RESUMO COMPLETO - FISIOLOGIA DO SISTEMA URINÁRIO

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FISIOLOGIA DO SISTEMA URINÁRIO
FUNÇÕES DOS RINS
➔ Regulação da pressão sanguínea/volume do líquido extracelular
➔ Manutenção do equilíbrio iônico
➔ Filtração do sangue
➔ Regulação da osmolaridade (homeostase)
➔ Regulação do pH
➔ Secreção de resíduos
➔ Produção de hormônios
ORGANIZAÇÃO MORFOFUNCIONAL:
➔ Há dois rins (um do lado direito e outro no lado esquerdo), abaixo do
diafragma e fora da cavidade abdominal – entre o peritônio e os ossos e
músculos das costas. Por isso, são chamados de retroperitoneais.
➔ Os rins possuem duas porções macroscópicas, o córtex (externo e mais
claro) e a medula (mais interna e escura). Ambas as porções são constituídas
por milhares de néfrons, a unidade funcional do rim, composta pelos
corpúsculos renais e os túbulos renais proximal ou distal.
➔ Os corpúsculos são formados pelos glomérulos e a cápsula de Bowman,
enquanto os túbulos possuem associação íntima com capilares
peritubulares.
➔ A medula renal tem a característica de possuir uma hiperosmolaridade em
relação ao plasma e também um gradiente crescente. Ou seja, quanto mais
interno no rim, maior o valor de osmolaridade.
➔ Cerca de 80% dos néfrons estão no córtex (néfrons corticais) e os outros
20% – chamados de néfrons justamedulares – penetram a medula.
➔ Processo realizados pelos néfrons:
- Filtração: origina o que entra no segmento tubular (ultrafiltrado)
- Quantidade excretada na urina = filtrado - reabsorvido + secretado
- A filtração e a reabsorção são seletivas
➔ Os néfrons corticais possuem alça de henle menor quando comparados
com os néfrons justamedulares. Os justamedulares também possuem vasos
retos, que acompanham a alça de henle até a parte mais profunda da
medula.
➔ O espaço entre os néfrons e vasos sanguíneos e linfáticos se chama
interstício renal. O interstício é muito escasso na cortical, porém aumenta
na medular.
➔ O túbulo renal é formado por uma camada única de células epiteliais
conectadas por junções compactas, suas superfícies voltadas para o
lúmen podem exibir microvilosidade ou outras dobras para o aumento da
superfície.
➔ A cápsula de Bowman é uma estrutura oca que envolve o glomérulo e
o endotélio glomerular de modo que o líquido filtrado dos capilares passa
diretamente para dentro do lúmen tubular. A partir da cápsula de Bowman, o
filtrado flui para o interior do túbulo proximal e, após, para a alça de
Henle, segmento em forma de grampo que atravessa a medula e,
posteriormente, retorna para o córtex.
➔ A alça de Henle é dividida em dois ramos, um ramo descendente
fino e um ramo ascendente com segmentos fino e grosso. O fluido,
então, chega até o túbulo distal.
➔ Os túbulos distais drenam para um único tubo, o ducto coletor. Estes
passam do córtex para a medula e drenam na pelve renal, onde o
LÍQUIDO FILTRADO é modificado, tornando-se a urina, que flui para o
ureter no seu trajeto rumo à excreção
VASCULARIZAÇÃO RENAL:
➔ Os vasos sanguíneos e linfáticos renais, os nervos e os ureteres saem da
porção côncava do rim, denominada ‘’hilo renal’’.
➔ O sangue flui das artérias renais para uma arteríola aferente que, ao
chegar no glomérulo, se ramifica em uma rede de capilares glomerulares
(anastomose) para gerar o aumento da área de filtração.
➔ O sangue que deixa o glomérulo - não foi filtrado - passa para uma arteríola
eferente e depois para uma rede de capilares peritubulares, que cercam os
túbulos renais. Por fim, os capilares peritubulares convergem em vênulas e
pequenas veias, enviando sangue para fora dos rins através da veia renal.
➔ A função do sistema porta renal é filtrar o fluido sanguíneo para o interior
do lúmen do néfron, nos capilares glomerulares, e, então, reabsorver o
fluido do lúmen tubular de volta para o sangue nos capilares peritubulares
➔ A alta pressão que o sangue chega no rim favorece o processo de filtração.
➔ Os capilares glomerulares (vem da arteríola aferente e saem pela arteríola
eferente) são responsáveis pela filtração, enquanto os capilares peritubulares
são responsáveis pela nutrição das células do néfron.
O FLUXO SANGUÍNEO RENAL (FSR), A TAXA DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR
(TGF) E OS SEUS CONTROLES:
➔ A ureia é derivada do metabolismo dos aminoácidos e a creatinina é um
produto do metabolismo da creatina fosfato.
➔ O fluxo sanguíneo renal é a quantidade de sangue que os rins recebem
(22% do débito cardíaco, ou seja 1.100ml/min).
