Nefrologia - Filtração glomerular

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Filtração glomerular 1
Filtração glomerular 
Anatomia e fisiologia renal 
PRINCIPAIS FUNÇÕES DOS RINS → eliminação de excretas, regulação do voluma extracelular, regulação da pressão osmótica, 
regulação do equilíbrio ácido-base, regulação da excreção de potássio, cálcio e fósforo, regulação da PA
ANATOMIA RENAL:
Os rins apresentam-se em pares, de coloração marrom-avermelhada e localizados no espaço retroperitoneal, entre L1-L4 (T12-L3 
em decúbito dorsal). Normalmente, o rim direito é 1cm maior que o esquerdo e está mais caudal.
obs.: redução do tamanho renal → nefropatia crônica
Pode ser dividido em córtex e medula:
CÓRTEX → glomérulos, túbulos contorcidos proximais e distais
MEDULA → alças de Henle e túbulos e ductos coletores
O néfron é a unidade funcional do rim, formado pelo 
corpúsculo renal (glomérulo + cápsula de Bowman), túbulo 
proximal, alça de Henle, túbulo distal e parte do ducto coletor.
Existem néfrons de alça curta (néfrons corticais), que atingem 
a medula externa, e de alça longa (justamedulares), que 
atingem a medula interna.
obs.: néfrons justaglomerulares estão mais relacionados com a 
hiperosmolaridade medular.
No glomérulo, há um tufo capilar (glomerular) inserido na cápsula de Bowman, cuja função é ultrafiltrar o sangue. Com isso, há 
formação do ultrafiltrado, que é depositado no espaço de Bowman/urinário e vai, posteriormente, para o túbulo proximal.
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obs.: cada capilar glomerular produz ~60 nanolitros por minutos de ultrafiltrado ou ~85 microlitros por dia. 
O tufo glomerular é formado por alças capilares em paralelo, originadas na arteríola aferente e que terminam na arteríola eferente. 
Com a passagem do sangue pelo glomérulo e pelas diferenças osmóticas, há ultrafiltração. O sangue que retorna pela arteríola 
eferente (vira capilar peritubular) irrigará o córtex e a medula, além de participar dos outros processos de filtração renal.
O suprimento sanguíneo dos capilares peritubulares do córtex e da medula é pós glomerular.
obs.: a. renal → r. anterior da a. renal → a. interlobar → a. arqueada → a. interlobulares (corticais radiadas) → arteríola aferente 
→ tufo glomerular → a. eferente → capilar peritubular
obs.: aparelho justaglomerular → situado no hilo glomerular; 
composto por arteríola aferente, arteríola eferente, mácula 
densa, túbulos distal e mesângio; relacionado com a auto-
regulação do fluxo sanguíneo renal e da filtração glomerular.
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obs.: sd. nutcracker → compressão da veia renal esquerda pela aorta e artéria mesentérica superior, gerando comprometimento 
da filtração.
Para ultrafiltração, o sangue passa pela barreira de filtração, 
formado por endotélio do capilar glomerular fenestrado, a 
membrana basal glomerular (MBG) e a fenda podocitária do 
epitélio dos pronlongamentos podocitários (pedicelas), que 
constituem o folheto visceral da cápsula de Bowman.
BARREIRA DE FILTRAÇÃO: endotélio do capilar fenestrado → MBG → fenda podocitária❗
MBG → esqueleto do tufo glomerular, complexo saco dobrado com abertura no hilo; face externa é coberta por podócitos e 
internar pelo capilar. Trilaminar na ME, composta por colágeno tipo IV (possui cadeias alfa-3, 4, 5), laminina e proteoglicano 
hepatan-sulfato; possui carga negativa
obs.: sd. GoodPasture → auto-anticorpos contra a cadeia alfa-3 do colágeno tipo IV; sd. de Alport → mutação nos genes COL4A3, 
COL4A4, e COL4A5 que codifica a cadeia alfa-5 do colágeno tipo IV e produz fitas alteradas de colágeno tipo IV
Assim, o tufo glomerular é formado por 3 tipos de células:
1. Células endoteliais → corpos celulares, lâminas citoplasmáticas, fenestrados e sem diafragma; 50-100 nm
2. Células mesangiais → células com múltiplos processos, microfilamentos de actina, miosina e alfa-actina, repceptores de 
angiotensina II, vasopressina, FNA, prostaglandinas, PTH
3. Podócitos → epitélio visceral da cápsula de Bowman, não regenerativo
PODÓCITOS → epitélio visceral da cápsula de Bowman; atividade mitótica termina na vida pré-natal, junto com a parada de 
formação de novos néfrons; são incapazes de se diferenciais (não se regenera); corpos reticulares grandes, presos ao tufo 
glomerular pelo pedicelos.
