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1 FISIOLOGIA RENAL Homeostase: A homeostase é a condição de relativa estabilidade da qual o organismo necessita para realizar suas funções adequadamente para o equilíbrio do corpo. Os rins desempenham importante papel na homeostase porque controlam a quantidade de água no organismo, bem como a quantidade de sais e outras substancias no sangue. Se alguma dessas substâncias estiver em excesso no sangue, ela é prontamente eliminada pelos rins. Quando a quantidade de água no organismo é elevada, os rins produzem uma urina diluída, eliminando o excesso. Se, por outro lado, o organismo precisa economizar água, a urina produzida torna-se concentrada. Se a quantidade de açúcar, sal ou de hormônios de uma pessoa estiver acima do normal, os excessos são eliminados na urina. Este controle pode ser feito por que substâncias como uréia, glicose, aminoácidos e outras pequenas moléculas dissolvidas em água atravessam as paredes dos glomérulos, passando para a cápsula de Bowman e para os túbulos renais. Em volta desses túbulos encontra-se a rede capilar do néfron, cuja função é reabsorver as substâncias úteis (glicose, vitamina, hormônios, parte dos sais e a maior parte da água) que se encontram nos túbulos. Assim as substâncias reabsorvidas voltam para o sangue na quantidade adequada e necessária ao organismo e o restante é eliminado na urina, através da uretra. Funções dos rins na homeostase: 1- Excreção de produtos indesejáveis do metabolismo, substâncias químicas estranhas, drogas e metabólitos hormonais (ex.: uréia, creatina, bilirrubina); 2- Regulação do equilíbrio de água e eletrólitos; 3- Regulação da pressão arterial – em longo prazo, pela excreção variável de sódio e água e em curto prazo, pela liberação de subs. vasoativas como a renina; 4- Regulação da produção de enterócitos; 5- Regulação da produção de vitamina D3 – calcitriol: é uma vitamina importante na absorção de cálcio pelo trato gastrointestinal. Anatomia fisiológica dos rins: O rim é um órgão abdominal retro peritoneal, circundado por uma cápsula fibrosa resistente que protege as delicadas estruturas internas. Internamente, o 2 rim é dividido em 2 regiões: o Córtex, região mais externa; Medula, região mais interna. A unidade funcional do rim é o néfron. Nos dois rins de um ser humano, existem cerca de dois milhões de néfrons. O néfron é dividido em duas partes funcionalmente distintas: 1) O corpúsculo renal - que é formado pelo glomérulo (uma rede capilar) e pela cápsula de Bowman (envolve o glomérulo). A pressão do sangue no interior do glomérulo é de cerca de 60 mm Hg. Esse valor é bastante elevado, o que faz com que grandes quantidades do filtrado glomerular, sejam filtradas para fora do capilar, sendo coletadas pela cápsula de Bowman. O filtrado glomerular sai da cápsula de Bowman por meio do túbulo renal. 2) o túbulo renal – que é dividido em 4 segmentos: 1- túbulo proximal, 2- alça de Henle, 3- túbulo distal e o 4- tubo coletor. À medida que o filtrado passa por esse sistema tubular, as partes desse filtrado que são necessárias ao organismo (glicose, aminoácidos, água e diversos íons) são reabsorvidas pelos túbulos, voltando para os capilares peritubulares – estes são responsáveis pela filtração, enquanto os capilares glomerulares – são responsáveis pela reabsorção e secreção. O sangue que será filtrado é trazido ate os rins através das artérias renais, que se ramificam através do órgão até formarem ramos finos chamados arteríolas aferentes. São essas arteríolas que penetram na capsula glomerular e formam o glomérulo. O sangue sai do glomérulo através da arteríola eferente. Função do Néfron A função básica do néfron é limpar (aclarar ou depurar) o plasma sanguíneo, dele retirando as substâncias indesejáveis durante sua passagem pelo rim, ao mesmo tempo em que retém no sangue todas as substancias que ainda são necessárias ao corpo. Produtos finais do metabolismo como, a uréia e a creatinina, são retirados do sangue. E os íons sódio, os íons cloreto e outros íons são também eliminados quando presentes no sangue em quantidades excessivas. O néfron depura o plasma das substancias indesejáveis por dois mecanismos: 1) filtra grande quantidade de plasma, cerca de 125 ml por minuto, através das membranas glomerulares do próprio néfron. Então as subst. indesejáveis não são reabsorvidas, sendo eliminadas pela urina, enquanto as necessárias são reabsorvidas para o plasma. 