➔ Como os elementos figurados não são filtrados, existe outra grandeza que
calcula o valor do fluxo sanguíneo renal diminuindo os elementos figurados,
conhecido como fluxo renal plasmático (FRP), que é 625mL/min.
➔ A taxa de filtração glomerular (TGF) significa quanto de plasma será filtrado
no glomérulo, sendo correspondente a 125ml/min. Ou seja, os rins têm a
capacidade de filtrar somente 20% do que recebem.
Resumidamente:
- O fluxo sanguíneo renal (FSR) corresponde a 1100ml/min (quanto chega de
acordo com o débito cardíaco).
- O fluxo plasmático renal (FRP) corresponde a 625ml/min (quanto que chega
diminuído dos elementos figurados)
- A taxa de filtração glomerular (TGF) corresponde a 125ml/min (capacidade
máxima de filtração do glomérulo)
- A Fração de filtração (FF) = (TGFx100) dividido pela FPR, sendo o resultado
dessa conta 20%. (não confundir com a taxa de filtração glomerular).
HEMODINÂMICA RENAL
➔ O plasma chega à circulação por uma arteríola aferente. Por lá, será filtrado
20% do total. O restante chega na arteríola eferente e aos capilares
peritubulares. Esse sistema é chamado de sistema porta.
➔ Os capilares peritubulares convergem para a formação de vênulas, enviando
o sangue para fora dos rins através da veia renal.
➔ A função do sistema porta renal é filtrar o fluido sanguíneo para o interior do
lúmen do néfron, nos capilares glomerulares e, então, reabsorver o fluido do
lúmen tubular de volta para o sangue nos capilares peritubulares.
➔ O fluxo sanguíneo renal não é homogêneo em todos os segmentos do
néfron. Isso porque o córtex recebe 90% do FSR e a medula apenas 10%
por ser menos irrigada. Isso contribui para a criação de um gradiente, pois
gera acúmulo de solutos em uma porção do rim.
➔ Devido a essa diferença, a composição do ambiente intersticial dos túbulos
corticais renais é muito próxima daquela do plasma sanguíneo. Isso colabora
para que, na medula, a geração do gradiente propicie a reabsorção de água.
Já no córtex, ocorre reabsorção isosmótica.
CAPACIDADE DE REABSORÇÃO:
➔ Aumento da osmolaridade = muito mais sal fora do que dentro do interstício
devido à baixa perfusão.
➔ Algumas substâncias sofrem a filtração glomerular e perdem a capacidade
de serem reabsorvidas (SUBSTÂNCIA LIVREMENTE FILTRADA). Assim, a
quantidade dessa substância que está no capilar sanguíneo não tem a
capacidade de sofrer secreção.
➔ No entanto, a secreção que já foi filtrada e permanece com a capacidade
de ser reabsorvida parcialmente é chamada de SUBSTÂNCIA
PARCIALMENTE FILTRADA, como a ureia.
➔ Além disso, existem substâncias -como a glicose- que são livremente filtradas
e totalmente reabsorvidas e outras que são livremente filtradas e sofrem uma
alta taxa de secreção, como o fármaco para aminohipurato.
➔ Como medir o FSR? São usadas as substâncias não metabolizadas, nem
reabsorvidas mais livremente secretadas e livremente filtradas. Assim, tudo
o que entrar dessa substância irá sair. A substância utilizada é o
para-amino-hipurato (PAH), que é exógena. Assim, sua excreção é igual
ao que foi originalmente administrado no corpo e o rim consegue
eliminá-lo numa única passagem. Por não estar presente em células
sanguíneas, sua concentração será exclusivamente plasmática, e
podemos utilizá-lo para medir o fluxo sanguíneo nos rins. Antes de
efetivamente medir o fluxo, descontamos o hematócrito. Sabemos que 90%
do sangue total encontra-se no segmento cortical. Assim, o FSRc é 9/10 do
FSR.
CONTROLE FISIOLÓGICO DA FILTRAÇÃO GLOMERULAR E DO FLUXO
SANGUÍNEO RENAL:
➔ Sistema nervoso simpático: noradrenalina atua na vasoconstrição
➔ Hormônios:adrenalina e noradrenalina regulam a resistência das arteríolas
através de vasoconstrição. A angiotensina II produz um efeito maior na
arteríola eferente do que na aferente.
➔ Controles de feedback intrínsecos aos rins por:
★ Auto-regulação da TGF: o aparelho justaglomerular participa do contato
com as arteríolas aferentes e eferentes por meio das células diferenciadas
(mácula densa). Ao chegar numa menor quantidade de Na+ na mácula
densa, libera renina a fim de sintetizar Angiotensina II, que é o mais potente
agente vasoconstritor e tem receptores na arteríola eferente, promovendo
uma vasoconstrição. Também estimula o transporte apical de sódio.
Consequentemente, haverá uma normalização da pressão hidrostática e a
regulação da pressão arterial.
