Fisiologia Renal

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Kaiany Geller - ATM 2027.2
Fisiologia Renal
FUNÇÕES DOS RINS
Responsável pela regulação homeostática da água e o
conteúdo iônico do sangue.
- Regulação do volume do líquido extracelular e
da pressão sanguínea;
- Regulação da osmolaridade;
- Manutenção do equilíbrio iônico;
- Regulação homeostática do pH;
- Excreção de resíduos;
- Produção de hormônios (eritropoietina e
renina).
Anatomia dos Rins
Os rins são órgãos em forma de grão de feijão,
encontrados na cavidade retroperitoneal do corpo.
Recebe 20-25% do débito cardíaco. Em corte sagital, os
rins apresentam três regiões principais:
(1) O córtex é a região mais externa, localizada logo
abaixo da cápsula renal.
(2) A medula é a região central e está dividida em zona
externa e zona interna. A zona externa, por sua vez,
apresenta uma estria externa e uma estria interna.
(3) A papila é a extremidade mais interna da medula
renal interna e esvazia seu conteúdo em estruturas
denominadas cálices maiores e menores, que são
extensões do ureter.
Os rins são formados por túbulos microscópicos
chamados néfrons. Presente 80% no córtex e 20%
mergulhados na medula, denominados néfrons
justamedulares.
Os néfrons são as unidades funcionais dos rins.
São formados pela cápsula de Bowman, que circunda
o glomérulo, uma rede capilar que emerge da arteríola
aferente. A cápsula e o glomérulo formam o corpúsculo
renal. E pelos túbulos renais: túbulo proximal, Alça de
Henle dividida em descendente e ascendente, túbulo
distal e o ducto coletor.
Está localizado nas pirâmides renais.
O sangue entra no glomérulo pela arteríola aferente e
sai pela arteríola eferente e depois segue para os
capilares peritubulares que circundam os túbulos no
córtex e são chamados de vasos retos quando
avançam na medula.
Aparelho Justaglomerular: região entre o túbulo e as
arteríolas aferente e eferente. Regula a pressão arterial -
regulação parácrina.
Processos básicos que ocorrem nos néfrons:
Por dia, passam mais de 180 L de plasma e 99%
disso volta para o sangue e 1,5 L é excretado na forma
de urina.
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Filtração: movimento de alguma substância do
sangue para o lúmen do néfron. Acontece só no
glomérulo, pois permite o fluxo de massa.
Reabsorção: movimento de alguma substância
do lúmen do túbulo para o sangue. Acontece no
túbulo proximal, na Alça de Henle, no túbulo
distal e no ducto coletor.
Secreção: contrário da reabsorção, movimento
de alguma substância do sangue para o lúmen
do túbulo. Diferente da filtração, acontece ao longo do
túbulo, não só no glomérulo. É um processo mais
seletivo que a filtração.
O líquido filtrado no corpúsculo é isosmótico. No túbulo
proximal é reabsorvido líquido isosmótico. Na alça de
Henle, o filtrado se torna hiposmótico em relação aos
plasma, pois é reabsorvido mais soluto. No túbulo distal
e ducto coletor ocorre uma regulação fina do balanço
de sal e de água, em que o volume e a osmolaridade
finais depende das necessidades do corpo.
Cápsula: 180 L/dia.
Túbulo proximal: 54 L/dia.
Alça de Henle: 18 L/dia.
Ducto coletor: 1,5 L/dia.
FILTRAÇÃO
Primeiro passo na formação da urina. O filtrado
possui a mesma composição do plasma, menos as
proteínas plasmáticas.
Fração de filtração: quantidade total de plasma que é
filtrada; uma parte não é filtrada para que não ocorra a
perda de uma massa de células e proteínas.
Barreiras: endotélio do capilar glomerular, lâmina basal
e o epitélio da cápsula de Bowman.
Células mesangiais: ficam entre os capilares;
alteram o fluxo sanguíneo por contração, secretam
citocinas.
Podócitos: células especializadas; possuem
projeções, os pedicelos que deixam estreitas as
fendas de filtração.
Pressões: hidrostática, coloidosmótica (proteínas
plasmáticas) e hidrostática do líquido capsular. A
maior força é a hidrostática, que favorece a
filtração.
Taxa de filtração glomerular: é o volume de líquido
filtrado para a cápsula por uma unidade de
tempo. A TFG é de 125 ml/min. Influenciada pela
pressão resultante do fluido e o coeficiente de
filtração (área de superfície e permeabilidade
entre capilar e cápsula).
É constante, mesmo com a variação
da pressão sanguínea.
