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FORMAÇÃO DA URINA PELOS RINS Funções dos Rins ● Eliminar do corpo o material indesejado que é ingerido ou produzido pelo metabolismo : esses produtos incluem ureia (do metabolismo dos aminoácidos), creatinina (da creatina muscular), ácido úrico (dos ácidos nucleicos), produtos finais da degradação da hemoglobina (tais como a bilirrubina) e metabólitos de vários hormônios. ● Controlar o volume e a composição dos líquidos corporais : mantém o ambiente estável devido ao balanço entre o ganho de água e eletrólitos (ingestão ou metabólica) e a perda (devido a excreção).Dentro de 2 a 3 dias, após o aumento da ingesta de sódio, a excreção renal também aumenta, de forma que o balanço entre a ingestão e a excreção é restabelecido.Entretanto, durante os 2 a 3 dias de adaptação renal, à alta entrada de sódio, ocorre acúmulo modesto de sódio que discretamente eleva o volume de líquido extracelular e desencadeia alterações hormonais - essas respostas sinalizam os rins para que aumente a excreção de sódio. ● Regulação da Pressão Arterial: pela excreção de quantidades variáveis de sódio e água; pela secreção de hormônios e fatores ou substâncias vasoativas (p. ex., renina) que levam à formação de produtos vasoativos (p. ex., angiotensina II) ● Regulação de balanço Ácido-Básico: pela excreção de ácidos e pela regulação dos estoques de tampões dos líquidos corporais. Os rins são a única forma de eliminar certos tipos de ácidos do corpo, tais como os ácidos sulfúrico e fosfórico, gerados pelo metabolismo das proteínas. ● Regulação da produção de Eritrócitos: os rins secretam a eritropoetina que estimula a produção de hemácias pelas células-tronco hematopoiéticas na medula óssea. Obs: pessoas que não possuem seus rins funcionando corretamente e fazem hemodiálise desenvolvem anemia grave devido a falta de eritropoetina. ● Produção de uma forma ativa da Vitamina D: os rins produzem a forma ativa de vitamina D (calcitriol - essencial para a absorção de cálcio pelo trato gastrointestinal) ● Síntese de Glicose: no jejum os rins produzem glicose pela gliconeogênese Obs: com a insuficiência renal total, potássio, ácidos, líquidos e outras substâncias se acumulam no corpo, causando a morte em poucos dias, a não ser que intervenções clínicas, tais como a hemodiálise. Néfron ● É a unidade funcional do rim ● Cada rim possui de 800.000 a 1 milhão de néfrons e não consegue os regenerar, portanto, com a lesão renal ocorre a diminuição de néfrons gradualmente ● Após os 40 anos de idade, o número de néfrons funcionais geralmente diminui por cerca de 10% a cada 10 anos ● Cada néfron contém: - glomérulos : enovelado de capilares , pelo qual grandes quantidades de líquido são filtradas do sangue. Todo glomérulo é envolvido por uma cápsula de Bowman. - túbulos: no qual o líquido filtrado é convertido em urina, no trajeto para a pelve renal ● Funcionalidade: o líquido filtrado dos capilares glomerulares flui para o interior da cápsula de Bowman e daí para o interior do túbulo proximal que se situa na zona cortical renal. A partir do túbulo proximal, o líquido flui para o interior da alça de Henle (possui alça ascendente e descendente), que mergulha no interior da medula renal.No final do ramo ascendente espesso o líquido segue para a mácula densa, depois para o túbulo distal, e então, finalmente, o filtrado passa para os ductos coletores, para depois passar para os ureteres como urina. Barreira de Filtração: espaço urinário; entre a parte pariental e visceral filtrado glomerular: mesma composição do sangue com exceção de proteínas mioglobina: é tóxica para as células renais -> pode levar à falência renal (mioglobinúria) taxa de filtração da albumina é extremamente baixa variáveis de filtrabilidade: peso molecular ( maior o peso molecular, menor filtração) e carga de substâncias. rins