★ Auto-regulação da FSR pelo mecanismo miogênico: a pressão arterial
aferente quando elevada, distende-se da parede da arteríola e gera a
contração secundária da arteríola. Esse processo diminui o fluxo sanguíneo
renal até seu valor normal, opondo-se ao efeito da elevação da pressão
arterial no sentido de aumentar o fluxo. A CÉLULA MÁCULA DENSA vai
identificar a concentração de sódio para estimular a concentração
parácrina para a artéria eferente, induzindo a vasoconstrição para
controlar a taxa de filtração glomerular junto das células granulares
(liberando renina)
➔ PEF (pressões efetivas de filtração)
★ pressão hidrostática do capilar: favorece a filtração
★ pressão osmótica da cápsula: favorece a filtração
★ pressão hidrostática na cápsula: opõe a filtração
★ pressão osmótica glomerular: opõe a filtração
➔ Coeficiente de ultrafiltração: permeabilidade x área
➔ Lesão renal: prejudica a membrana de filtração, diminuindo-a e diminuindo
o ritmo de filtração
FORMAÇÃO DA URINA
A formação da urina envolve um processo complexo de filtração,
reabsorção e secreção tubular, pois ela é um subproduto da atividade renal.
O processo de passagem de substância e líquido dos capilares
glomerulares para a cápsula de Bowman (filtração glomerular) forma o filtrado
glomerular. Conforme esse líquido vai passando, temos o processo de reabsorção
para que ele retorne aos túbulos e seja secretado.
FILTRAÇÃO GLOMERULAR E AS BARREIRAS
Para o líquido passar dos capilares glomerulares até a cápsula de Bowman,
esse líquido precisa enfrentar uma série de barreiras, conhecidas como barreira de
filtração glomerular. Ela é composta por:
I. Camada de células endoteliais fenestradas: permitem a passagem de
grande parte das substâncias e evitam a passagem de células sanguíneas.
Também existem as células mesangiais entre as células endoteliais que
permitem a vasoconstrição ou vasodilatação das células endoteliais.
II. Membrana basal: formada por uma camada de glicoproteínas e previne a
filtração de grandes proteínas. A membrana de filtração possui cargas
negativas, que seleciona a passagem de certas substâncias igualmente
negativas, como a albumina. A polaridade igual gera uma repulsão de cargas,
tornando os poros da membrana seletivamente eletronegativos e impedindo
sua passagem.
III. Podócitos: são interdigitações (pedicélos) que possuem fendas pelas quais
as substâncias passam e previnem a filtração de proteínas de tamanho
médio.
IV. Pressão: o modo como a artéria renal impulsiona o sangue também
influencia na filtração glomerular.
CARACTERÍSTICAS DO ULTRAFILTRADO GLOMERULAR:
➔ O ultrafiltrado glomerular é um líquido que entra na cápsula glomerular
semelhante ao líquido intersticial, contendo água e todos os pequenos
solutos do sangue. Ele não contém proteínas e nem células sanguíneas, pois
passa por estruturas nas que retém esse conteúdo.
➔ Também é formado pela diferença de pressão que temos entre o glomérulo e
a cápsula. As três pressões principais são:
★ Pressão hidrostática sanguínea-Ph: pressão exercida pelos líquido
dentro dos capilares glomerulares que empurra esse líquido para fora do
capilar e para dentro do glomérulo;
★ Pressão coloidosmótica do plasma-P: pressão de atração da água
exercida pelas proteínas que estão no sangue, fazendo força contrária a
Pressão hidrostática sanguínea-Ph;
★ Pressão hidrostática dentro da cápsula de Bowman- Pfluid:
➔ Delas, a maior é a Ph, garantindo a passagem de fluidos do sangue para a
cápsula de Bowman.
➔ A pressão de filtração é = Ph - P - Pfluid. Essa pressão produz um volume
enorme de filtrado sanguíneo.
Taxa de filtração glomerular: volume de filtrado produzido por ambos os rins por
minuto. Ela é regulada por mecanismos intrínsecos e extrínsecos, regulados por
vasoconstrição e vasodilatação.
Determinantes da filtração glomerular (FG)= Kf x Pressão líquida de filtração.
*Kf (coeficiente de filtração glomerular): é o produto da condutividade hidráulica e
da área de superfície dos capilares sanguíneos.
*Pressão Líquida de filtração: é dada pela pressão hidrostática glomerular
(favorece a filtração glomerular), pela pressão coloidosmótica glomerular
(capacidade da substância de atrair água, desfavorável a filtração) e pela pressão
na cápsula de Bowman (contra a filtração glomerular).
EFEITOS DA MUDANÇA DE RESISTÊNCIA DA ARTERÍOLA RENAL AFERENTE
E EFERENTE NA TFG E FSR:
➔ Se fizermos uma resistência/vasoconstrição da arteríola AFERENTE, o
sangue não irá passar para o capilar glomerular, diminuindo a pressão
glomerular e consequentemente diminuindo a filtração glomerular.
➔ Se fizermos uma resistência/vasoconstrição da arteríola EFERENTE,
teremos uma concentração de sangue no capilar glomerular, aumentando
sua pressão e consequentemente aumentando o ritmo de filtração
glomerular.
