Fisiologia Sistema Renal

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Sistema Renal
Função dos rins – equilíbrio hidroeletrolítico (principalmente) e remoção de resíduos.
1- Regulação do volume extracelular do fluido – funcionamento integrado com o sistema cardiovascular para manter a pressão arterial adequada.
2- Regulação da osmolaridade – manutenção da osmolaridade corporal próximo de 290 mOsM.
3- Manutenção do equiilíbrio iônico – controle dos íons principais pela retenção ou perda destes pela urina.
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4- Regulação homeostática do pH – se o FEC torna-se ácido / básico, os rins removem H+ / HCO3- e conservam o HCO3- / H+.
5- Excreção de resíduos e substâncias estranhas – os rins excretam produtos do metabolismo ou substâncias estranhas. Ex. ácido úrico, creatinina, uréia e urobilinogênio.
6- Produção de hormônios – sintetizam eritropoetina, renina e calcitriol.
Os rins possuem grande reserva, utilizamos cerca de 1/4 da capacidade total.
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A manutenção do meio interno pelos rins
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Túbulo proximal
Túbulo distal
Túbulos coletores
Partes do nefron
Final do ramo ascendente da alça
Ducto coletor
Ramo ascendente
Para a bexiga
Alca do néfron (Henle)
Ramo descendente
Início do ramo descendente da alça
Cápsula do glomérulo (Bowman)
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http://www.sci.sdsu.edu/Faculty/Paul.Paolini/ppp/lecture23/sld009.htm
Todo o plasma é filtrado
60 vezes por dia
180 litros de plasma são filtrados por dia
Homem normal de 70 Kg: 3 litros de plasma
Excreção diária (média): 1,5 litros de urina
O quê acontece com os 
178,5 litros filtrados por dia?
Filtração Glomerular
Mecanismos renais de manipulação do plasma
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Mecanismos renais de manipulação do plasma Reabsorção tubular
http://www.sci.sdsu.edu/Faculty/Paul.Paolini/ppp/lecture23/sld009.htm
178,5 litros /dia
Filtração
Reabsorção
Reabsorção
Mecanismos renais de manipulação do plasma
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Manipulação renal de substâncias
Parcialmente filtrada
Não excretada
Ex: Glicose e AAs
totalmente reabsorvida
Parcialmente filtrada
Parcial/te excretada
Ex.: água e íons
parcialmente reabsorvida
Substância Z
Total/te excretada
Ex: catabólitos e xenobióticos
Parcialmente filtrada
Substância X
Substância Y
totalmente secretada
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Três processos básicos ocorrem nos néfrons: Filtração, reabsorção e secreção.
Filtração – movimento do fluido do sangue para dentro do lúmen do néfron. Ocorre no corpúsculo renal
Reabsorção – Movimento que leva o material filtrado de dentro do lúmen do néfron de volta para o sangue. Capilares peritubulares.
Secreção – remove moléculas selecionadas do sangue, acrescentando-as ao líquido filtrado do lúmen. Processo mais seletivo e envolve transportadores de membrana.
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Arteríola eferente
Glomérulo
Arteríola aferente
Cápsula de Bowman
Túbulo proximal
Capilares peritubulares
Túbulo distal
Alça de Henle
Ducto coletor
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O líquido filtrado para dentro da cápsula de Bowman é quase idêntico ao plasma quanto a sua composição, sendo quase isosmótico (300mOsM).
Enquanto 180L de material filtrado fluem por meio do túbulo proximal, cerca de 70% é reabsorvido, restando apenas 54L. As células do túbulo proximal transporta o soluto para fora, levando a água por osmose.
Função principal do túbulo proximal é a reabsorção de fluido isosmótico.
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O fluido que passa pela alça de Henle se torna mais diluído (maior reabsorção de solutos). O fluido se torna hiposmótico (100mOsM) e cai de 54L para 18L. Neste momento, 90% do volume filtrado já foi reabsorvido.
No túbulo distal e ducto coletor, ocorre a regulação fina do equilíbrio entre sais e água, controlado por diversos hormônios. Após essa etapa, a composição da urina permanece a mesma, com volume de 1,5L/dia, com sua osmolaridade podendo variar entre 50 e 1200 mOsM.