CONTROLE DA TFG: regulação do fluxo sanguíneo
nas arteríolas renais (aumento da resistência na
arteríola aferente = diminui a TFG / aumento na
arteríola eferente = aumenta TFG).
- Sistema Nervoso Simpático; controle da
vasoconstrição das arteríolas.
- Hormônios (angiotensina II e prostaglandinas) e
Autacóides (substâncias vasoativas liberadas
pelos rins);
- Autorregulação: mecanismos miogênicos e
retroalimentação tubuloglomerular.
Respostas Miogênicas: quando ocorre o aumento da
pressão sanguínea, as paredes das arteríolas estiram-se.
Isso causa a despolarização das células musculares,
pela abertura de canais de Ca2+ e a contração do
músculo causa a vasoconstrição (aumento da
resistência e diminuição do fluxo).
Retroalimentação tubuloglomerular: o fluxo de líquido
influencia a TFG. O Aparelho Justaglomerular, formado
pela modificação das paredes arteriolar e do túbulo, é
constituído da mácula densa e pelas células
granulares. A mácula densa detecta o fluxo e envia
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sinais parácrinos à arteríola aferente vizinha e fazem as
células JG produzirem substâncias que fazem a arteríola
aferente contrair, diminuindo a pressão hidrostática e a
quantidade de sangue filtrado e a quantidade da taxa
de filtração. As células glomerulares secretam renina,
enzima envolvida no balanço de sal e água.
REABSORÇÃO
Reabsorção de íons e elementos importantes
que são filtrados e que devem ser reabsorvidos.
Ocorre ao longo de todo néfron;
Parte proximal é menos seletiva que a parte distal;
A maior reabsorção ocorre no túbulo contorcido
proximal - mais “grosseira”.
Túbulo contorcido proximal
Quem desencadeia o transporte dos íons é o sódio.
100% da glicose e aminoácidos;
70% da água, Na, Cl e K.
Transporte ativo de sódio: impulsiona outros transportes.
1. Entra nas células endoteliais, na parte
apical, por difusão facilitada;
Está mais concentrado no filtrado - possui entrada nas
células tubulares a favor do gradiente de
concentração, utilizando proteínas transportadoras de
simporte e antiporte.
2. Sai das células tubulares pela parte
basolateral por ação da bomba
Na+/K+ATPase, ocorrendo o transporte
ativo.
O gradiente criado nesse transporte cria o
gradiente eletroquímico e impulsiona o transporte dos
outros íons.
O sódio impulsiona a osmose - gradiente de
concentração - reabsorção de H2O, deixando o
filtrado hiperpolarizado, por isso que os solutos
são também reabsorvidos (transporte passivo).
O transporte ativo secundário é responsável
pela reabsorção de glicose, aminoácidos, íons e
metabólitos orgânicos.
Transporte de glicose: utiliza dois mecanismos
1. Transporte ativo secundário - simporte
junto com o sódio - contra o gradiente de
concentração; cotransportador SGLT.
2. Reabsorvido (saída da célula endotelial) por
difusão facilitada, pela proteína GLUT
Glicose é reabsorvida por difusão facilitada.
No diabético, ocorre maior concentração de glicose
na urina, ocorrendo a osmose (água), pela pressão
osmótica. Isso resulta em aumento de volume da urina.
Urina diluída - hiposmótica - excesso de água na urina.
Urina concentrada - hiperosmótica - diminuição da
concentração de água na urina.
Ramo descendente da Alça de Henle
Permeável a água.
Ramo ascendente da Alça de Henle
Impermeável à água.
Permite a passagem de solutos - Na, Cl, K.
Reabsorção de íons.
Célula especializada: responsável pela reabsorção mais
seletiva do filtrado.
Chamada de Bomba eletrogênica/ Triônica.
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Gera eletricidade e reabsorção dos 3 solutos.
Junto com essa bomba, há um canal de potássio
(acionado pela bomba eletrogênica) que retira o
potássio da reabsorção e volta ao lúmen, deixando o
filtrado mais positivo que o líquido intersticial. Assim,
ânions presentes no filtrado são “expulsos” e são
reabsorvidos, como o magnésio e o cálcio.
A água reabsorvida depende dos solutos reabsorvidos -
aumentando a osmose, por causada medula (líquido
intersticial) concentrada - hiperosmótica.
A reabsorção de água depende do
comprimento da alça de henle. Quanto maior, mais
absorção de água e soluto ocorre, resultando em uma
baixa frequência do ato de urinar e em urina
concentrada.
O comprimento da alça de Henle influencia na osmose.
A ureia é um soluto importante para a concentração
de íons na medula. Depende do transporte de sódio.