➔ Lembrando que, para os dois casos, o aumento significativo será na fração
de filtração.
REABSORÇÃO TUBULAR
É a passagem de grande parte da água e solutos dos túbulos renais de
volta para a corrente sanguínea. Cerca de 65% dela acontece no túbulo proximal.
Secreção tubular: transporte de substâncias do sangue para os túbulos
renais. Para que a reabsorção aconteça, as células epiteliais dos túbulos renais vão
ter grande participação no processo de reabsorção.
Para as substâncias passarem do lúmen do túbulo até o sangue, elas
precisam atravessar as células tubulares, o fluído intersticial até chegar aos
capilares. Elas podem pegar dois caminhos:
I. Transcelular (entre as células)
II. Paracelular (entre as junções). Esses transportes acontecem a favor do
gradiente (difusão) ou contra o gradiente (transporte ativo, com gasto
energético. No transporte ativo, temos as bombas iônicas, principalmente a
bomba de NaK, que bombeia o Na para fora da célula e o K para dentro da
célula. Isso é extremamente importante, pois cria um gradiente de
concentração de Na (diminui esse íon na região intracelular), que faz com o
Na dentro do túbulo (lúmen) tenha mais facilidade de adentrar o meio
intracelular, “carregando” consigo outras substâncias, através de proteínas
cotransportadoras*. A água é reabsorvida por vias paracelulares e
transcelular (através das aquaporinas).
*As células epiteliais dos túbulos renais possuem proteínas transportadoras, que
identificam as moléculas que estão passando. As proteínas mudam ao longo dos
tubos, dando a função de cada parte dos túbulos.
PAPEL DO HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO (ADH) NA REGULAÇÃO OSMÓTICA
A Vasopressina, por exemplo, é um hormônio antidiurético (ADH) sintetizado
pelo hipotálamo. Este hormônio controla a taxa de excreção de água na urina,
ajuda a controlar a quantidade de água nos líquidos do organismo e aumenta
a pressão arterial pelo seu efeito vasoconstritor.
Na presença do hormônio ADH (ou vasopressina), ocorre o aumento da
permeabilidade à água no ducto coletor, por estímulo a expressão de canais
de aquaporina do tipo II e canais de ureia (na porção distal do ducto). Isso
porque o ADH chega ao ducto coletor mediante o aumento da osmolaridade
percebido pelos osmorreceptores e liga-se aos seus receptores V2 na membrana
basolateral das células, ativando a proteína G e o sistema de segundo mensageiro
do AMPc.
Assim, a fosforilação subsequentede proteínas intracelulares faz as vesículas
de AQP2 se moverem para a membrana apical e fundirem-se com ela, tornando a
célula permeável à água. Com isso, ocorre a saída de água através dos canais
AQP2 do lúmen para o interstício, produzindo urina concentrada e conservando
água, a fim de reduzir a osmolaridade.
Na redução do ADH há aumento na excreção de água, a osmolaridade da
urina cai e esta se torna diluída. Portanto, em circunstância de hipertonicidade,
por redução da ingesta de água, há um aumento da osmolaridade, que desencadeia
a liberação de ADH, aumentando a sede e reduzindo a excreção de água, tornando
a urina concentrada. Em caso de hipotonicidade, por aumento da ingesta de água,
há redução da osmolaridade. Isso reduz a liberação de ADH, reduzindo a sede e
aumentando a excreção de água (diurese).
TRANSPORTE DISTAL NAS ALÇAS DE HENLE
Ramo fino descendente
➔ Na alça descendente de Henle, temos bastante reabsorção de água (cerca
de 20%). Nessa porção, temos como característica então a alta
permeabilidade à água e pouca permeabilidade à solutos.
➔ A dobradura da alça de Henle é a região onde há a maior osmolaridade
intersticial graças ao gradiente de concentração entre córtex e medula. Além
de ser permeável à água, este segmento também é enriquecido com
transportadores de ureia, sendo permeável a ela.
➔ Essa região expressa aquaporina em abundância tanto na membrana apical
quanto na membrana basolateral. Assim, esse segmento parece ser
permeável à água e impermeável aos solutos.
➔ O ramo fino descendente da alça de Henle já está localizado no início da
medula. Assim, ele encontra um interstício mais concentrado, graças a baixa
circulação sanguínea nesta região. Dessa forma, o lúmen dos túbulos é
menos concentrado que o interstício, fazendo com que a água siga do lúmen
para o interstício.
➔ Assim, esse segmento não suporta um transporte ativo significativo, não
havendo, de maneira massiva, transporte de solutos. Ao contrário, há uma
permeabilidade à água devido à presença de canais de aquaporina do
tipo 1, garantindo permeabilidade de maneira independente de
variações hormonais (ADH).
➔ A saída de água para o interstício concentra, de maneira progressiva, o
ultrafiltrado, dando a este segmento o nome de ramo concentrador.
