02- Filtração glomerular [Modo de Compatibilidade]

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4/11/2010
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Filtração Glomerular
Prof. Dr. Marcio Barros
Introdução
? A formação da urina pelos rins envolve 3 processos:
? 1. Filtração
? 2. Reabsorção
? 3. Secreção
? Durante a filtração grande quantidade de água e solutos 
passam pela membrana de filtração do sangue para a 
cápsula glomerular.
? O filtrado glomerular tem uma composição idêntica ao 
l t t úd d t í i t l t
Ultrafiltração Glomerular
plasma exceto no conteúdo de proteínas que, virtualmente 
não existem no filtrado (0,03%) e nos elementos celulares, 
também ausentes neste.
Arteríola aferente Arteríola eferente
Túbulo proximal
ULTRA-ESTRUTURA DO
CORPÚSCULO RENAL
sítio de formação do 
ultrafiltrado glomerular
Ultrafiltração Glomerular
? endotélio fenestrado dos capilares;
? membrana basal (matriz contendo colágeno e glicoproteínas); é o 
primeiro local de restrição às proteínas plasmáticas;
? lâmina interna da cápsula de Bowman - constituída pelos p p
podócitos com os diafragmas de filtração entre os pedicelos.
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MMecanismosecanismos renaisrenais dede manipulaçãomanipulação �� �������� ������
180 litros de 
plasma são 
FFiltraçãoiltração G���������G���������
http://www.sci.sdsu.edu/Faculty/Paul.Paolini/ppp/lecture23/sld009.htm
Todo o plasma é filtrado
60 vezes por dia
filtrados por dia
Homem normal de 70 Kg: 
3 litros de plasma
Excreção diária 
(média): 1,5 litros de 
urina
MMecanismosecanismos renaisrenais dede manipulaçãomanipulação �� ������ �� ������ 
RReabsorçãoeabsorção ��������������
178,5 litros /dia
Filtração
Reabsorção
http://www.sci.sdsu.edu/Faculty/Paul.Paolini/ppp/lecture23/sld009.htm
Reabsorção
A ULTRAFILTRAÇÃO 
GLOMERULAR É UM PROCESSO 
PASSIVO E PORTANTO NÃO 
UTILIZA DIRETAMENTE 
ENERGIA METABÓLICA
Ultrafiltração Glomerular
A filtração de solutos é determinada pelo seu tamanho e carga elétrica:
1) à medida que o peso molecular dos solutos aumenta, diminui a sua 
filtração.
2) moléculas carregadas negativamente são filtradas com maior 
dificuldade do que moléculas carregadas positivamente de igual 
tamanho devido a presença de cargas negativas fixas na barreira de 
filtração.
proteinúria – pode ser por perda de seletividade pela carga 
(aumento da excreção da albumina sem alteração de excreção das 
globulinas) ou pelo tamanho (aumento da excreção da albumina e 
de globulinas).
Determinantes da Taxa de Filtração 
Glomerular
? A Taxa de Filtração Glomerular (GRF) é um índice da 
função renal.
? Uma queda em geral indica a progressão de uma doença.
? O retorno ao normal indica a recuperação
Determinantes da Taxa de Filtração 
Glomerular
A GFR é determinada por:
1) equilíbrio das forças hidrostática e osmótica ao nível da 
membrana capilar;membrana capilar;
2) coeficiente de filtração (Kf) que é o produto da área de superfície 
com a permeabilidade dos capilares (kf : 12,5 ml / min x mmHg -
valor estimado para o Homem).
Pode ser expressa através de uma equação:
GFR = Kf x Pressão filtraçãoGFR = Kf x Pressão filtração
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O glomérulo Arteríola aferente
Características Características 
da membranada membrana
http://education.vetmed.vt.edu/
Arteríola eferente
da membrana da membrana 
de filtração:de filtração:
Permeabilidade Permeabilidade 
glomerularglomerular
Características da membrana de filtração: 
o glomérulo: lâmina basal e as fenestras
http://education.vetmed.vt.edu/
Podócitos (cápsula de Bowman) e seusPodócitos (cápsula de Bowman) e seus
prolongamentos, prolongamentos, pedicélospedicélos e e fendasfendas
http://education.vetmed.vt.edu/
Scanning electron micrograph of normal rat glomerular capillaries. The urinary side of the capillary wall is 