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A excreção de uma substância depende da quantidade que foi filtrada, reabsorvida e secretada
Arteríola eferente
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Controlam o fluxo sanguíneo dos capilares 
Glicoptn negativas
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Características da membrana de filtração:
Permeabilidade glomerular
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Características da membrana de filtração: 
o glomérulo: lâmina basal e as fenestras
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Podócitos (cápsula de Bowman) e seus
prolongamentos, pedicelos e fendas
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>99% do plasma entra nos rins e retorna para a circulacao sistêmica
<1% do volume é excretado para o ambiente externo
Volume do plasma que entra na arteríola aferente = 100%
A fração da filtração: somente 20% do plasma é filtrado
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A filtração ocorre por causa da pressão hidrostática nos capilares
Fatores que permitem a filtração:
1- a pressão hidrostática do sangue fluindo através dos capilares glomerulares faz com que o líquido passe pelo endotélio. Pressão média de 55 mmHg.
2- a pressão osmótica coloidal dentro dos capilares glomerulares é superior à pressão do líquido dentro da cápsula de Bowman devido a presença de ptn no plasma. Favorece o retorno.
3- a cápsula de Bowman é um espaço fechado criando uma pressão hidrostática contrária.
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Pressão de filtração no corpúsculo renal
PH = pressão hidrostática (pressão arterial)
Pi = gradiente de pressão osmótica coloidal em virtude das ptn no plasma mas não na cápsula de Bowman
P fluido = pressão do fluido criada pelo fluido na cápsula de Bowman
Pressão de filtração = 10mmHg
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Variação da pressão hidrostática nos vasos sanguíneos renais
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A taxa de filtração glomerular média é de 180L por dia
A taxa de filtração glomerular (TFG) é de 125 mL/min ou 180 L/dia.
Os rins filtram todo o volume de plasma 60 vezes por dia ou 2,5 vezes a cada hora.
Dois fatores interferem com a TFG: 1- pressão de filtração e 2- coeficiente de filtração.
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A pressão arterial e o fluxo sanguíneo renal influenciam a TFG
A pressão arterial causa a pressão hidrostática que direciona a filtração glomerular.
Se a PA aumenta a TFG aumenta também?
A TFG é constante em relação a ampla variação da PA!
O controle da TFG é obtido primeiramente pela regulação do fluxo sanguíneo por meio das arteríolas renais.
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Auto-regulação da taxa de filtração glomerular
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A TFG está sujeita à auto-regulação
A auto-regulação da TFG ocorre através de dois processos: a resposta miogênica e a retroalimentação tubuloglomerular
Resposta Miogênica – Quando o músculo liso se estira, abrem-se canais iônicos e as células musculares despolarizam ocorrendo a contração. A VC aumenta a resistência e diminui o fluxo sanguíneo. Essa diminuição leva a redução da filtração glomerular.
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O fluxo sanguíneo renal e a TFG mudam se a resistência nas arteríolas mudar
Fluxo sanguíneo para outros órgãos
Mudança na resistência das arteríolas renais alteram a TFG
TFG
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A vasoconstrição da arteríola aferente aumenta a resistência e diminui o fluxo sanguíneo renal, a PA capilar (PH) e a TFG.
Fluxo sanguíneo desviado para outros órgãos
FSR
FSR = fluxo sanguíneo renal
Mudança na resistência das arteríolas renais alteram a TFG
TFG
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Mudança na resistência das arteríolas renais alteram a TFG
A resistência aumentada na arteríola eferente diminui o fluxo sanguíneo renal mas aumenta a PA capilar (PH) e a TFG.
TFG
FSR
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O que acontece com a pressão sanguínea do capilar, a TFG e o FSR quando a arteríola aferente dilata?
FSR
TFG
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A TFG está sujeita à auto-regulação
Retroalimentação Tubuloglomerular – via de controle local. Túbulo distal em contato com as arteríolas aferentes e eferentes (aparelho justaglomerular). 
Quando o fluxo de líquido ao longo do túbulo distal aumenta em consequência da TFG, as células da mácula densa envia um sinal parácrino e a arteríola aferente se contrai aumentando a resitência e diminuindo a TFG.