➔ Essa porção realiza transporte passivo, que necessita de um gradiente de
concentração e de permeabilidade. Isso porque não há grande produção de
ATP e de superfície de contato com o ultrafiltrado.
➔ O nível de atividade da sódio/potássio ATPase é baixo, mais um indício dos
baixos níveis de transporte passivo.
Ramo ascendente
➔ Já na alça ascendente fina, ela é praticamente impermeável à água. É muito
importante para reabsorção de íons e gera um gradiente na medula
hipertônica, que reabsorve água junto com a alça descendente. Por esse
motivo, esse segmento é conhecido como segmento diluidor.
➔ Este ramo é muito pouco permeável à água, não havendo canais de
aquaporina nesta região. Tem uma permeabilidade considerável aos solutos,
principalmente ao cloreto de sódio.
➔ Por ser um ramo fino, essa região é composta por células pequenas, que
muito provavelmente apresentam baixa quantidade de mitocôndrias. Assim,
não realizam transporte ativo de maneira considerável. Além disso, a
atividade da sódio/potássio ATPase é baixa.
➔ Assim, neste ramo ocorre o transporte passivo de solutos, que pode ocorrer
de forma paracelular e transcelular, que é mediado por canais:
- Transporte de cloreto: Transporte passivo transcelular.
- Transporte de sódio: Transporte passivo paracelular.
➔ Dessa forma, sódio e cloreto são transportados de formas independentes e
se combinam no interstício para formar o cloreto de sódio, em um transporte
eletroneutro.
➔ A permeabilidade ao cloreto é gerada pelos canais CLC-K1/CLC-NKA e,
por consequência, a do sódio provém do gradiente gerado pelo cloreto.
➔ Como há a saída de água no ramo descendente fino, o ultrafiltrado torna-se
mais concentrado (gradiente de concentração). Além disso, a concentração
do interstício é a maior possível na dobradura e o ramo fino descendente
está indo em direção à medula, o que diminui a concentração intersticial
nesse local. Assim, para que haja o equilíbrio é necessário que haja a saída
de solutos.
➔ Este segmento é chamado segmento diluidor, já que há a saída de íons e
impermeabilidade à água. Dessa forma, se há um fluxo concentrado
descendente e um fluxo diluidor ascendente, há um mecanismo
contracorrente multiplicador.
Ramo espesso ascendente
➔ Não há a presença de aquaporina nessa região, sendo também um ramo
diluidor.
➔ Por haver células maiores, há uma maior quantidade de mitocôndrias. Assim,
há uma maior atividade da Na/K ATPase (maior que no túbulo proximal) e
um transporte ativo primário significativo.
➔ O transporte marcador desse segmento é o transporte ativo secundário via
NKCC2. Esse transportador depende da atividade da Na/K ATPase, que
coloca sódio para fora e potássio para dentro.
➔ O NKCC2 irá permitir a entrada de sódio, potássio e dois cloretos para a
célula, sendo um transporte eletroneutro. Assim, o sódio irá para o interstício
via Na/K ATPase, assim como o cloreto, que saíra por canais de Cl. Já o
potássio irá recircular, entrando e saindo da célula, gerando uma carga
efetiva positiva na membrana apical, formando um gradiente favorável à
reabsorção de cálcio e magnésio pela via paracelular.
➔ O ramo espesso ascendente também é considerado segmento diluidor. Ele
faz a reabsorção de Na+, CL-, K+, Ca++, HCO3-, Mg. Suas células são
extremamente ricas em mitocôndrias e no transportador sódio-potássio. No
ramo espesso nós vamos ter também o NKCC (transporte ativo
secundário), que é um transportador de Na, Cl e K. O Cl sai da célula por
um canal específico.
➔ O potássio pode retornar tanto para o lúmen tubular quanto para o líquido
intersticial renal. Essa diferença de potencial causada pela saída de potássio
permitirá a passagem por via paracelular de Mg e Ca. É no NKCC que os
principais diuréticos (furosemida) agem, pois a inibição desse
transportador vai causar uma menor osmolaridade, o que vai acarretar
em uma maior excreção de água e solutos, tendo como consequência
colateral a diminuição da pressão. É utilizado em casos de retenção de
líquido, de pressão arterial alta e para emagrecimento.
Túbulo distal
➔ Na região do túbulo distal, temos a secreção de H+ e K e reabsorção de Ca+,
Na+, Cl-. O transportador dessa região é o NCC, que tem baixa
permeabilidade à água, vai ser do tipo secundário.
➔ Alta atividade de Na/K ATPase, ou seja, alta taxa de transporte ativo
secundário. Possui células grandes, com alta quantidade de mitocôndrias,
com microvilosidades e junções comunicantes, sendo impermeáveis
paracelularmente.
➔ Nessa região, o transporte de cloreto de sódio não contribuirá para a
concentração do interstício. Por estar localizado na região cortical e sofrer
com alto fluxo sanguíneo, ele será reabsorvido para a corrente sanguínea.