covered by the highly branched podocytes. Rat kidney, magnification ×~6,000. Pavenstädt, Kriz, and Kretzler , 
2003. http://physrev.physiology.org/cgi/content/full/83/1/253
James Madison University
http://csm.jmu.edu/biology/courses/bio270_Welsford/HTML%20Presentation%20folder14/ppframe.htm
? O diâmetro das fenestrações da membrana basal limitam o peso 
molecular das substâncias filtradas.
? Logo, a retenção das proteínas de alto peso molecular possibilita o 
aumento da pressão coloidosmótica intravascular pós-filtração 
glomerular.
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Fendas de filtração
Podócitos da Cápsula de Bowman
Características da membrana de filtração
http://trc.ucdavis.edu/mjguinan/apc100/modules/Urinary/mammal/vasc1/vasc3.html
Membrana basal endotelial
Fenestras endoteliais
Permeabilidade seletiva para proteínas
Podócitos
http://trc.ucdavis.edu/mjguinan/apc100/modules/Urinary/mammal/vasc1/vasc3.html
MB
Fenestras
Fendas
< 1,8 nm (7.000 d) são filtradas
Permeabilidade seletiva para proteínas
> 4,4 nm (70.000d) não
são filtradas. Ex.: Albumina
entre: 1,8 nm (7.000 d) e 4,4 nm (70.000 d)
d d d
Permeabilidade seletiva para proteínas
depende da carga:
ânions são pobremente filtrados
Do total de proteínas plasmáticas,
< que 0,1% é filtrado.
Manipulação renal de substâncias
Parcialmente filtradaParcialmente filtrada
Substância Z
Parcialmente filtrada
Substância X Substância Y
Não ���������
Ex: Glicose e AAs
totalmente 
reabsorvida
P����������� 
���������
Ex.: água e íons
parcialmente 
reabsorvida
Substância Z
T��������� 
���������
Ex: catabólitos e 
xenobióticos
totalmente 
secretada
? Fluxo plasmático glomerular, que é influenciado pelo
tônus das resistências das arteríolas aferente e eferente.
Determinantes da filtração glomerular
Fatores hemodinâmicos 
(Forças de Starling)
? Pressão hidrostática transglomerular: favorece a filtração
glomerular
? Pressão oncótica transglomerular: pressão exercida pelas
proteínas.
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Forças que atuam na filtração glomerular
RFG = Kf [(PCG- PCB)- (πCG- πCB)]
Filtração
Absorção de 
fluido
Absorção de 
solutos
Secreção de 
solutos
A pressão de filtração é a soma das forças hidrostáticas e 
osmóticas (diferença entre as pressões no glomérulo e no 
espaço na cápsula de Bowman) que atuam ao nível dos 
capilares glomerulares e incluem:
Pressão de Filtração
p g
1) Pressão hidrostática glomerular (PG)
é normalmente 60 mmHg e promove a filtração;
A pressão de filtração é a soma das forças hidrostáticas e 
osmóticas que atuam ao nível dos capilares glomerulares e 
incluem:
Pressão de Filtração
2) Pressão hidrostática na cápsula de Bowman (PB) 
normalmente 18 mmHg e opõe-se à filtração;
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A pressão de filtração é a soma das forças hidrostáticas e 
osmóticas que atuam ao nível dos capilares glomerulares e 
incluem:
Pressão de Filtração
3) Pressão colóide osmótica glomerular ( PCOG ) 
a média é de 32 mmHg e opõe-se à filtração;
A pressão de filtração é a soma das forças hidrostáticas e 
osmóticas que atuam ao nível dos capilares glomerulares e 
incluem:
Pressão de Filtração
4) Pressão colóide osmótica capsular ( PCOC ) 
é aproximadamente 0, pelo que tem pouco efeito em condições 
normais.
Pressão filtração = PG – PB – PCOG = 10mmHg
espaço capsularLuz do capilar
PG PBPressão hidrostática 
Os fatores determinantes da Filtração Glomerular:
fenestra fenda
Pressão capsular
Membrana basal
Céls. endoteliais
pedicélios
PCOG
PEF = 10 mmHg
glomerular 60 mmHg
32 mmHg
18 mmHg
Pressão oncótica
32 mmHg
p
18 mmHg
Pressão efetiva de 
filtração: 10 mmHg
PCOC
0
mmHg
http://fisio.icb.usp.br
espaço capsular
comprimento do glomérulo
Pressão efetiva
de filtração
UF1 UF2 UF3 UF4 UF5 UF6
DETERMINANTES 
DA UFG:
Pressão hidrostática 
glomerular (Ph)
ptn plasm.
Pressão hidrostática 
capsular (Pc) 
+
Pressão 
coloidosmótica 
(Po)
