/05/13 30 Fisiologia Animal Urine Lungs Feces Skin Water loss Water gain Totals 1.5 L/day 0.1 L/day Food and drink Metabolism 2.2 L/day 2.5 L/day 2.5 L/day 0.3 L/day Insensible water loss 0.9 L/day Intake 2.2 L/day Metabolic production 0.3 L/day Output 2.5 L/day + – = 0 Ganhos vs. Perdas Silverthorn (2009) Human physiology, 3 ed. Fisiologia Animal Ganho vs. Perda de água 28/05/13 31 Fisiologia Animal Ganho vs. Perda de água Fisiologia Animal Importância da manutenção do níveis de água e electrólitos • Manutenção da osmolaridade do líquido extracelular (300 mOsm) 28/05/13 32 Fisiologia Animal GV colocados numa solução com osmolaridade de 300 mOsm GV colocados numa solução com osmolaridade inferior a 300 mOsm GV colocados numa solução com osmolaridadesuperior a 300 mOsm Fisiologia Animal Osmoregulação nos peixes ósseos • Água salgada 28/05/13 33 Fisiologia Animal Osmoregulação nos peixes ósseos • Água doce Fisiologia Animal Osmolaridade da urina Osmolaridade do plasma O sm ol ar id ad e (m O sm /L ) Fl ux o de u rin a (m L/ m in ) Tempo (min) Beber 1 L H2O 28/05/13 34 Fisiologia Animal ↑ Respiração ↑ Transpiração ↓ Volume de plasma ↑ Osmolaridade do sangue ↓ Fezes Desidratação ↓ ↓ Urina Fisiologia Animal Situação normal Desidratação 28/05/13 35 Fisiologia Animal Volume de urina • 1 ml/min • 0,2 ml/min • 20 ml/min • Como somo capazes de fazer variar o volume de urina produzida? – Variando a TFG? – Variando a reabsorção de água? Fisiologia Animal Permeabilidade à água H2O H2O H2O +ADH Guyton & Hall (2000) Textbook of medical physiology, 10 ed. 28/05/13 36 Fisiologia Animal Produção de ADH Célula neurossecretora Célula neurossecretora nos núcleos supra-óptico ou para-ventricular Sistema porta hipotálamo-hipofisário Neuro-hipófise Adeno-hipófise Célula endócrina da adeno-hipófise Veia Artéria Fisiologia Animal Produção da ADH 28/05/13 37 Fisiologia Animal A produção de ADH é directamente proporcional à osmolaridade do plasma Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Fisiologia Animal Factores que afectam a secreção de ADH • Uma pequena elevação na osmolaridade origina uma grande elevação na [ADH] plasmáAca • É necessário uma descida acentuada quer na PA, quer no volume arterial para elevar a [ADH] plasmáAca 28/05/13 38 Fisiologia Animal Efeito da ADH Silverthorn (2001) Human physiology, 2 ed. Fisiologia Animal Mecanismos de regulação da AQP2 pela ADH Sasaki et al. (1998) Annu. Rev. Physiol. 60:199-220 28/05/13 39 Fisiologia Animal Mecanismos de regulação dos UT1 pela ADH Tsukaguchi, H. et al. Am. J. Physiol. 275 (Renal Physiol. 44): F319–F324, 1998. Fisiologia Animal Transportadores de ureia 28/05/13 40 Fisiologia Animal Efeito da ADH no volume de urina produzida Fisiologia Animal Saída de água pelos AQP • Os AQP permitem a passagem de água, NÃO a promovem. • Devido à existência de um gradiente de osmolaridades entre o filtrado e o líquido extracelular. 28/05/13 41 Fisiologia Animal Remoção da água pelos capilares Fisiologia Animal Sistema multiplicador de contracorrente Fox (1999) Human physiology, 6 ed. 28/05/13 42 Fisiologia Animal Mecanismo multiplicador de corrente Guyton & Hall (2000) Textbook of medical physiology, 10 ed. Fisiologia Animal Osmolaridade da medula • Sistema mulAplicador de corrente 60% • Ureia 40% – Dieta rica em proteínas ⇒ urina mais concentrada 28/05/13 43 Fisiologia Animal Papel da ureia na concentração da urina NaCl - 60 % Ureia - 40 % Fox (1999) Human physiology, 6 ed. Fisiologia Animal Permeabilidade do nefrónio Transporte activo de Na+ ++ 0 0 ++ + + + Túbulo próximal Seg. fino ramo desc, Seg. fino ramo asc. Seg. grosso ramo asc. Túbulo distal Tubo colector Zona cortical Zona medular H2O ++ ++ 0 0 0 +ADH +ADH NaCl + + + 0 0 0 0 Ureia + + + 0 0 0 ++ Permeabilidade 0- Ausente; +- moderado; ++-intenso; +ADH- apenas na presença de ADH
Compartilhar