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PARTE 1 : CITE AS FUNÇÕES RENAIS E EXPLIQUE O PROCESSO DE FILTRAÇÃO 
GLOMERULAR. 
A função dos rins é filtrar o sangue, reabsorver íons, água, aminoácidos glicose e manter estável a 
concentração do Ph, de água e sal no corpo. Portanto, pode-se dizer que o rim contribui para a 
manutenção do equilíbrio do meio interno. Para desempenhar essa tarefa, são adotadas as seguintes 
funções renais: 
• Regulação do volume hídrico do corpo - Através do hormônio ADH, o rim determina a 
quantidade de água que deve ser reabsorvida ou excretada, isto é, ele regula o volume de fluido 
extracelular 
• Regulação da Osmolaridade - Através da perda de sódio irá, também, estar regulando a 
osmolaridade. 
• Participa da regulação da pressão arterial média - Ao exercer os papéis na regulação da pressão 
osmótica e da volemia (volume hídrico), há por consequência um papel significativo do rim 
também na regulação da pressão arterial. O aumento da osmolaridade gerado pelo aumento da 
concentração de sódio acarreta em aumento da pressão arterial, uma ação hipertensora, da mesma 
forma, quando há uma diminuição no nível de sódio causa uma diminuição da pressão, uma ação 
hipotensora. Analisando pela ótica da volemia, observa-se que quanto maior o valor dela, maior a 
pressão arterial intrínseca para aquela condição. Portanto, o rim atua também na regulação da 
pressão arterial 
• Manutenção do equilíbrio iônico - O rim faz a regulação do balanço hidro-salino através da 
manutenção dos mais variados íons presentes em si (sódio, potássio magnésio, etc) 
• Regulação homeostática do pH - Através do controle da perda de H+ e bicarbonato através da ação 
renal.O pH do sangue deve estar entre 7,34 e 7,45 (levemente alcalino) Por isso o rim age 
eliminando maior ou menor quantidade de H+ ou bicarbonato dependendo das suas concentrações 
no sangue, e por este motivo o pH da urina tem uma variação muito grande ( entre 4 e 8) justamente 
para que o pH do meio interno não varie tanto, pois quando o pH7,45 o resultado é a alcalose (sangue alcalino) 
• Excreção de resíduos - Eliminação de amônia (NH3 e NH4), ureia, creatinina e substâncias 
exógenas, via função renal 
• Produção de Hormônios ou substâncias sinalizadoras - Como eletropoetina, hemácias, e renina 
através do hormônio supra-renal aldosterona 
 Isto posto, devemos reconhecer que para o desempenho de todas estas funções na estrutura renal se 
dá através da excreção, reabsorção e secreção de vários íons, metabólitos, substância exógenas, e 
principalmente, água, produzindo urina ao final. Sendo assim, o rim deve recorrer a uma série de 
mecanismos para desempenhar corretamente tais funções. São eles: A Filtração Glomerular, 
Reabsorção Tubular e a Secreção tubular. Nesta seção abordaremos, primeiramente, o processo de 
filtração Glomerular. 