Pressão efetiva de filtração
luz do capilarValores dos fatores determinantes daValores dos fatores determinantes da
Filtração GlomerularFiltração Glomerular::
TFGTFG= k= kff x PEFx PEF
constante de constante de 
permeabilidadepermeabilidade
12,5 ml / min x mmHg12,5 ml / min x mmHg
Pressão efetiva de Pressão efetiva de 
filtraçãofiltração
10 mmHg10 mmHg
xx
Taxa de Filtração Glomerular (TFG): 125 ml/minTaxa de Filtração Glomerular (TFG): 125 ml/min
Quanto maior a fração de filtração, maior a concentração das
proteínas plasmáticas e maior a pressão coloidosmótica glomerular.
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? Diminuição do Kf diminui a GFR 
ex: na Hipertensão e na Diabetes mellitus, a GFR é reduzida pela 
maior espessura da membrana glomerular ou por perda de superfície 
de filtração (por lesão dos capilares);
Pressão de Filtração
? Aumento da pressão na cápsula de Bowman diminui a GFR. 
ex: obstrução do ureter por um cálculo;
? Aumento da pressão colóide osmótica glomerular diminui a 
GFR - a PCOG é influenciada pela pressão colóide osmótica arterial; 
deste modo, o aumento desta conduz a um aumento de PCOG.
Aumento de pressão hidrostática glomerular aumenta a GFR; a PG 
é determinada por:
1) pressão arterial – o seu aumento tende aumentar a PG; 
Pressão de Filtração
) p
contudo, é normalmente controlado pelo mecanismo de 
autorregulação;
2) resistência arteriolar eferente – o seu aumento conduz à 
elevação da PG e tende a aumentar a GFR durante o intervalo em 
que o fluxo renal não é comprometido.
Variações hemodinâmicasVariações hemodinâmicas
QA = Fluxo plasmático 
glomerular;
PCG = Pressão oncótica;
FG = Filtração glomerular.
Fatores que influenciam a filtração 
glomerular: 
? Aumento da permeabilidade da superfície filtrante aumenta a FG;
? Aumento da pressão hidrostática na Cápsula de Bowmann diminui a FG;? Aumento da pressão hidrostática na Cápsula de Bowmann diminui a FG;
? Aumento da pressão oncótica nos capilares glomerulares diminui a FG;
? Aumento da pressão hidrostática nos capilares glomerulares aumenta a FG.
Regulação da FG
? Auto-regulação do FGR e da FG:
? Manutenção da FPR e a FG na vigência de modificações na pressão
ãde perfusão renal (entre 80 a 180 mmHg);
? Mecanismo miogênico: adequação da resistência da arteríola
aferente com manutenção do fluxo plasmático glomerular e FG.
Regulação da Filtração Glomerular
A pressão hidrostática glomerular e a pressão oncótica glomerularA pressão hidrostática glomerular e a pressão oncótica glomerular 
são os determinantes da GFR mais susceptíveis de controle 
fisiológico, nomeadamente por intermédio do sistema nervoso 
simpático (SNS), hormônios e autacóides (substâncias vasoativas 
libertadas pelo rim) e outros mecanismos de feedback intrarrenal.
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Regulação da Filtração Glomerular
? 1) A ativação do sistema nervoso simpático diminui a GFR –
uma ativação forte do SNS leva à constrição das arteríolas renais, 
diminuindo o fluxo sanguíneo renal e a GFR. 
ex: isquemia cerebral ou hemorragia grave;
? 2) Os hormônios e autacóides controlam a GFR e o fluxo 
sanguíneo renal (RBF);
Regulação da Filtração Glomerular
Hormônio 
autacóides
Local de 
liberação
Ação Efeito 
sobre
Noradrenalina e 
Adrenalina
Medula 
suprarrenal
Constrição das Arteríolas aferentes e
eferentes
GFR
?
RBF
?
Endotelina Células Constrição das arteríolas renais ? ?
endoteliais
ç
Angiotensina II Constrição das arteríolas aferente e
eferente (mais pronunciada nesta).
previne
?
?
NO células 
endoteliais 
vasculares
Diminuição da resistência vascular renal ? ?
Prostaglandinas
(PGE2 e PGI2)
podem atenuar os efeitos vasoconstritores do SNS ou da Angiotensina II 
(principalmente ao nível das A. aferentes)
a inibição da sua síntese (ex: aspirina) pode causar diminuição marcada 
da GFR e do RBF (mais freqüente em pacientes cujo volume extracelular 
