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Fisiologia do sistema urinário Fisiologia renal • Importância • Funções dos rins • Anatomia fisiológica dos rins • Tipos de néfrons • Aparelho justaglomerular • Função básica do néfron • Fluxo sanguíneo e pressões renais • Composição do filtrado • Característica da membrana glomerula Fisiologia renal • Característica da membrana glomerular • Fatores que afetam a filtração glomerular • Mecanismos de auto-regelação da FG - (Ang II) • Formação da urina • Capacidade absortivas nos segmentos tubulares • Depuração plasmática • Mecanismos renais para controle da osmolaridade • Papel do ADH e seu mecanismo de ação. • Efeito da PA sobre o débito urinário • Efeito da estimulação simpática sobre a função renal A função renal e a homeostase corporal Funções dos rins: • Excreção dos produtos da degradação. • Regulação do equilíbrio acido básico. • Regulação da pressão arterial (SRA). • Secreção de substancias variáveis. • Regulação equilíbrio hidroeletrolítico. • Regulação da produção de eritrócitos (eritropoetina) • Regulação da produção de vitamina D. Anatomia fisiológica do aparelho urinário Bexiga Uretra Artéria renal Glândula adrenal Tecido adiposo Veia renal Rim Ureter Veia cava inferior Anatomia fisiológica dos rins Anatomia fisiológica dos rins A B C A) – O córtex renal do rim do eqíno, do ovino e do caprino não exibem divisões visíveis em lobos individuais, nessas espécie as papilas são fundidas formando uma crista longitudinal. B) O rim do bovino é dividido em lobos e cada um se comunica com um cálice menor. C) O rim do suíno não exibe lobos externos, mas as papilas renais da medula distinguem cada lobo internamente. Anatomia fisiológica dos rins (Unidade funcional e Tipos de nefrons) Anatomia fisiológica dos rins (Unidade funcional) Córtex Medula Capilares peritubulares Vasos retos Veia interlobar Artéria interlobar Veia arqueada Artéria arqueada Artéria interlobar Veia interlobar Arteríola aferente Arteríola eferente Glomérulo Anatomia fisiológica dos rins (Unidade funcional) Tubulo contorcido distal final Tubulo contorcido distal inicial Ducto coletor cortical Túbulo contorcido proximal Ramo ascendente da alça de henle (Grosso e fino) Ramo descendente da alça de henle (fino) Ducto coletor medular Cápsula glomerular (Bawman’s) Anatomia fisiológica dos rins (Glomerulo) Glomérulo Cápsula renal Arteríola eferente Arteríola aferente Espaço capsular Lâmina visceral (Podócito) Lâmina parietal Cápsula glomerular (Bawman’s) Anatomia fisiológica dos rins (Características da membrana glomerular) Fenestrações Endotélio capilar Membrana basal Podócito Pedículo Poros de filtrações (fenda) Anatomia fisiológica dos rins (Aparelho justaglomerular) Segmento grosso ascendente (SGAAH) Arteríola eferente Arteríola aferente Células justaglomerulares Mácula densa Fluxo sanguíneo e pressões renais • Em um homem adulto de aproximadamente 70 Kg o fluxo sanguíneo nos dois rins é de aproximadamente 1200 ml/min. • Nos mamíferos o fluxo sanguíneo renal representa 25% do débito cardíaco Determinação do fluxo snguíneo renal - FSR FSR = Pressão na artéria renal – pressão na veia renal Resistência vascular renal total Fluxo sanguíneo e pressões renais Vaso Pressão no vaso % da Resistência vascular renal Começo Fim Total Artéria renal 100 100 0 Artérias interlobares, arqueadas e interlobulares 100 85 16 Arteríola aferente 85 60 26 Capilares glomerulares 60 59 1 Arteríola eferente 59 18 43 Capilares peritubulares 18 8 4 Veias interlobres, interlobulares e arqueadas 8 4 4 Veia renal 4 4 0 Pressões e resistências aproximadas na circulação de um rim normal Guyton Composição do filtrado A concentração de cada uma dessas substâncias no filtrado glomerular é similar à do plasma Fatores que afetam a filtração glomerular (Forças que afetam a filtração) Arteríola eferente Arteríola aferente • Pressão hidrostática glomerular= 60 mmHg • Pressão hidostática capsular = 15 mmHg • Pressão osmótica glomerular = 28 mmHg • Pressão