em 24 horas produzem 180 litros de filtrados Os líquidos celulares São divididos entre : líquido extracelular e líquido intracelular ● Líquido extracelular: é dividido em : - líquido intersticial : é composto por água, íons sódio (Na+), potássio (K+), cálcio (Ca2 +), cloreto (Cl-), bicarbonato (HCO3-) e moléculas de proteína. Ele desempenha um papel fundamental na manutenção da homeostase do organismo - plasma sanguíneo: parte líquida do sangue, que representa mais de 50% do seu volume, e é composto por 90% de água ● O plasma e o líquido intersticial são separados apenas pelas membranas altamente permeáveis dos capilares, sendo que o plasma possui mais proteínas. ● forma cerca de 1/3 dos líquidos do corpo ● Esse líquido é transportado por meio dos vasos sanguíneos e entre os capilares e espaços intercelulares dos tecidos Obs: O sangue contém tanto líquido extracelular (o líquido no plasma) quanto líquido intracelular (o líquido contido nos eritrócitos) - o hematócrito refere-se à fração do sangue constituída pelos eritrócitos ● Líquido intracelular: diferente do líquido extracelular, esse líquido contém pequenas quantidades de íons sódio, cloreto e quase nenhum cálcio. Contêm também grandes quantidades de íons potássio, magnésio e fosfato. ● o líquido intracelular forma 2/3 do líquido do corpo ● As membranas celulares são altamente permeáveis à água, de modo que o líquido intracelular permanece isotônico em relação ao líquido extracelular. Obs: O número total de partículas numa solução é medido em termos de osmols. Um osmol é igual a 1 mol de partículas de soluto. ● A osmose refere-se à difusão efetiva de água de uma região onde ela exista em alta concentração, para uma região em que esta concentração de água for menor. ● Quando adiciona-se uma solução hipertônica ao líquido extracelular ocorre osmose de água das células para o compartimento extracelular ● Quando uma solução hipotônica é adicionada ao líquido extracelular, parte da água extracelular difunde-se para o interior das células até que os compartimentos intracelular e extracelular tenham a mesma osmolalidade ● Edema : presença de líquido em excesso nos tecidos corporais. Na maioria dos casos, o edema ocorre no compartimento de líquido extracelular. - edema intracelular: a depressão dos sistemas metabólicos dos tecidos e a falta de nutrição adequada para as células - edema extracelular: extravasamento normal de líquido do plasma para os espaços intersticiais através dos capilares e a incapacidade de os linfáticos levarem o líquido do interstício de volta ao sangue ● Algumas das causas sistêmicas de edema extracelular são: retenção renal excessiva de sal e água, pressão venosa elevada, diminuição das proteínas plasmáticas, aumento da permeabilidade capilar e bloqueio do retorno linfático. Processamento Tubular do Filtrado Glomerular ● A filtração dá início a urina e começa no corpúsculo renal, a parte líquida do sangue, plasma, é filtrado. Ele se move dos capilares para a cápsula de Bowman. Cerca de 180 litros de plasma são filtrados por dia, formando o ultrafiltrado do plasma ● Composição do ultrafiltrado: água, íons, glicose e proteínas ( pouco) ● Membrana de filtração ou barreira glomerular: 1- Endotélio capilar: do tipo fenestrado, forma a parede do capilar glomerular (membrana de filtração). Todas as células do sangue passam, mas as proteínas maiores não 2- Membrana basal: matriz extracelular constituída por laminina, fibronectina e colágeno que forma uma amálgama que não deixa moléculas maiores passares, possui também proteoglicanos (de carga negativa) que repele a maioria das proteínas plasmáticas ( maioria neg) 3- Podócitos: os pedicelos se juntam e entrelaçam , entre eles tem as fendas de filtração ( diafragma de filtração ) que possui várias proteínas, funcionando como uma barreira seletiva de tamanho, funcionam como uma barreira seletiva de tamanho e de cargas elétricas ( proteínas como a albumina são barradas) Obs: carga negativa - menos filtração. Mas os ânions não são barrados, são muito pequenos e possuem poucas cargas elétricas.