Estrutura do podócito:
Conexão com MBG pelas integrinas alfa-3-beta-1 e lamininas, formando colágeno tipo IV com cadeias alfa-3, 4 e 5, e por 
beta-alfa-distroglicanos; 
Seu corpo é formado por microtúbulos e poucas organelas; possui receptores de superfície (PNA, NO, AMPc, Ang II, 
protaglandinas E2, dopamina, PTH e vasopressina); 
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Possui fenda → diafragma da fenda é rico em sialoglicoproteínas que dão carga negativa
Diafragma da fenda → 14nm2; fenda de fenestração de 30-40 nm; albumina não passa por conta da carga negativa do 
diafragma da fenda, que repele a albumina (de carga negativa)
Nefrina: proteína de adesão do diafragma; participa na sinalização. Codificada pelo gene NPHS1 (160 mutações 
conhecidas, como na sd. nefrótica corticodependente da infância e a síndrome nefrótica finlandesa). 
É uma proteína transmembrana, com parte extracelular semelhante a Ig 8 e intracelular com C-terminal: PDZ atípico 
(domínio de ancoragem), que se liga a MAGI (família das guanina kinases); semelhante a fibronectina 1.
Actina: citoesqueleto do pé e ancoragem; ligação com nefrina resulta no transporte intracelular de proteínas motoras 
Myo1c; faz parte dos lamelipódios e lipódios
Com todos esses processos, há a ultrafiltração renal, medida pelo ritmo de filtração glomerular (RFG - soma de todos os 2mi de 
néfrons), utilizada como uma medida da função renal.
CONSEQUÊNCIAS DA PERDA DA FUNÇÃO RENAL → hiperpotassemia, acidose metabólica, retenção de fluidos, uremia, coma 
e morte.
INSUFICIÊNCIA RENAL = diminuição do RFG; pode ser aguda ou crônica.
O rim é o único órgão vital cujas funções podem ser substituídas em longo prazo sem necessidade de transplante → diálise 
perioteneal, hemodiálise
Função renal 
Ultrafiltração glomerular 
GLOMÉRULO → formado por a. aferente, a. eferente, tufo glomerular, cápsula de bowman e espaço de bowman.
Os rins não filtram o sangue, eles ultrafiltram e 
depois reabsorvem de forma seletiva quase a 
totalidade do ultrafiltrado, mantendo o balanço 
entre água e solutos e eliminando escórias.
Dinâmica da microcirculação glomerular
No glomérulo, com a ultrafiltração, há uma redução da pressão hidráulica/hidrostática e aumento da pressão osmótica, conforme 
progressão dos vasos.
Inicialmente, a pressão hidráulica é igual à arterial, porém há uma redução pela resistência da arteríola aferente, manutenção no 
capilar glomerular (por ajustes das arteríolas aferente e eferente), redução pela resistência da eferente e dos capilares 
peritubulares.
Assim, a pressão do capilar glomerular (Pcg):
Aumento da PA = aumento da Pcg; diminuição da PA = diminuição da Pcg
Redução da Ra = aumento da Pcg (fica mais próxima à PA) e vice-versa
Pcg = PA.Re/(Ra+Re)
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Redução da Re = redução da Pcg; o inverso é verdadeiro.
Assim, o controle de Ra e Re está diretamente relacionado ao controle da Pcg, o que permite ultrafiltração renal constante, 
mesmo em situações agudas de alteração pressória e do fluxo plasmático glomerular.
Após passar pelo glomérulo, o ultrafiltrado passa pelos outros segmentos do néfron.