➔ Assim, até esse ponto não há transporte de água. Portanto, no ponto final do
túbulo distal o ultrafiltrado está o menos concentrado possível.
➔ Os fármacos que agem nessa área são as tiazidas. Não é um diurético
potente, já que esse canal não está envolvido com a concentração do
interstício, mas é um potente controlador da pressão arterial.
Ducto coletor
➔ É um ramo que apresenta permeabilidade seletiva, sendo modulado de
acordo com a necessidade do organismo. Apresenta uma atividade basal de
Na/KATPase e níveis intermediários de mitocôndrias, microvilosidades e
tamanho, assim como 3 tipos celulares: células principais e células
intercalares, que são subdivididas em alfa e beta.
➔ O transporte marcador deste segmento é de água, através da aquaporina 2,
sendo um transporte passivo. A aquaporina 2 confere permeabilidade
seletiva, não estando sempre expressa na membrana plasmática,
sofrendo influência do ADH.
➔ Nessas células há transporte de sódio via ENac e secreção de potássiono
lúmen para controle da concentração plasmática deste.
➔ Presença de AQUAPORINA 4 na membrana basolateral, que é insensível a
ADH, auxiliando no controle do transporte de água. Como a aquaporina 2
está na membrana apical, mesmo sem a aquaporina 4, não haverá transporte
de água.
➔ Em casos onde a aquaporina 2 não desempenha seu papel de maneira
correta/inserida de forma incorreta na membrana, inicia-se o processo de
diabetes insipidus, que gera a falha na reabsorção de água. Essa inserção
incorreta é gerada por ausência de hormônio ADH ou mutação em alguma
proteína que faz a localização da proteína na membrana.
➔ O ducto também atua na reabsorção de água, sendo que a sua
permeabilidade depende de ADH. Na presença de ADH, precisamos reduzir
a quantidade de água na urina, tornando o ducto mais permeável, deixando a
urina mais concentrada. Da mesma forma ocorre o processo inverso na
ausência de ADH.
➔ Depois de todos os processos, a urina está formada e pronta para ser
excretada, chegando aos cálices menores > cálices maiores > pelve renal >
ureter > bexiga > uretra.
TÚBULO PROXIMAL
O túbulo proximal possui células especializadas com abundância de
mitocôndrias e microvilosidades que aumentam a superfície de contato, com
alta atividade da bomba de sódio-ATPase em sua membrana basolateral e que
fornece - através de transporte ativo primário de solutos (transporte transcelular) por
meio de transportadores específicos. A alta permeabilidade à água, pela
expressão constitutiva de aquaporinas, também possibilita a reabsorção de
água pelo túbulo proximal. Somando-se a isso, a localização em uma região de
intenso fluxo sanguíneo - cerca de 90% do fluxo sanguíneo renal é ‘’desviado’’ para
o córtex - facilita a absorção isosmótica neste túbulo, visto que a lavagem
intersticial é rápida. Dessa forma, todas essas características contribuem com a
alta taxa de absorção do ULTRAFILTRADO no túbulo proximal.
A reabsorção de cloreto de sódio no túbulo proximal ocorre majoritariamente
nas porções mais distais do túbulo, visto que nas porções iniciais a absorção é mais
relevante para o sódio, glicose, aminoácidos e o bicarbonato. Então, nas porções
mais distais do túbulo a absorção do sódio, que ocorre passivamente, visto que
apesar da semelhança na composição do plasma e do filtrado, este último
apresenta uma concentração maior de sódio, possibilitando sua saída passiva por
canais como EnaC e o trocador NHE. A absorção passiva de sódio gera um lúmen
negativo, isso causa a expulsão de íons negativos, estimulando o cloreto a seguir o
seu par pela via paracelular, principalmente.
PROCESSAMENTO DO FILTRADO GLOMERULAR NO TÚBULO PROXIMAL
O filtrado glomerular é semelhante ao plasma, porém possui ausência de
elementos figurados do sangue e menor quantidade de macromoléculas e de
proteínas. Após a filtração (1), esse líquido sofre os processos de reabsorção (2)
para transportar as substâncias do interior tubular renal para o sangue que envolve
o túbulo através da maneira ativa (através de transportadores/canais) e passiva
(através de transporte paracelular). Também ocorre a secreção tubular (3) no
néfron e secretar essa urina formada através da uretra.
VIAS DE REABSORÇÃO:
Paracelular: passagem do soluto por entre células com junções permissivas a
esse tipo de passagem
Transcelular: passagem do soluto por dentro da célula, que necessita de proteínas
carreadoras (permeabilidade) e gradiente de pressão para facilitar a reabsorção.