● O que move essas substâncias dos capilares até a cápsula de Bowman: é uma força resultante de 12mm Hg, as forças de starling, e elas são quatro: - Pressão sanguínea: pressão hidrostática dos capilares glomerulares, empurra os líquidos para o espaço de baumann. Varia de 50 a 60 mm Hg - Pressão Hidráulica do espaço de Baumann ; pressão que o líquido filtrado da cápsula de Baumann exerce do lado de fora dos capilares glomerulares. Pressão de 15 mm Hg - Pressão osmótica: pressão que as proteínas exercem dentro dos capilares glomerulares. As proteínas que foram filtradas e não conseguiram passar deixam a passagem de água para a cápsula de Bowman mais resistente, dificultando a filtragem da água. Essa força é a pressão coloidosmótica ou oncótica, que atua contra a osmose. - Pressão oncótica da cápsula de Bowman: pressão osmótica exercida pelas proteínas da cápsula de Bowman. Tende a puxar a água para a cápsula, facilitando a filtração. Quase não faz diferença ● Taxa de filtração glomerular (TFG): cerca de 180 L por dia, sendo eliminado 1,5 L na urina. Determinado pela permeabilidade e pela área de superfície dos capilares, além da pressão resultante de filtração Obs: todas as vezes que há lesão nas fibras esqueléticas, a mioglobina vai para o meio extracelular e não deve passar pelos glomérulos. Ocorre exposição das células tubulares à mioglobina e insuficiência renal ( urina com sangue). Isso pode ser causado por exercícios exacerbados e sem monitoramento. ● Concentração de proteínas no capilar: água se junta às proteínas (hidrofílicas) - água livre diminui - pressão osmótica reduz ● Pressão que permite a movimentação de líquido do capilar para o espaço urinário: 10 mmHg ● Constrição da arteríola aferente: pressão no capilar diminui, o que reduz o volume do filtrado ● Constrição da arteríola eferente: pressão aumenta, o que aumenta o volume do filtrado ● Os principais solutos do filtrado são: sódio e cloreto Obs: a creatinina é uma substância formada a partir da fosfocreatina e é muito utilizada para avaliar a filtração glomerular ● Caminho da filtração: 1. começa no glomérulo renal: lá ocorre a filtração do sangue da artéria aferente por meio das barreiras já discutidas. 20% do fluxo sanguíneo é filtrado e o resto sai pela artéria eferente e passam pelos capilares peritubulares, que passam próximos aos túbulos e da alça de Henle para reabsorver substâncias que já foram filtradas. 2. depois vai para o túbulo contorcido proximal : - ocorre cerca de 70% da reabsorção de substâncias de volta para o sangue. - 100% da reabsorção de glicose e aminoácidos pelo sangue - na parte final do túbulo são secretados fármacos, toxinas e H+ ( regulação do pH sanguíneo) - a alta capacidade de reabsorção do túbulo proximal se deve ao grande número de mitocôndrias e à superfície das membranas celulares ampliada devido à característica de borda em escova 3. Alça de Henle: - reabsorção de sódio e água - cotransportador de 1Na+-1K+-2Cl ( local de ação dos diuréticos de alça) - mecanismo contracorrente: a alça descendente é permeável à água e a ascendente (distal) é pouco permeável à água e ocorre a reabsorção de solutos para o sangue - Ao redor dessa região o capilar peritubular corre o sangue de maneira contrária ao fluxo pela alça ( na alça vai pela direita) : assim o sangue primeiro fica mais concentrado ao reabsorver mais solutos e depois reabsorve mais água por osmose (isso auxilia na manutenção da hiperosmolaridade da medula renal) - mecanismo contracorrente - absorção isosmótica: esse túbulo processa a mesma quantidade de soluto e água - porção descendente delgado: absorve 15% da água filtrada, com 