está diminuído)
GFR
?
Autorregulação
A autorregulação permite uma constância relativa da GFR e do fluxo 
ísanguíneo renal (RBF) dentro de um intervalo de pressões: 75-160 
mmHg, prevenindo que alterações sistêmicas da pressão sanguínea 
se repercutam sobre a GFR.
Autorregulação
a) Feedback Tubuloglomerular
É o componente fundamental da autorregulação renal e depende do 
complexo justaglomerular; este é formado por células da mácula 
densa (na porção inicial do túbulo distal) e células justaglomerulares 
í(localizadas na parede das arteríolas aferente e eferente). 
Quando a pressão sanguínea diminui, a concentração de NaCl ao 
nível da mácula densa diminui, o que conduz a dois efeitos:
1. Diminuição da resistência das arteríolas aferentes – aumento da 
PG e da GFR em direção a valores normais;
Autorregulação
2. Aumento da libertação de Renina pelas células justaglomerulares 
– aumento da formação de Angiotensina II – constrição da arteríola 
eferente – elevação da PG e da GFR em direção a valores normais.
Extrínsecos:
? Influência S. N. Simpático
Regulação da TFG -
Mecanismos renais
? inervação das arteríolas aferente e eferente.
? Influência é proporcional à queda da PA
? Liberação de Renina p/ formação de ANG II
? Influencia o tônus das arteríolas aferente e eferente mas é 
pouco eficiente (predomínio do SNP).
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Mecanismo Miogênico
Refere-se à capacidade intrínseca dos vasos sanguíneos se 
contraírem quando a pressão sanguínea aumenta o que previne o 
Autorregulação
estiramento excessivo dos vasos e o aumento excessivo da GFR e 
do RBF.
Regulação da TFG -
Mecanismos renais
Intrínsecos:
? Mecanismo miogênico: intrínseco da arteríola aferente 
que contrai quando aumenta a pressão hidrostática, Phque contrai quando aumenta a pressão hidrostática, Ph 
(eficiente) ou relaxa quando diminui a Ph (ineficiente)
? Mecanismo Túbuloglomerular: envolve o Aparelho 
Justaglomerular. 
? No aumento da Ph: mácula densa estimula a secreção de 
vasoconstrictores (adenosina) - eficiente.
? Diminuição da Ph: não tem efeito eficiente local.
http://csm.jmu.edu/biology/courses/bio270_Welsford/HTML%20Presentation%20folder14/ppframe.htm
|
Autorregulação miogênica da GFR: Exercício
Se a GFR não fosse automaticamante regulada pelo corpo, poderia haver aumento 
quando ocorresse a realização exercício, levando a um aumento da pressão sistêmica e 
da pressão hidrostática glomerular.
A autorregulação ocorre pela vasoconstricção da arteríola aferente, retornando a 
pressão hidrostática glomerular ao normal e a GFR também.
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Autorregulação miogênica da GFR: Relaxamento
Quando estamos relaxados, nossa pressão sistêmica diminui. Se não houvesse 
autorregulação, nossas arteríolas aferentes materiam o mesmo diâmetro, reduzindo a 
pressão hidrostática glomerular e também a GFR.
Esta autorregulação dilata a aarteríola aferente, aumentando a pressão hidrostática e 
retornando a GFR ao normal.
PARA AUMENTAR SUBSTANCIALMENTE O RFG, 
É NECESSÁRIO ALTERAR A RELAÇÃO 
ARTERÍOLAS AFERENTE/EFERENTEARTERÍOLAS AFERENTE/EFERENTE
Esquematicamente: 
Alças capilares
Resistência aferente (RA) Resistência eferente (RE)
R RRA RE
PA
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Pr
es
sã
o 
(m
m
H
g)
R RRA RE
PA
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Pr
es
sã
o 
(m
m
H
g)
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11
R RRA RE
0
20
40
60
80
100
120
140
160
PAPA PG C
Pr
es
sã
o 
(m
m
H
g)
R RRA RE
0
20
40
60
80
100
120
140
160
PA PG C PEPA PG C
Pr
es
sã
o 
(m
m
H
g)
R RRA RE
0
20
40
60
80
100
120
140
160
PA PG C PEPA PG C
Pr
es
sã
o 
(m
m
H
g)
R R
1) da pressão arterial(PA). 2) da relação RA/RE
A PCG DEPENDE:
PA PG C
RA RE
0
20
40
60
80
100
120
140
160
PA PG C PEPA PG CPA PG C PE PC 
Pr
es
sã
o 
(m
m
H
g)
125
150
175
200
225
o m
er
ul
ar
 