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Aparelho justaglomerular
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Retroalimentação tubuloglomerular
TFG ↑
Fluxo através do túbulo ↑
Fluxo passa pela mácula densa ↑
Substância parácrina da mácula densa para a arteríola aferente
Arteríola aferente contrai
Resistência na arteríola aferente aumenta
Pressão hidrostática no glomérulo diminui
TFG diminui
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Os hormônios e os neurônios autônomos influenciam a TFG
Os hormônios e o SNA afetam a TFG modificando a resistência das arteríolas ou alterando o coeficiente de filtração.
As arteríolas aferentes e eferentes são inervadas por neurônios simpáticos. Qual seria o efeito do simpático sobre a atividade renal?
A noradrenalina no receptor alfa causa vasoconstrição. Porém a atividade simpática moderada causa poucos efeitos.
Angiotensina II – vasoconstritor; prostaglandinas – vasodilatadores.
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Reabsorção
A maior parte da reabsorção ocorre no túbulo proximal.
O líquido filtrado tem as mesmas concentrações do FEC. Transporte ativo para retirar os solutos (osmose retira a água).
Transporte ativo de Na+
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Reabsorção de glicose ligada ao Na+
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Reabsorção passiva de uréia no túbulo proximal
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A saturação do transporte renal tem um papel importante na função renal
A maior parte do transporte no néfron é mediada por ptn de membrana que exibem saturação, especificidade e competição.
Saturação – taxa máxima de transporte que ocorre quando todos os carreadores disponíveis estão ocupados.
Em condições normais, toda glicose que entra no néfron é reabsorvida. Na diabetes, a quantidade de glicose filtrada é maior que a capacidade dos transportadores.
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Saturação do transporte mediado
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Manejo de glicose pelo néfron
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Manejo de glicose pelo néfron
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Excreção
A depuração é um meio não-invasivo de medir a TFG.
A depuração de um soluto descreve quantos mililitros de plasma que passam pelos rins foram totalmente limpos daquele soluto em um dado período de tempo.
Quantidade filtrada de uma substância = [ ] plasmática da substância X TFG
Depuração = taxa de excreção na urina (mg/min) / concentração plasmática (mg/mL plasma)
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Depuração da inulina
TFG
Concentração de inulina é 4/100mL
100mL do plasma é reabsorvido. Nenhuma inulina é reabsorvida
Depuracao da inulina = 100mL/min
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Quantidade filtrada de inulina = (4 inulinas /100mL plasma) X 100 mL de plasma filtrado por min
Depuração da inulina = 100mL de plasma depurado / min.
Taxa de excreção da inulina = 4 inulinas excretadas por minuto
Qualquer substância que é livremente filtrada, mas não é reabsorvida nem secretada, sua depuração é igual a TFG.
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Se a creatinina plasmática é igual a 1,8 mg/100mL de plasma, a creatinina na urina =1,5 mg/mL de urina, e o volume de urina = 1100 ml em 24 horas, qual é a depuração da creatinina?
Depuração = taxa de excreção na urina (mg/min) / concentração plasmática (mg/mL plasma)
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Depuração da Glicose
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Depuração da Uréia
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Depuração da Penicilina
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O conhecimento da TFG nos auxilia a determinar como o rim manipula um soluto
Se a taxa de filtração é maior que a taxa de excreção...
Existe reabsorção.
Se a taxa de excreção é maior do que a taxa de filtração....
Existe secreção.
Se as taxas de filtracao e excrecao são as mesmas...
A molécula passa pelo néfron sem que haja reabsorção ou secreção
Se a depuração é menor que da inulina...
Existe reabsorção da molécula.
Se a depuração é igual da inulina...
A molécula não é reabsorvida nem secretada.
Se a depuração da molécula é maior que a depuração da inulina...
Existe secreção da molécula.
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Micção
O esfíncter externo (músculo esquelético) permanece contraído
O esfíncter interno (músculo liso) passivamente contraído
Bexiga (músculo liso)
Estímulo dos centros superiores do SNC
Estado relaxado (enchendo)
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Micção
Estímulo dos centros superiores do SNC pode facilitar ou inibir o reflexo
O esfíncter externo relaxa
O esfíncter interno relaxa e é passivamente aberto