REABSORÇÃO DA ÁGUA:
REABSORÇÃO DO SOLUTO:
Dinâmica da ultrafiltração e seus determinantes
A ultrafiltração é medida pelo RFG, que é a multiplicação entre a filtração por néfron (FPN) e o número de néfrons (~2mi).
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Dentro disso, a ultrafiltração depende da pressão do espaço de Bowman (Peb), da pressão do capilar glomerular (Pcg) e da 
pressão coloidosmótica/oncótica do capilar glomerular (πcg), sendo que a do espaço de Bowman é ~0, pois o capilar glomerular é 
pouco permeável à proteínas.
Assim, as forças de Starling são ∆P e πcg, determinantes da movimentação do fluido no capilar glomerular. 
Outro determinante é o coeficiente de ultrafiltração/condutânciahidráulica (Kf), que mede a facilidade com que a parede 
glomerular permite a passagem de fluido. Kf depende da permeabilidade hidráulica intríseca/condutividade hidráulica da parede 
glomerular (k) e da superfície total disponível para filtração (s).
Assim:
Quanto menor for Kf, menor será FPN e o contrário também.
Outro determinante é o fluxo plasmático glomerular inicial (Qa), o fluxo na arteríola aferente.
Conforme há passagem de água para o EB, a πcg aumenta, mas não fica superior a ∆P (mesmo que fiquem próximas no final da 
ultrafiltração), mantendo a Peuf positiva (fisiologicamente). Porém, a taxa de ultrafiltração de cada segmento vai tendendo a zero. 
Logo, a FPN (taxa de ultrafiltração total do glomérulo) é a soma da taxa de ultrafiltração de todos os segmentos.
Nesse contexto, se aumentarmos a Qa, a elevação da concentração das proteínas é menor (a πcg não aumentará tanto), a 
ultrafiltração será facilitada, a Peuf será maior e, logo, a FPN.
Assim, os determinantes da ultrafiltração glomerular são:
Diferença de pressão hidráulica transglomerular (∆P) → aumento de ∆P = aumento de RFG
Concentração plasmática de proteínas (Ca/πcg) → diminuição da πcg = aumento da RFG
Fluxo plasmático glomerular (Qa) → com aumento, as proteínas se concentram mais lentamente ao longo do capilar 
glomerular, aumentando o RFG
Coeficiente de ultrafiltração (Kf) → com a diminuição, diminui a RFG, mas seu aumento não aumenta a RFG (elevação de Kf = 
aumento da πcg = redução da Peuf = redução da FPN)
POSSÍVEIS ALTERAÇÕES:
Variação do ∆P → hipotensão, hipertensão, estenose de artéria renal, obstrução urinária.
Variação do Qa → geralmente junto com a pressão, iECA
Variação do Kf → elevação de Kf = aumento da πcg = redução da Peuf (mais do que a elevação de Kf) = redução da FPN; 
redução do Kf = redução do FPN (embora reduza a πcg e aumente a Peuf, pois FPN = Kf x Peuf)
Variação πcg → síndrome nefrótica, hepatopatia crônica, desnutrição.
❗Logo, embora seja possível reduzir a FPN e o RFG diminuindo o Kf, o contrário não é verdadeiro, mesmo que o Kf seja alto. É 
necessário modificar ∆P e Qa por meio de alterações de Ra (reduzindo Ra) e Re (em menor grau).
Pressão efetiva de filtração.
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Variação de Ra e Re na dinâmica glomerular
Ra → com o aumento da Ra, há redução do Qa, da Pcg e da 
FPN. O inverso é verdadeiro.
obs.: DM = dilatação anômala da Ra e, em menor grau, da Re 
= aumento do Qa e ∆P
Re → quando a Re é muito baixa, a Pcg diminui (bem como 
∆P) e a FPN diminui (mesmo com aumento de Qa). Com 
aumento da Re, há aumento de Pcg e ∆P, porém o aumento 
da FPN é limitado, com possível redução da FPN com 
aumento exagerado de Re - isso ocorre pela redução de Qa.
Assim, a arteríola eferente é menos eficaz como reguladora, mas exerce um papel fisiológico fundamental, mantendo alta a Pcg. É 
essa característica o que distingue o glomérulo dos demais capilares, que filtram muito pouco.