Variação da TFG na alteração da PAVariação da TFG na alteração da PA
TFG
0 20 40 60 80 100 120 140 160
0
25
50
75
100
T
ax
a 
de
 fi
ltr
aç
ão
 g
l
(m
l/m
in
)
Pressão arterial média (mmHg)
125
150
175
200
225
o m
er
ul
ar
 
Variação da TFG na alteração da PAVariação da TFG na alteração da PA
TFG
0 20 40 60 80 100 120 140 160
0
25
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T
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a 
de
 fi
ltr
aç
ão
 g
l
(m
l/m
in
)
Pressão arterial média (mmHg)
?
Auto-regulação renal
4/11/2010
12
125
150
175
200
225
o m
er
ul
ar
 
Variação da TFG na alteração da PAVariação da TFG na alteração da PA
Mas como fica a formação
�� ������
TFG
0 20 40 60 80 100 120 140 160
0
25
50
75
100
T
ax
a 
de
 fi
ltr
aç
ão
 g
l
(m
l/m
in
)
Pressão arterial média (mmHg)
?
Auto-regulação renal
Autoregulação 
renal da TFG 
na variação da PA
0 20 40 60 80 100 120 140 160
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
Ta
xa
 d
e 
fil
tr
aç
ão
 g
lo
m
er
ul
ar
 
(m
l/m
in
)
8
TFG
Fluxo urinário
ø UR (ml/min)
Pressão arterial (mmHg)
?
Pressão arterial média (mmHg)
0 20 40 60 80 100 120 140 160
0
2
4
6
8
Fl
ux
o 
ur
in
ár
io
 (m
l/m
in
)
Pressão arterial média (mmHg)
?
125
150
175
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o m
er
ul
ar
 
Variação da TFG na alteração da PAVariação da TFG na alteração da PA
TFG
0 20 40 60 80 100 120 140 160
0
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T
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a 
de
 fi
ltr
aç
ão
 g
l
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l/m
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)
Pressão arterial média (mmHg)
125
150
175
200
225
o m
er
ul
ar
 
Variação da TFG na alteração da PAVariação da TFG na alteração da PA
TFG
0 20 40 60 80 100 120 140 160
0
25
50
75
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T
ax
a 
de
 fi
ltr
aç
ão
 g
l
(m
l/m
in
)
Pressão arterial média (mmHg)
?
Auto-regulação renal
125
150
175
200
225
o m
er
ul
ar
 
Variação da TFG na alteração da PAVariação da TFG na alteração da PA
TFG
Mas como fica a formação
�� ������
0 20 40 60 80 100 120 140 160
0
25
50
75
100
T
ax
a 
de
 fi
ltr
aç
ão
 g
l
(m
l/m
in
)
Pressão arterial média (mmHg)
Influência de 
mecanismos 
extrínsecos:
SP e ANGII
Autoregulação 
renal da TFG 
na variação da 
PA0 20 40 60 80 100 120 140 160
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
Ta
xa
 d
e 
fil
tr
aç
ão
 g
lo
m
er
ul
ar
 
(m
l/m
in
)
8
Fluxo urinário
ø UR (ml/min)
Pressão arterial (mmHg)
?
Pressão arterial média (mmHg)
0 20 40 60 80 100 120 140 160
0
2
4
6
8
Fl
ux
o 
ur
in
ár
io
 (m
l/m
in
)
Pressão arterial média (mmHg)
?
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Outros fatores que influenciam a GFR e o 
RBF 
? Dieta rica em proteínas – aumento da GFR e do RBF (por 
estimulação do crescimento dos rins e por redução de resistência 
vascular renal)
? Hiperglicemia (a glicose é cotransportada, tal como os aa, com o 
sódio no túbulo proximal);
? Glicocorticóides – diminuem a resistência vascular renal 
(aumentam GFB e RBF);
? Idade – diminui GFR e RBF por redução do número de néfrons 
funcionantes (diminuem 10% por década a partir dos 40 anos).
Hipertensão Arterial
Controle da pressão Controle da pressão 
arterialarterial
? O controle da PA é realizada pela ativação do sistema renina-
angiotensina-aldoterona.
Hipertensão Arterial Sistêmica
? Pressão sistólica acima de 140 mmHg
? Pressão diastólica acima de 90 mmHg
? Hipertensão arterial Primária ( 95% dos casos )? Hipertensão arterial Primária ( 95% dos casos )
? sem causa definida;
? Fatores de risco:
? Genético
? Obesidade 
? Cigarro 
? Alcoolismo
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? Doença renal
? Drogas (p. ex. pílula anti-concepcional)
Hipertensão arterial secundária:
? Excesso de secreção de aldosterona
? Gravidez
? Outras doenças endócrinas (p. ex. Síndrome de Cushing,
acromegalia)
Tratamento: Mudanças no estilo de vida
Uso de drogas anti-hipertensivas