1200m osm - porção ascendente espessa: absorve apenas 25% de soluto, com 100m osmolaridade - têm membranas epiteliais finas sem borda em escova, poucas mitocôndrias e níveis mínimos de atividade metabólica 4. Túbulo contorcido distal - secreção de hidrogênio e potássio e reabsorção de sódio (bomba sódio potássio), estimulada pela aldosterona - 0% de absorção de água e 5% de solutos 5. Ducto Coletor - ocorre a secreção e reabsorção de íons - impermeável à água, mas com o hormônio antidiurético ele pode absorver de 15 a 17% de água - reabsorção de água pelas aquaporinas que ficam nas membranas das células e tem sua ação controlada pelo hormônio ADH. Após isso o líquido processado se transforma em urina. Obs: o hormônio ADH regula a perda de água no organismo, sendo responsável pela homeostase de água: lei do balanço 0 - ganho e perda de água é igual a 0. Na presença de níveis elevados de ADH, a água é avidamente reabsorvida reduzindo o volume de urina. ● A ocorrência de pequenos aumentos da pressão arterial quase sempre provoca aumentos pronunciados na excreção urinária de sódio e água. ● A ativação do sistema nervoso simpático aumenta a reabsorção de sódio. ● Tabela comparativa do transporte de NaCl e água ao longo do néfron Mecanismos de Controle para os Líquidos Corporais e seus Constituintes ● O aumento da osmolaridade do líquido extracelular provoca a contração de células nervosas especiais localizadas no hipotálamo anterior ● A contração das células osmorreceptoras provoca a emissão de sinais para a hipófise posterior. ● Estes potenciais de ação estimulam a liberação de ADH, que penetra na corrente sanguínea e é transportado até os rins, onde aumenta a permeabilidade dos túbulos distais, túbulos coletores e ductos coletores à água (para poder sair deles e ir para o sangue). Por consequência, a água é conservada no corpo, enquanto o sódio e outros solutos continuam a ser excretados na urina. ● Esse processo provoca diluição dos solutos no líquido extracelular, corrigindo, assim, o líquido extracelular excessivamente concentrado. ● A sequência oposta de eventos é observada quando o líquido extracelular torna-se muito diluído (hiposmótico). Os rins minimizam a perda de líquido durante déficits de água através do sistema de feedback osmorreceptor do ADH. Doença Renal ● podem ser divididas em duas categorias principais: ● insuficiência renal aguda: - rins param de funcionar abruptamente, por completo ou quase por completo, podendo eventualmente recuperar uma função quase normal - pode resultar da diminuição do suprimento sanguíneo para os rins - glomerulonefrite aguda: tipo de insuficiência renal aguda intra-renal geralmente provocada por uma reação imune anormal que lesa os glomérulos. - insuficiência renal aguda pós-renal: obstrução do sistema coletor urinário em qualquer ponto, desde os cálices até a saída da bexiga. - as causas mais importantes de obstrução do trato urinário fora dos rins incluem cálculos renais produzidos pela precipitação de cálcio, urato ou cistina. ● insuficiência renal crônica: - ocorre perda progressiva da função de cada vez mais nefrons, diminuindo gradualmente a função renal global. - perda irreversível de grande número de néfrons funcionantes. - pode ocorrer em consequência de distúrbios dos vasos sanguíneos, glomérulos, túbulos, interstício renal e trato urinário inferior. - pode evoluir para insuficiência renal terminal - os pacientes com insuficiência renal crônica quase sempre desenvolvem anemia provocada por secreção diminuída de eritropoetina, que estimula a medula óssea a produzir hemácias. - Os principais efeitos da insuficiência renal incluem: edema generalizado decorrente da retenção de água e sal, acidose resultante da incapacidade de os rins eliminarem produtos ácidos normais, concentração elevada de nitrogênio não protéico (uréia, creatinina e ácido úrico)