Quanto mais profundo, mais soluto e mais concentrado
a medula se encontra. Varia de 300 mOsM a 1.200
mOsM = aumento da reabsorção de água.
Excesso de Ácido úrico = cálculos renais.
Surge do metabolismo das purinas.
É filtrado e reabsorvido.
O acúmulo e o excesso dele resulta na pedra nos rins.
Recomendação: beber mais água, deixando o filtrado
mais diluído e diminuindo a concentração de ácido
úrico + medicação que diminui a reabsorção do ácido
úrico (diminuição dele no sangue).
VASOPRESSINA - ADH - hormônio antidiurético
Regula a quantidade de água reabsorvida,
além da concentração da medula. Adição ou
remoção de poros de água.
Aumenta a capacidade de reabsorção da água -
aumento da permeabilidade.
Hipotálamo - hipófise: o
hipotálamo produz a
vasopressina e a envia para a
neuro-hipófise, que apenas a
armazena e a secreta.
A produção é regulada por
feedback negativo e de
acordo com a demanda.
O ADH age no ducto coletor,
na bomba eletrogênica
(estimulação) e no tubo
proximal, na reabsorção da
ureia.
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O ducto coletor possui aquaporinas que são canais de
água, controladas pela vasopressina.
FATORES: Osmolaridade do plasma, volume do sangue
e pressão do sangue.
Os fatores comunicam-se com o hipotálamo e inibem
ou estimulam a produção de ADH.
O hipotálamo possui osmorreceptores que regulam a
liberação da
vasopressina. São
neurônios sensíveis ao
estiramento que
aumentam sua
frequência quando a
osmolaridade aumenta.
Osmolaridade
Aumento da
osmolaridade:
diminuição da
concentração de água
no LEC = aumento da
produção de ADH.
Diminuição da
osmolaridade: aumento
da concentração de
água no LEC =
diminuição da produção de ADH.
Pressão arterial: é um fator que influencia na produção
de ADH; detectada pelos barorreceptores carotídeos e
aórticos.
Pressão alta: aumento de água = diminui a
produção de ADH.
Pressão baixa: diminuição de concentração de
água = aumenta a produção de ADH.
Aumento do volume urinário, quando em muito tempo
parado: Os barorreceptores detectam a
pressão arterial e enviam esse estímulo para o sistema
nervoso. Algumas vias ascendentes chegam ao
hipotálamo e o informam da variação da pressão
arterial.
A pressão detectada é influenciada pela força da
gravidade, e quando em posição de decúbito, os
fluidos estão concentrados no tórax, aumentando a
pressão detectada, inibindo o ADH e a absorção de
água.
O pico de liberação de ADH é noturno, pois na maioria
das espécies, é durante a noite que a dificuldade de
encontrar água é maior.
Enurese noturna: resultado da diminuição de
ADH, insuficiência neuronal, impossibilitando a
produção de ADH.
Diabetes insipidus central (nefrogênica): deficiência de
produção do ADH. Urina diluída.
Álcool: inibe a produção de ADH.
VASOPRESSINAS E AQUAPORINAS
Os poros de água são aquaporinas, uma família de
canais de membrana. A vasopressina torna o epitélio
do ducto coletor permeável à água.
A aldosterona reabsorve sódio, trazendo água junto
com esse transporte.
DEPURAÇÃO
É a taxa na qual um soluto desaparece do
corpo por excreção ou metabolização.
É o volume de plasma passando pelos rins que foi
totalmente limpo do soluto em um período de tempo.
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Caca substância possui um valor bom.
É uma maneira de medir a taxa de filtração glomerular.
A inulina é utilizada para fins de análise, em que ela é
filtrada, mas não é reabsorvida, nem secretada.
No cenário clínico, utiliza-se a creatinina. É
minimamente secretada.
Dx = Ux . V / Px
Dx: depuração plasmática da substância X (ml/min);
Ux: concentração urinária da substância X (mg/ml);
V = fluxo urinário (ml/min);
Px = concentração plasmática da substância x(mg/ml);
EXERCÍCIOS: calcule a taxa de filtração glomerular;
Creatinina plasmática: 1,8 mg/100 ml;
Creatinina na urina: 1,5 mg/ml;
Volume de urina: 1300 ml/ 24h;
Sódio plasmático: 140 mEq/L;
Sódio na urina: 200 mEq/L;
Potássio plasmático: 2,1 mEq/L;
Potássio na urina: 55 mEq/L.
Substância X = creatinina.
Dx = ?
Ux = 1,5 mg/ml
V = 1300 ml / 1440 min = 0,9 ml/min
Px = 1,8 mg/ 100 ml = 0,018 mg/ml
Dx = 1,5 x 0,9 / 0,018 = 75 ml/min