O processo de filtração glomerular, como o próprio nome denuncia, acontece na estrutura renal 
denominada Glomérulo, e é o processo pelo qual o rim faz a filtração de todas as substâncias 
menores dissolvidas no plasma sanguíneo, retendo quase todas as proteínas e macromoléculas 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA 
Departamento de Fisiologia e Patologia 
Discente : Gabriele Lima Serra Curso: Biomedicina Período: 2021.2
Docente: Ideltônio Barbosa 
Biofísica Básica 
Biofísica da Função Renal 
presentes. O néfron é a unidade funcional do rim, e é onde a urina será produzida através do 
seguinte esquema: 
Artéria Aferente—Artéria Eferente—Capilares peritubulares—Vasos Retos—Veia renal—Setor de 
Circulação da Urina—Cápsula de Bowman—Glomérulo—Túbulo proximal—Alça de Henle, ramos 
descendente e ascendente—Túbulo coletor—Capilar glomerular 
1) O sangue vindo da aorta ramifica-se até chegar na artéria renal, a qual entra na estrutura do rim, onde 
começa a se ramificar até formar a estrutura do glomérulo, dando inicio ao processo da filtração 
2) A artéria renal ramifica-se nas arteríolas renal aferentes, elas estendem-se até chegar na cápsula de 
Bowman, onde irão desembocar nos capilares glomerulares, onde ocorrerá a filtração sob a ação de uma 
força atuante denominada pressão de filtração. A pressão de filtração é o resultado obtido através da 
soma da pressão na capsula de Bowman mais a pressão coloidosmótica, as quais sao contrarias á pressão 
de filtração, subtraindo-se o valor obtido pela pressão sanguínea, a qual é favorável a filtração, obtém-se, 
portento: Pressão de filtração = Pressão de filtração = pressão do sangue – Pressão de concentração 
[pressão da cápsula + pressão coloidosmótica]. Ao final, a pressão do sangue supera as outra duas juntas, 
assim o líquido sai dos capilares glomerulares para a cápsula renal. Essa pressão de filtração, no entanto, 
é suficiente apenas para expulsar o fluido, e os solutos de pequena massa molecular, que vão constituir o 
filtrado, pois as frenestas existentes nos capilares glomerulares permitem a passagem apenas água e 
substâncias dissolvidas, excluindo proteínas e macromoléculas, fator muito importante para a etapa de 
reabsorção. 
PARTE 2: EXPLIQUE O MECANISMO DE EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE DO MEIO INTERNO E 
JUSTIFIQUE A PARTICIPAÇÃO RENAL NESTE MECANISMO A PARTIR DOS PROCESSOS 
RENAIS DE REABSORÇÃO E SECREÇÃO TUBULAR 
Como visto anteriormente, o pH do sangue deve estar entre 7,34 e 7,45, pois um aumento do pH sanguíneo 
acima de 7,45 resultaria em uma alcalose, assim como uma diminuição significativa do pH causaria uma 
acidose, desta forma o organismo age de forma a manter os valores do pH equilibrados, é o equilíbrio ácido-
base. O equilíbrio ácido-base é um evento que depende de um conjunto de fatores regulatórios para funcionar 
corretamente. A função renal faz a regulação de longo prazo, a função respiratória é responsável pela 
regulação de curto prazo e o sistema tamponante do sanguíneo com o tampão bicarbonato sendo o principal 
representante, através do metabolismo vinculado ao bicarbonato, faz a regulação imediata. O tampão 
carbono/bicarbonato é um sistema tamponante presente nos organismos vivos que consiste na mudança das 
concentrações de CO2 e HCO3 a partir da seguinte equação: 
 
No ambiente sanguíneo, temos a ocorrência desta reação através de um mecanismo compensatório chamado 
equilíbrio de massas, no qual dióxido de carbono (CO2) associa-se com água (H2O) para formar ácido 
carbônico (H2CO3), um ácido fraco. O acido carbônico então dissocia-se sobre o efeito da enzima anidrase 
carbônica, que vai quebrá-lo liberando bicarbonato e próton: HCO3- + H+. Como se trata de uma reação 
reversível, de forma semelhante porém, no sentido contrário da reação, o bicarbonato (HCO3-) associa-se ao 
próton (H+) para formar o ácido carbônico, que se quebrará em água e dióxido de carbono (H2O + CO2) 
A direção para a qual a reação irá se deslocar, é determinada pela concentração de H+ ou CO2, de forma a 
manter o equilíbrio entre os mesmos caso haja aumento ou diminuição de umas quantidades. Caso haja um 
aumento na concentração de H+ de forma a diminuir significativamente o pH, a reação se deslocará na 
direção (do reagente?) contraria para consumir o H+ e aumentar o bicarbonato e formar água e CO2. Já se 
houver um aumento na concentração de CO2 a reação se deslocará no sentido (do reagente para formar 
produto?) á consumir o CO2 formando bicarbonato e H+ para que o pH aumente e o sangue fique menos 
ácido. Esse equilíbrio da reação hora para um lado e hora a para o outro acontece para que o bicarbonato 
possa se comportar como tampão, isto é, funcione como um agente tamponante. 