final de filtração 60 mmHg – (15 + 28) = 17 mmHg Mecanismo de auto-regulação da FG (Auto-regulação do ritmo de filtração glomerular) Condições normais • Pressão normal 120 mmHG • Diâmetro da a.a normal a.a normal RFG Normal Baixo Alto • Pressão hidrostática glomerular normal • Taxa de filtração normal RFG=125ml/min Mecanismo de auto-regulação da FG (Auto-regulação do ritmo de filtração glomerular) Aumento da pressão sem auto-regulação • Pressão aumentada 140 mmHG • Diâmetro da a.a normal • Pressão hidrostática glomerular aumentada • T F G aumentada RFG = 146 ml/min a.a normal Normal Baixo Alto RFG Mecanismo de feedback funcionante na mácula densa para auto-regulação da pressão hidrostática glomerular e da filtração glomerular Pressão Arterial Pressão hidrostática glomerular FG NaCL na Mácula densa Reabsorção proximal de NaCL Renina Angiotensina II Resistência nas Arteríolas eferentes Resistência nas Arteríolas aferentes (feedback vasodilatador) (feedback vasoconstritor) Mecanismo de ação da aldosterona sobre a reabsorção tubular do sódio e a secreção tubular de potássio DNA TÚBULO DISTAL CÉLULA TUBULAR NaCL NaCL K Formação da urina pelos rins Mecanismo básico de excreção renal Formação da urina Capilares glomerulares Capsula de Bawman Filtração glomerular Reaborção tubular Secrreção tubular Capacidade absortiva nos segmentos tubulares Segmentos Água Outros solutos SDDAH ↑ Uréia, Na+, Cl-moderada SDAAH ↓ Uréia- moderada SGAH Impermeável T.A – Na+ e K+ TD- diluidor Impermeável Absorve íons TDF e DCC Permeável na presença de ADH ↓ Perm. Uréia, reabs. Na+ DC Permeável na presença de ADH Permeável a uréia TP ↑ T.A – Na +, glicose,aminoácido Depuração plasmática ou depuração renal • Volume de plasma que é depurado de uma substância por unidade de tempo. Cs = Us x V ________ Ps • Cs - Intensidade de depuração de uma substância s. • Us - Concentração urinária dessa substância. • V – Fluxo urináriop. • Ps – Concentração plasmática da substância • A depuração da inulina pode ser usada para estimar o FG (Substância filtrada e totalmente excretada) FG = Us x V ________ Ps = Cs Mecanismos renais para controle da osmolaridade Osmolidade plasmática ou do volume circulante efetivo sede ADH ingestão de H2O Excreção de H2O Retenção de H2O Osmolidade plasmática ou do volume circulante efetivo ADH e sede Papel do ADH e seu mecanismo de ação • Déficit de água Osmolaridade extracelular Efeito da PA sobre o débito urinário ↑ Pressäo arterial ↑ fluxo sanguíneo ↑ filtrado glomerular ↑ diurese de pressão Perfusão renal Renina ANGIOTENSINOGÊNI0 Ang I ECA Ang II Vasoconstrição ALDOSTERONA Reabs. de Na+ Excreção de K+ Pressãoarterial Perfusão renal - ADRENALINA • PGs • ET1 Volume extracelular SNS Suprarenal Hipotálamo ADH Reab. H2O Efeito da estimulação simpática sobre a função renal Equilíbrio ácido básico Importância - Manter as concentrações do íon hidrogênio em níveis de concentrações que permitam um perfeito funcionamento do sistema enzimático Ácidos - São moléculas que contém átomos de hidrogênio capazes de liberar íons hidrogênio. Ex. HCl, H2CO3.... Bases - São moléculas capazes de aceitar íon hidrogênio. Ex. HCO3-, Cl -, algumas proteínas como a Hb.... pH - Esta relacionado à concentração do íon hidrogênio no sangue. pK - Capacidade de uma substância de neutralizar um ácido. Equilíbrio ácido básico Cálculo do pH do organismo pH = pK - log HCO3 - __________ 0,03x PCO2 Henderson-Hasselbalch Níveis normais de pH no organismo Concentração de H+ em mEq/l pH Líquido extracelular Segmento arterial 4,0 x 10-5 7,4 Sangue venoso 4,5 x 10-5 7,35 Líquido intersticial 4,5 x 10-5 7,35 Líquido intracelular 1 x 10-3 a 1x 10-5 6,0 7,4 Urina 3 x 10-2 a 1 x 10-5 4,5 a 8,0 HCL gástrico 160 0,8 Acidose - Qualquer alteração que desloca o pH do LEC para valores abaixo de 7,4. - Acidose respiratória - Acidose metabólica Alcalose - Qualquer alteração que desloca o pH do LEC para valores acima de 7,4. - Alcalose respiratória - Alcalose metabólica Sistemas que mantém as concentrações