BALANÇO GLOMÉRULO-TUBULAR: é a equivalência da reabsorção tubular
frente à variação da filtração, ou seja, tornando-as proporcionais. Isso ocorre devido
à diferença de pressão oncótica, já que o aumento dessa diferença aumenta a
reabsorção por meio de mecanismos básicos das proteínas envolvidas no
transporte ativo de sódio através da célula epitelial ao longo dos capilares, como:
Glicose: Existe no túbulo proximal um co-transporte sódio/glicose, que se apresenta
como forma de transporte ativo secundário. Dessa forma, o transporte ativo
secundário de glicose está acoplado ao gradiente de Na+, dependendo do
transporte da bomba Na/K para a formação do gradiente de Na (jogando Na para o
interstício e trazendo K para dentro da célula). Isso é fundamental para o
funcionamento da bomba Na/glu. A glicose será excretada para o interstício pelo
seu transportador (difusão facilitada) Glut1 (túbulo proximal final) e Glut2 (túbulo
proximal inicial). Em condições normais, toda glicose filtrada é reabsorvida,
mas em condições de glicemia que excedem a taxa fisiológica, teremos a
presença de glicose na urina, porque o transportador atingiu sua capacidade
máxima (saturação).
Aminoácidos: acontece também como co-transporte do sódio, como mecanismo
secundário. Em relação à proteínas, não dependem de transportadores secundários
e sofrem endocitose mediada por receptores (endossoma). São reabsorvidas na
forma de aminoácidos.
Prótons: o túbulo proximal também faz contratransporte de H+, que será lançado
no lúmen acoplado ao gradiente de Na que será reabsorvido. Também é
considerado um transporte secundário. Esse H+ lançado foi sintetizado pela
anidrase carbônica e a sua secreção está diretamente ligada à reabsorção de
HCO3-, permitindo que o rim ajude na manutenção do pH.
Por fim, é importante saber que a reabsorção no túbulo proximal é isotônica ou
isosmótica, ou seja, acontece reabsorção de soluto e solvente na mesma proporção
(no caso do Na+).
NaCl (Cloreto de Sódio): No néfron distal, que compreende a alça de Henle, o
túbulo distal convoluto e o ducto coletor, a absorção de cloreto de sódio ocorre de
maneiras diversas. Esse soluto não é reabsorvido na porção fina descendente
(permeável apenas a água), atuando no aumento da osmolaridade do filtrado que
atravessa a dobradura da alça. Ao chegar na porção fina ascendente, o transporte
de cloreto se dá pela via transcelular, através de transportadores específicos, como
o CLC- K1 e CLC-NKA, enquanto o sódio é reabsorvido pela via paracelular. Nesse
sentido, o NaCl é reabsorvido ativamente, pela ação da bomba de Na+-K +-ATPase
e do transportador NKCC2, retirando o NaCl e o Na da membrana basolateral por
canais específicos. No túbulo distal convoluto, há reabsorção de cloreto de sódio
pelo transportador NCC. Por fim, no ducto coletor, o sódio entra na célula por canais
ENaC e sua reabsorção é regulada pelo hormônio Aldosterona, que expressa os
canais de sódio (Na+) e potássio (K+) como consequência da queda do volume do
liquido extracelular e estimula a expressão de novos canais a serem inseridos na
membrana na fase lenta de sua ação e o maior tempo de abertura para os canais de
sódio a fim de prevenir a excreção do cátion.
REABSORÇÃO ISOSMÓTICA: A reabsorção isosmótica de água no túbulo
proximal é resultado do conjunto de características dessa porção do néfron, como a
permeabilidade osmótica. Nesse sentido, a água pela expressão de canais de
aquaporina, que formam poros na membrana, tornando o segmento sempre
permeável à água. Além disso, o alto fluxo sanguíneo renal promove a lavagem
intersticial de forma rápida, impedindo a geração de um gradiente de concentração,
de modo que a água e os solutos são reabsorvidos na mesma direção, por isso, é
dito que a reabsorção de água neste segmento é proporcional a de soluto.
MÉTODOS DE DEPURAÇÃO PARA QUANTIFICAÇÃO DA FUNÇÃO RENAL
Depuração= clearance (volume de plasma que fica livre de determinada
substância por minuto ou mL/min).
➔ A insulina é usada para medir a TGF por ser uma substância livremente
filtrada e não sofre absorção e nem secreção. Isso quer dizer que a
quantidade de inulina excretada vai ser igual a quantidade de inulina
filtrada. Também podemos utilizar um clearance de creatinina (mais na TGF
por ser um produto da creatina).
➔ Quanto menor a TGF, maior a concentração de creatinina, pois são
inversamente proporcionais.
➔ Para determinação do FPR, utilizamos o clearance de PAH
(para-aminohipurato), pois esse fármaco é livrementefiltrado e altamente
secretado, de forma com que a quantidade que chega na arteríola aferente
será igual à quantidade excretada.
➔ Assim, o fluxo plasmático renal será igual à concentração do PAH na urina,
multiplicado pelo volume urinário, dividido pela concentração plasmática de
PAH.
CONTROLE DA OSMOLARIDADE
➔ Os rins são responsáveis pelo controle da osmolaridade do meio interno
através da excreção de uma urina com mais ou menos solvente (balanço de
água).