É necessário saber que esta equação nem sempre suportará este pH, pois mesmo o equilíbrio de massas 
sendo um meio tamponante, ele sempre vai se comportar de forma a manter uma faixa pH variável, com uma 
maior tendência acidificante do que alcalinizante (É uma reação com tendência para a diminuição do pH). 
Esta tendência acidificante do pH sanguíneo é um resultadode atos cotidianos, os quais possuem ação 
acidificante, como a contração muscular que produção de ácido lático ( agente acidificante), a ação hepática 
que consiste na produção de cetoácidos pelo fígado, o ato alimentar, pelo fato da ingestão de alimentos com 
ação acidificante ( proteínas que formam aminoácidos, gorduras formadas de ácidos graxos, ácidos nucleicos 
e etc) entre outros, sendo assim, são necessários mecanismos compensatórios para controlar o equilibrar os 
níveis de H+ no sangue. A ventilação pulmonar (mecanismo compensatório de curto prazo) utiliza o CO2 
como agente de regulação do pH, enquanto que excreção renal (mecanismo compensatório de longo prazo) 
realiza o controle do pH utilizando-se da manipulação da concentração de bicarbonato a ser excretado na 
CO2 + H 2O H 2CO3 HCO3− + H+
urina, cada um desses mecanismo compensatórios vai agir com o intuito de diminuir ou aumentar os níveis 
de H+ para que o pH seja regulado de acordo com a situação sanguíneo, isto é, se este encontra-se em 
acidose ou alcalose 
Compensação Homeostática de Curto Prazo: Ventilação Pulmonar 
É um mecanismo compensatório que ocorre graças aos quimiorreceptores presentes na região bulbar, estes 
são quimiorreceptores centrais, e determinam a regulação de CO2 através da quantidade que deve ser 
produzida ou eliminada a mais para a regulação do pH. Existem duas possíveis reações do mecanismo de 
ventilação, a acidose respiratória e a alcalose respiratória, as duas agirão de forma a aumentar ou diminuir o 
ato respiratório com intuito de alterar as concentrações de CO2 no sangue, de forma a influenciar a equação 
de tamponamento carbono/bicarbonato 
• Acidose respiratória: A ventilação atua eliminando maior quantidade de CO2 do que é produzida, de forma 
a diminuir a concentração de CO2 para desviar a reação de tamponamento para o consumo de H+ atrelado 
ao bicarbonato para formar CO2 e água. Isso permite desfazer a tendência acidificante mantendo o pH 
desejado 
 1. Quando há uma queda do pH (aumento de H+) de forma que este fique abaixo de 7,35 será 
observada, então, uma tendência acidificante por parte dos quimiorreceptores presentes no ambiente 
carotídeo e aórtico 
 2. Posteriormente á esta percepção um potencial de ação é disparado por neurônios sensoriais 
aferentes partindo da região dos quimiorreceptores. Eles levarão esta informação ate o centro de controle 
respiratório bulbar 
 3. Na região bulbar, o potencial de ação se propagará em neurônios de controle, os neurônios 
motores somáticos, eles irão transmitir o potencial de ação para os músculos ventilatórios, influindo em um 
aumento da ação dos mesmos 
 4. Uma vez que o potencial de ação chega aos músculos ventilatórios, ele provoca tanto o aumento 
da frequência respiratória (quantidade de movimento respiratórios por minuto) quanto da amplitude 
respiratória (profundidade da respiração) resultando em um queda na pressão parcial de CO2 (PCO2) 
 5. Tem-se, portanto, um aumento da resposta á eliminação do CO2, e ao diminuir o teor do mesmo, a 
equação tamponante irá se deslocar para o lado a consumir H+ pela associação ao bicarbonato, os quais se 
juntam com o intuito de produzir ácido carbônico 
 6. O ácido carbônico se dissociará pela atuação da enzima anidrase carbônica, em CO2 e água em 
uma resposta ao teor acidificante, ou seja, o equilíbrio de massas, uma vez que a queda de dióxido de 