do íon hidrogênio - Os sistemas químicos de tampões ácidos-bases dos líquidos corporais - Centro respiratório - Os rins (Reguladores mais importantes) Principais sistemas tampões dos líquidos corporais - Sistema tampão bicarbonato ácido carbônico – pK = 6,1 – (Mais importante – age nos rins e nos pulmões). - Sistema tampão fosfato – pK 6,8 (Mais potente porém menos importante - age predominantemente nos rins e no interior das células). - Tampão proteínas – pK em torno de 7,0 (importante no interior das células - tampão bastante abundante). Regulação respiratória do equilíbrio ácido-básico - Expiração pulmonar de CO2 equilibra a [PCO2] - Aumento da ventilação alveolar concentração de íon H+ no LEC - Aumento da concentração de H+ estimula a ventilação alveolar Controle renal o equilíbrio ácido-básico - Excretando urina ácida ou básica Mecanismos renais para o controle da [H+] no LEC - Secreção de íon hidrogênio. - Reabsorção de íons bicarbonatos filtrados. - Produção de novos íons bicarbonatos. Mecanismos celular para controle da [H+] no LEC : - Secreção ativa secundária do íon hidrogênio no túbulo renal. - Reabsorção de íons bicarbonatos. - Reabsorção de íon Na+ em troca pelo íon H+. Líquido intersticial renal K+ CO2 Mecanismos celular para controle da [H+] no LEC : - Secreção ativa primária do íon hidrogênio na membrana apical do túbulo distal. - Reabsorção de um íons bicarbonatos para cada H+ secretado. Mecanismos de tamponamento do hidrogênio pelo fosfato filtrado: - Um novo bicarbonato retorna para o sangue para cada NaHPO4 - que reage com um íon hidrogênio secretado. Luz tubular NaHPO4 - NaHPO4 - Mecanismos de tamponamento da secreção de hidrogênio pela amônia (NH3) nos túbulos coletores: - A amônia difunde-se para luz tubular onde reage com hidrogênio para formar NH4 + - Para cada NH4 + excretado um novo HCO3 - é formado e enviado para o sangue. Correção renal da acidose: - da excreção de H+ e da excreção de HCO3 -. Correção renal da alcalose: - da excreção de H+ e da excreção de HCO3-. pH urinário: 4,5 a 8 + 6. Anormalidades clínicas do equilíbrio ácido básico: •Acidose metabólica - Causas: Diarréia, vômito, insuficiência renal, ingestão de ácidos, diabetes melitus. • Alcalose metabólica - Causas: administração de diuréticos, ingestão excessiva de sub. Alcalina, perda de íons cloreto, excesso de aldosterona. Vômito. Efeito de acidose e alcalose sobre o organismo * Acidose * Alcalose Compensação respiratória da acidose ou da alcalose. Compensação renal da acidose ou da alcalose . Fisiologia do tratamento da: * Acidose – Correção da causa - Administração oral de bicarbonato de sódio - Administração intravenosa de lactato de sódio ou de gluconato de sódio. * Alcalose – Correção da causa – Adminiostração oral de cloreto de amônia (Uréia – HCl) - Administração intravenosa de lisina monohidrocloreto Medições clínicas e análise do equilíbrio ácido básico Formação da urina e Micção • A urina tem a mesma composição do líquido que flui pelos dutos coletores • O reflexo da micção é autonômico da medula espinhal, mas pode ser inibido ou facilitado por centros localizados no tronco cerebral (ponte) e por centros localizados no cortex. Reflexo da micção Micção Anormalidades da micção • Bexiga atônica – destruição das fibras nervosas sensoriais – não ocorre esvaziamento-transborda • Bexiga automática -lesão da medula acima da região sacra – incontinência urinária. • Bexiga neurogênica desinibida - causada pela falta de sinais inibitório do cérebro. Características da urina dos mamíferos • Composição – composição do fluido extracelular – ou conforme o momento fisiológico • Cor – amarela – derivada da bilirrubina que é reabsorvida na circulação porta na forma de urobilinogênio. • Odor - característico da espécie – influenciado pela espécie. • Consistência - aquosa – equino – expessa. • Componente nitrogenado – uréia • Quantidade e densidade – dieta, trabalho, temperatura, consumo de água.
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