Alteração ∆P
Alteração Qa
Alteração Kf
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Regulação da RFG
PA → autorregulação funciona entre 70-140 mmHg; <70 = insuficiência renal aguda; >140 = ruptura de alças glomerulares.
Variação da Ra de acordo com variação da PA
A autorregulação do RFG pode ser obtida por variações isoladas da Ra, embora a Re tenha (pouca) participação.
Teoria Miogênica → resposta com contração muscular da arteríola aferente com elevação da PA.
Teoria Metabólica → produção de adenosina em resposta a variação do fluxo sanguíneo renal = contração vascular
Teoria da Realimentação Túbulo-glomerular → mácula densa (na porção inicial da TCD e alça espessa ascendente da alça de 
Henle) monitora os níveis de NaCl e, em caso de redução, promove a vasoconstrição da a. aferente (aumento de Ra)
Medicações para regulação 
Medicações vasoativas no glomérulo:
Inibidores da enzima conversora da angiotensina II (iECA) → Captopril, Enalapril, Ramipril
Bloqueadores dos receptores de angiotensina II AT1 (BRA) → Losartana, Candesartana, Olmesartana
Anti-inflamatórios não hormonais → Diclofenaco, Nimesulida, Ibuprofeno
SRAA 
Atuação do SRAA com diminuição do volume sanguíneo. Atuação do SRAA com aumento do volume sanguíneo.
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APARELHO JUSTAGLOMERULAR → células granulosas produzem renina; mácula densa (no final da porção espessa da alça de 
Henle, junto ao glomérulo) é um sensor de NaCl, que participa na autorregulação da filtração glomerular - aumenta a síntese de 
renina com a queda de NaCl (hipovolemia ou carência de Na), via sinalização para células granulosas. Mácula densa também 
sinaliza para redução da Ra em casos de redução de RFG e NaCl e vice-versa. 
Tal processo é conhecido como feedback túbulo-glomerular, em que o principal mediador é a adenosina (e não a própria renina).
Além disso, a secreção de renina está relacionada com a detecção de perfusão renal/volemia por barorreceptores na a. aferente, 
a qual modula a secreção de renina na mácula densa e é reforçada pelo SNA, via terminações nervosas no aparelho 
justaglomerular (inibe a renina nas células granulosas).
A angiotensina II (Octapeptípeo vasoconstritor, formado pela degradação da ang I, decapeptídeo) também tem o efeito de inibir a 
renina nas células granulosas, entre outras funções:
TCP: aumenta absorção de sódio, secreção de ácido
Estimula centro da sede
Aumento da produção renal de prostaglandinas
Inflamação, proliferação de fibroblastos, remodelação cardíaca
Contração de musculatura lisa
Estimula a liberação de Aldosterona pela supra-renal.
Liga-se em 2 receptores:
1. AT1 → responsável pela maioria dos efeitos biológicos; estimula fosfolipase C, que forma IP3 e DAG, que aumentam o Ca2+; 
Ca2+ + calmodulina promovem contração pela miosina = vasoconstrição; no TCP está ligado à fosfolipase A2
2. AT2 → atividade oposta; moderador 
Funções do SRRA
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Em relação à hemodinâmica renal, ang II atua em:
Glomérulo → em casos de hipovolemia grave, tem efeito vasoconstritor Ae>Aa, aumentando a RFG; reduz o fluxo sanguíneo 
renal, deixando mais sangue par ao fluxo coronário e cerebral, promove constrição das células mesangeais = redução do Kf; 
mantém a RFG apesar do baixo fluxo
TP → aumento de Na-H, reabsorvendo Na+ = função antinatriurética 
Efeito pró-inflamatório → NF-kappaB
obs.: tanto pela vasoconstrição, quanto pela função antinatriurética, aumenta-se a RVP e a PA (em caso de queda, como na 
hipovolemia).