carbono, também influência a queda de H+ no plasma. A queda do H+, por sua vez, acarreta em um aumento 
do pH. Este mecanismo, recebe o nome de feedback negativo, ou retroalimentação negativa 
• Alcalose respiratória (menos frequente): Diminuição da ventilação como solução para diminuir a tendência 
alcalinizante causada pelo aumento do nível de H+, o qual pode ser influenciação por uma serie de fatores, 
como aumento da atividade física, por exemplo.. Com a diminuição da eliminação de CO2, há uma 
aumento da sua concentração no sangue, desta forma a reação de tamponamento desloca-se no sentido de 
consumir mais CO2 combinando-o com a água para formar maior quantidade de bicarbonato e H+ 
diminuindo o pH e aumentando acidez do sangue 
 1. A diminuição do pH sanguíneo será percebida pelos quimiorreceptores bulbares (centrais) 
 2. Então os interneurônios na região do tronco encefálico propagam o disparo do potencial de ação 
em neurônios motores, os quais controlam a ação dos músculos respiratórios 
 3. Os músculos respiratórios são controlados de forma a diminuir sua ação, acarretando na 
diminuição de frequência e amplitude respiratória, e gerando um aumento do nível de CO2. Este aumento do 
nível de CO2 não diminui de forma significativa justamente por conta do mecanismo de retroalimentação 
negativa, o qual responde as concentrações de CO2 
 4. Este processo acontece continuamente, a cada ciclo respiratório mantendo em equilíbrio as 
concentrações de CO2 e H+ 
Compensação Homeostática de Longo Prazo: Excreção renal 
É um mecanismo compensatório que regula os níveis de H+ através da excreção do bicarbonato pela urina. 
Pode ocorrer de diferentes formas dependendo do composto que atuara como protagonista 
• Mecanismo compensatório renal por ação de HPO4- - e NH4 em acidose normal 
 1. Acido carbônico é quebrado sob ação da anidrase carbônica em H+ e HCO3 
 2. O HCO3 é transportado para o espaço peritubular, e posteriormente reabsorvido osmóticamente 
pelo sangue por conta da alta concentração de proteínas (20% maior que em outras regiões do corpo) que 
criam uma pressão osmótica. 
 3. Enquanto isso o H+ é transportado pra o espaço da luz do túbulo excretor para ser eliminado na 
urina, no entanto, chegará um ponto em que a alta concentração de H+ no túbulo irá influenciar o trabalho de 
concentração a levá-lo de volta para a célula tubulares. Por isso são usadas substâncias tamponantes 
urinárias, o HPO4- - e NH3 que se associam com ao H+ para que este seja eliminado na urina na forma de 
H2PO4- e NH4+ ( gerado a partir do metabolismo de aminoácidos). Caracterizando uma ação compensatória 
renal de longo prazo, pela tendência acidificante normal existente no organismo. Lembrando que a forma de 
liberar NH4 na urina é a mais comum 
• Mecanismo compensatório renal pela ação do Sódio 
 1. Na estrutura do glomérulo de malpigue, adjacente ao túbulo proximal, os capilares glomerulares 
irão conduzir a filtração, incluindo bicarbonato de sódio 
 2. Na filtração, o bicarbonato de sódio sofre filtração, se quebrando em sódio + bicarbonato 
 3. O Na+ será absorvido para a célula tubular, através dos canais vazantes levando carga positiva 
para célula tubular 
 4. A célula tubular, age gerando um sistema de antiporte ganhando Na+ e excretando H+ para o 
túbulo, para equilibrar a entrada de carga positiva 
 5. O H+ associa-se ao bicarbonato para formar acido carbônico que se quebrará em CO2 + água, os 
quais serão reabsorvidos para a célula tubular 
 6. Uma vez na célula tubular, água e dióxido de carbono se associarão por meio da anidrase 
carbônica, dando origem ao acido carbônico, que novamente se quebrará em H+ e HCO3, os quais serão 
usados para o antiporte. Observa-se, portanto, um mecanismo no qual o que é perdido, também é recuperado. 