3 2) Algumas substancias são depuradas pelo processo de secreção. Isto é, as paredes dos túbulos removem, por processos ativos, substâncias do sangue para secreta-las para o interior dos túbulos. A urina formada é composta de substancias filtrada e de substancias secretadas. Filtração Glomerular Os capilares do glomérulo, juntamente com seus revestimentos membranosos formam a membrana glomerular, que é formada por 3 camadas (de dentro pra fora): - Camada de células endoteliais; - membrana basal, formada de fibras colágenas e proteoglicanos; - camada de células epiteliais (podócitos). Pode se observar múltiplos pertuitos, chamados de fenestras, na camada de células endoteliais e os poros em fenda, entre os podócitos. A membrana basal por sua vez é muito porosa, sendo assim, é através das fenestras, dos poros em fenda e dos espaços no interior da membrana basal que o liquido é filtrado do capilar para a cápsula de Bowman. Esse liquido é o filtrado glomerular que se escoa da cápsula de Bowman para o sistema tubular. A membrana glomerular é bastante permeável a água e aos pequenos solutos moleculares, porém, é quase impermeável as proteínas plasmáticas e também é quase impermeável as células sanguíneas. A pressão muito elevada no glomérulo em contraste com a pressão encontrada em outras partes do corpo faz com que ocorra a passagem contínua de liquido do capilar para o interior da cápsula de Bowman. OBS: O filtrado glomerular é quase idêntico ao plasma, exceto por conter uma quantidade muito pequena de proteína, ao contrario, do plasma. Pressão de filtração: FORÇAS FAVORAVEIS À FILTRAÇÃO (mmHg) Pressão hidrostática glomerular 60 Pressão coloidosmótica na capsula de Bowman 0 FORÇAS QUE SE OPÕEM À FILTRAÇÃO (mmHg) Pressão hidrostática na capsula de Bowman 18 Pressão coloidosmótica nos capilares glomerulares 32 4 PRESSÃO LIQUIDA DE FILTRAÇÃO: 60 – 18 – 32 = +10 mmHg Influencia das forças hidrostáticas e coloidosmótica 1) Pressão hidrostática na cápsula de Bowman: essa pressão atua contra a filtração glomerular, sendo assim, um aumento dessa pressão diminui a taxa de filtração glomerular. Alterações nessa pressão não é um mecanismo de regulação da TFG (taxa de filtração glomerular). 2) Pressão coloidosmótica capilar: É determinada pela concentração plasmática de proteínas. Como durante a filtração a concentração de proteínas no capilar aumenta, a pressão coloidosmótica capilar tende a aumentar da extremidade aferente para eferente. 3) Pressão hidrostática glomerular: É a forma de controle primário da TFG. Como é a única força a favor da filtração glomerular, um aumento nesta força causa um aumento na TFG, e uma queda nesta força causa consequentemente um queda na TFG. Três variáveis fisiológicas regulam a pressão hidrostática glomerular: a pressão arterial, resistência arteriolar aferente e resistência arteriolar eferente. Fração de filtração glomerular A intensidade com que o liquido é filtrado do sangue para a cápsula de Bowman – fração de filtração glomerular – é diretamente proporcional à pressão de filtração.Sendo assim, o aumento da pressão glomerular aumenta a fração de filtração; de modo inverso, o aumento da pressão coloidosmótica capilar (glomerular) ou da pressão na cápsula de Bowman diminui a fração de filtração. Efeito da constrição da arteríola aferente sobre a filtração: O principal efeito da constrição da arteríola aferente é a redução drástica da pressão no glomérulo. Que por sua vez provoca redução ainda mais drástica da fração de filtração glomerular. As arteríolas aferentes são controladas em partes pelo sistema simpático e, em partes pelo mecanismo de auto regulação. Formação da urina: - Filtração: Essa etapa ocorre na cápsula glomerular e é um processo passivo. Caracteriza-se pela saída do filtrado do plasma –glomerular- do interior do glomérulo para a cápsula. Isso ocorre em virtude da alta pressão do sangue nesse local. O chamado filtrado glomerular, ou urina inicial, é livre de proteínas e assemelha-se ao plasma sanguíneo. 5 - Reabsorção: O filtrado resultante da etapa anterior apresenta substancias que são bastante importantes para o organismo e devem ser reabsorvidas. A reabsorção ocorre no túbulo néfrico (principalmente nos proximais), e é importante para evitar a perda excessiva de substancias, tais como água, sódio, glicose e aminoácidos. Esse processo é responsável por determinar como será a composição final da urina. OBS: A concentração de urina formada é regulada através da secreção de ADH (hormônio antidiurético) pela neuro-hipófise. Esse hormônio atua aumentando a permeabilidade dos túbulos distais e ductos coletores, fazendo com que ocorra uma maior reabsorção de água. A liberação de ADH é maior quando bebemos pouca água, pois é uma forma de o corpo diminuir a eliminação dessas substância que está escassa no momento. Algumas substâncias estão em concentrações muito elevadas no nosso corpo e sendo assim elas não são reabsorvidas e parte é perdida na urina. - Secreção: algumas substncias presentes no sangue e que são indesejáveis ao organismo são absorvidas pelas células do túbulo contorcido distal. O acido úrico e a amônia fazem parte dessas substancias que são retiradas dos capilares e lançadas ao liquido que formará a urina. Após passar toda extensão do túbulo néfrico, a urina está formada. Ela então é conduzida até os ureteres, que a levarão até a bexiga, onde permanecerá até a eliminação.
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