Logo, a ECA tem grande importância: enzima proteolítica abundante no pulmão, rins (endotélio glomerular e borda em escova do 
TCP), duodeno, íleo e útero, inibidora da bradicinina (vasodilatador) e com ação vasoconstritora. Também inativa a bradicinina 
(vasodilatador), aumentando a vasoconstrição
obs.: iECA = vasodilatação da a. eferente; inibe conversão de ang I em ang II (reduz vasoconstrição) e mantém a bradicinina ativa
Já a aldosterona (liga-se a receptores intracelulares) é responsável por aumentar a função de receptores ENaC e da bomba de 
Na/K ATPase, estimulando a reabsorção de Na+ (como consequência há secreção de K+ via RONK).
Alterações hemodinâmicas glomerulares 
Condições patológicas 
HIPERTENSÃO ARTERIAL → adaptação e mudança do patamar de autoregulação. 
Normalmente, em casos de aumento da PA, há aumento da Ra para manter o RFG. Com a HA crônica, há adaptação e 
mudança no patamar de autorregulação, em que o limite passa a ser 110-140 mmHg.
O tto nessas circunstância pode trazer a PA abaixo do nível de autorregulação e provocar uma queda considerável na RFG.
DM → hiperfluxo glomerular, com vasodilatação da aferente e constrição da eferente; aumento da RFG
Uso de iECA ou BRA = vasodilatação da eferente e redução da pressão intraglomerular
REDUÇÃO DE MASSA RENAL → em doenças renais crônicas, há diminuição do número de néfrons e hipertrofia dos 
restantes = hipertrofia glomerular, hiperfiltração, redução de Ra
ESTENOSE DE A. RENAL → pacientes com HA, mas com estenose da a. renal possuem perfusão normal ou hipoperfusão e 
o tto para HA pode, então,reduzir mais ainda tal perfusão e a RFG; alta sensibilidade a iECA ou BRA
GLOMERULONEFRITES → Kf reduzido
SÍNDROME NEFRÓTICA → proteinúria elevada, alteração oncótica.
CHOQUE HEMORRÁGICO → baixa perfusão renal = NTA (necrose tubular aguda) x necrose cortical; ∆P tende a 0 por 
redução da Pcg
OBSTRUÇÃO URINÁRIA → Peb aumentada, com ∆P tendendo a 0
Medicamentos para correção 
iECA → vasodilatação da a. eferente (reduz Re)
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AINE → vasoconstrição da a. aferente; inibe COX
SGLT-2 → vasodilatação da a. aferente; reduz a pressão intraglomerular e mantém o fluxo estável, preservando a filtração
PNA → vasodilatação da a. aferente e aumento da pressão intraglomerular; inibe renina
obs.: citrato de sildenafila → vasodilatador
Clearance (depuração)
A medida do RFG é por meio de marcadores, moléculas livremente filtradas no glomérulo, cuja concentração é medida no plasma 
e/ou urina.
Para medí-las, injeta-se uma substância no plasma e mede-se o seu decaimento, como insulina, EDTA, AAS (eliminação 
hepática).
O clearance é o volume de líquido ou sangue que “se livra” de uma determinada substância; é a capacidade de “vazão do tanque”. 
O ritmo de decaimento da substância é denominado taxa de depuração plasmática = clearance (volume de plasma que se vê livre 
da substância por minuto).
⚠ Clearance não é igual a massa removida. Massa removida (M) = concentração plasmática (P) x clearance (C).
C = M/P → a taxa de saída do plasma será mais rápida quanto 
maior a concentração no plasma.
M = concentração urinária da substância (U) x volume urinário 
(V). 
M = U x P.
💡 C = (U.V)/P
O clearance é uma propriedade intrínseca de um órgão em relação a um determinado soluto.
M = P .C
Exemplos
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Creatinina
Boa, barata e endógena, sem necessidade de infusão, pois é um produto do metabolismo muscular esquelético (anorexia, cirrose, 
obesidade, atletas e dietas ricas em proteínas podem alterar).
obs.: aumentam a secreção tubular → cimetidina e trimetoprima
É um marcador para o RFG e para a função renal. A excreção urinária de creatina deve, necessariamente, igualar a sua produção. 
Coleta-se os níveis plasmáticos ou urina 24h.
CREATININA = 0,6-1,3 mg/dL (homens) ou 0,5-1,1 mg-dL (mulheres)
Em princípio, carga excretada = carga filtrada.