No entanto, o organismo pode se comportar eliminando oque é perdido em maior grau do que aquilo que é 
recuperado 
 7. O sódio entra na célula de forma passiva, e é eliminado de forma ativa através da bomba de sódio 
e potássio para o espaço peritubular. 
 8. No processo de saída de sódio há, também, o carregamento de bicarbonato junto a ele 
 9. Uma vez no espaço peritubular, o sódio e bicarbonato são reabsorvidos osmóticamente para o 
capilar peritubular 
• Mecanismo compensatório renal pela ação de amônia através da glutamina 
 1. A glutamina é metabolizada em amônia a íon amônio e HCO3 - a Glutamina gera em seu 
metabolismo o ácido αCG (acido alfa-cetoglutárico), este é responsável por gerar HCO3 e NH4 
 2. Novamente o sódio (Na+) sai da célula por antiporte, mas destavez junto com o NH4, a diferença 
deste processo para o processo citado anteriormente é que ao invés de H+ ser transportado com o sódio na 
forma protonada (H+), ele irá sair associado ao NH3 na forma de NH4, secretando, assim H+ e NH4 para a 
excreção na urina. Já o bicarbonato gerado como produto do αCG, será reabsorvido para o capilar 
peritubular, novamente, a partir do Na+ e sua bomba de sódio e potássio que o impulsiona para o espaço 
peritubular, e posteriormente para o capilar peritubular 
Agora que conhecemos os veículos de associação do H+ na excreção renal poderemos compreender mais 
claramente os processos de acidose e alcalose metabólicas: 
• Acidose Metabólica 
Alto teor de H+, resultando em um pH baixo, portanto a célula está em condição de acidose. Aqui, o H+ é 
excretado enquanto HCO3 e K+ são reabsorvidos.Este mecanismo compensatório acontece, principalmente, 
na região final dos túbulos reto-coletores, justamente para que não sobre tempo para que este H+ retorne, isto 
é, seja recaptado 
 1. Há uma aumento do nível de H+ no ambiente interno, sendo excretado para o meio intersticial 
(ambiente peritubular) 
 2. No ambiente intersticial, esse H+ irá se associar ao bicarbonato para formar ácido carbônico, que 
se dissociara em agua e CO2 
 3. H2O+CO2 são transportados para o interior da célula tubular 
 4. Uma vez no interior celular, ambos são dissociados com o auxílio da anidrase carbônica para 
formar HCO2 e H+ 
 5. O bicarbonato é perdido pela célula para o meio intersticial em um processo de antiporte 
denominado desafios do cloreto, onde o bicarbonato é excretado enquanto que o Cloreto (Cl-) é importado. 
Já o H+ é eliminado contra o seu próprio gradiente, havendo gasto de energia (ATP) em direção ao lúmen do 
ducto coletor via bomba de H+ ou pela bomba de H+ e K+, servindo para que não haja tanta perda de caga 
positiva, ganhando potássio e eliminado H+ em direção ao lúmen para ser excretado na urina 
 6. Posteriormente o K+ é reabsorvido para o espaço peritubuar, onde será direcionado 
osmóticamente junto ao bicarbonato para o sangue 
• Alcalose Metabólica 
Baixo teor de H+ resultando em um de pH alto, portanto as células estão em alcalose . Aqui, o HCO3 e o K+ 
são excretados enquanto o H+ é reabsorvido. 
 1. A anidrase carbônica combina água e CO2 no meio intracelular para formar ácido carbônico 
 2. O ácido carbônico se dissocia em bicarbonato + H+ 
 3. O bicarbonato é perdido pelo antiporte, mas desta vez e direção ao lúmen, e o cloreto passa do 
lúmen para o meio celular, impedindo, assim, a reabsorção do bicarbonato 
 4. O H+ é eliminado para o meio intersticial pela bomba de H+ e K+, também para as direções 
contrárias do que iria no caso da acidose, isto é, o H+ vai do meio intracelular para o espaço peritubular, 
enquanto o K+ vai entra no meio intracelular e é passado para o lúmen do ducto coletor, onde será eliminado 
na urina