➔ Se diminuir a quantidade de soluto no meio extracelular e manter o volume
de solvente, ocorre uma queda de osmolaridade do meio extracelular >
excreção de uma urina diluída.
➔ Se manter o soluto no meio extracelular e diminuir o solvente ocorre um
aumento na osmolaridade do meio extracelular > excreção de uma urina mais
diluída. Na formação de Urina diluída, a concentração de ADH é baixa
RECIRCULAÇÃO DA UREIA
➔ A ureia contribui para a hiperosmolaridade da medula renal. Após ser filtrada,
a uréia sofre reabsorção pelo túbulo proximal. Na alça de henle descendente
acontece a reabsorção somente de água por transportadores do tipo UT-A2,
que secretam ureia para dentro do túbulo e aumenta a sua concentração ali.
➔ Nos segmentos seguintes, até o ducto coletor, não haverá permeabilidade à
ureia, corroborando para o aumento de sua concentração.
➔ Quando há uma alta concentração/estímulo de ADH, o túbulo distal e o ducto
coletor se tornam permeáveis à água, contribuindo para o aumento da
concentração de ureia no túbulo coletor medular. Isso vai gerar um
gradiente para reabsorção de ureia, facilitada pelo UT-A1 e UT-A3,
LANÇANDO A UREIA PARA A MEDULA RENAL POR MEIO DO
FILTRADO e contribuindo para a hiperosmolaridade da medula renal.
Uma fração de ureia voltará para a alça de henle e contribuirá para a
recirculação desse soluto pelos transportadores específicos constitutivamente
expressos na membrana luminal e basolateral da porção fina descendente,
conduzindo-a à excreção.
MECANISMO CONTRACORRENTE MULTIPLICADOR
Ao interromper o processo de filtração glomerular, o ultrafiltrado deixará de
ser formado e não haverá passagem de água e solutos em todo o segmento do
néfron. Assim, o interstício se tornaria menos concentrado, já que se equilibraria
com a corrente sanguínea. Nesse sentido, o mecanismo em questão é denominado
contracorrente, pois os túbulos e os capilares peritubulares que o cercam são
próximos e o líquido ali presente move-se em direções opostas. E o
‘’multiplicador’’ advém da capacidade do transporte ativo de solutos no ramo
espesso ascendente, que multiplica os efeitos dos demais segmentos.
Sendo assim, o efeito unitário do mecanismo contracorrente é o
transporte ativo secundário via NKCC2 no ramo espesso ascendente da Alça de
Henle causado pela saída ativa de NaCl, isto é, sem necessidade de gradiente
eletroquímico, gerando um gradiente osmótico entre o lúmen e o interstício
propiciando a saída de água da porção fina descendente pelos canais expressos de
aquaporina do tipo I. Ou seja, é importante para a formação do interstício medular
concentrado que propicia a formação de um mecanismo de contracorrente
multiplicador.
Como consequência, existe um aumento da concentração de NaCl na
dobradura da alça de Henle devido à concentração do filtrado. Quando este chega
na porção fina ascendente, ocorre a saída passiva de NaCl (cloreto por canais
transcelulares e sódio pela via paracelular). Essa saída, somada com a saída ativa
que ocorre no segmento seguinte (porção espessa ascendente) e o baixo fluxo
sanguíneo renal medular, promove a formação de um interstício medular
concentrado, multiplicando a concentração do interstício medular.
O ducto coletor também pode participar da concentração do interstício,
porém de maneira regulada via hormônio antidiurético. Na presença do ADH são
inseridos canais de aquaporina do tipo II na membrana luminal das células do ducto
coletor, instigando a absorção de água. Essa saída de água, concentra a ureia no
lúmen tubular, promovendo sua reabsorção na porção final do ducto coletor (pelos
canais UT-A1 e UT-A3), multiplicando ainda mais a concentração intersticial.
CONTROLE DE pH
pH básico é maior que 7
pH ácido é menor que 7
Controle de pH do sistema tampão: secreção de prótons e reabsorção de
bicarbonato (dependendo da condição)
➔ O túbulo proximal também atua na regulação do pH sanguíneo.
➔ No ducto coletor, temos também mecanismos de controle do pH. As células
alfa e beta intercalares estão envolvidas no controle do pH plasmático, pois
seus transportadores estão ligados ao transporte de próton e bicarbonato.
➔ As células alfa irão, por transporte ativo primário, bombear próton para
o lúmen dos túbulos (secreção de prótons). Essa secreção é feita a partir
da REABSORÇÃO DE BICARBONATO.
➔ Em situações de acidose, as células alfa irão aumentar de número, enquanto
em situações de alcalose as células-beta aumentarão. Já as células beta
intercalares fazem o inverso, secretando bicarbonato enquanto
reabsorve o próton.
➔ Nos túbulos distais, a acidose regula a ação das células intercaladas do tipo
A do ducto coletor para secretar H+ e reabsorver bicarbonato (HCO3-) e K+
➔ Na situação de alcalose, as células intercaladas do tipo B do ducto coletor
reabsorvem H + e secretam HCO3- e K+.