Conceitos de situação estacionária e de balanço 
SITUAÇÃO ESTACIONÁRIA → entrada = saída/vazão; situação em BALANÇO com a substância.
Imaginando um tanque com água: 
Com aumento da entrada de água (jorro da torneira), adapta-se e aumenta-se a vazão do tanque, sendo que será atingida uma 
nova situação estacionária, em que o nível e os fluxos da água são maiores do que no início. O inverso, com redução do jorro, é 
semelhante, com uma nova situação estacionária, inferior ao nível de água inicial. Com redução da vazão, inicialmente, haverá 
aumento do nível de água, mas a vazão voltará ao normal. O inverso é verdadeiro. 
Independente da situação, o balanço da água nunca se altera (apenas provisoriamente - vazão se iguala ao jorro), mas sim a 
situação estacionária.
Em relação à creatinina, a produção de creatinina (PRODcreat), a taxa de excreção urinária (Ucreat x V) e concentração 
plasmática de creatinina (Pcreat) seguem o mesmo raciocínio, em que Pcreat é o nível estacionário que pode se alterar.
Considerando que a carga filtrada = excretada, a taxa de produção da creatinina = carga filtrada= taxa excretada, e que CARGA 
FILTRADA = Pcreat x RFG.
TX PRODUÇÃO = Pcreat x RFG
Se carga filtrada = produção de creatinina
Pcreat x RFG = Ucreat x V
💡 RFG = (Ucreat.V)/Pcreat = Ccreat
PRODcreat = Ucreat.V
Pcreat = Txproduç o/RFGa~
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Na realidade, há secreção no túbulo proximal.
💡 CARGA EXCRETADA = CARGA 
FILTRADA + SECREÇÃO
Isso pode trazer problemas, pois, mesmo com redução da 
carga filtrada (representando uma redução do RFG), a 
secreção tubular “compensa”, “escondendo” tal problema. Tal 
fato pode ocorrer em grande variação da RFG.
Outra possível alteração é pela massa muscular individual, 
que altera tal curva, em que musculosos excretam mais 
creatinina do que magros.
A idade também altera a Pcreat, em que a velhice promove a 
perda de néfrons e de RFG e a perda muscular (mantém a 
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Pcreat normal). Logo, é possível ver níveis normais de Pcreat 
em idosos com RFG baixo.
Estimativa do RFG 
Fórmula de Cockcroft-Gault 
Tal fórmula é pouco precisa para TFG>60 ml/min e estima o clearance de creatinina e não o TFG (não considera a secreção 
tubular) e usa o método antigo de aferição da creatina.
MDRD (Modification of Diet in Renal Disease) 
Considera idade, gênero, raça e padronizou a creatinina para estimar a TFG. Não validada em crianças e grávidas. Melhor 
acurácia que a anterior.
Sugerida para TFG<60 ml/min.
Equação de CK-EPI (chronic kidney disease epidemiology)
Para TFG<60 ml/min, precisa como MDRD. Mais acurada para taxas de filtração maiores.
Cistatina C 
Screat = creatinina sérica
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Codificada pelo gene CST3 e encontrada em todas as células nucleadas. Potente inibidor da protease lisossômica e protease 
cisteína. Papel na fisiologia vascular, regula catepsinas, superexpressadas em lesão ateroscleróticas e aneurismas. 
Preditor de doença cardiovascular e marcador de lesão renal aguda. Não afetada pelo peso corporal, massa muscular.
Produzida em taxa constante e livremente filtrada. Reabsorvida e catabolizada nos túbulos (TCP).
LIMITAÇÃO → custo, afetada por adiposidade, inflamação, hipotireoidismo.
Ureia 
Valor normal entre 20-40 mg/dl. Produto final do catabolismo de proteínas, 60-d.
Concentração depende:
Sobrecarga de proteínas, absorção intestinal de sangue nas hemorragias intestinais.
Estados catabólicos → infecção, corticoides, QT
Redução na produção → desnutrição, insuficiência hepática
Livremente filtrada, reabsorvida no néfron distal, que aumenta muito em desidratações.
Valor limitado para determinar TFG → muito variável, depende de produção e reabsorção tubular.