FISIOLOGIA SISTEMA URINÁRIO

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FISIOLOGIA URINÁRIO – RESUMECO
Os rins são órgãos vitais e essenciais para:
Eliminação de catabólitos produzidos pelo metabolismo, diariamente;
Regulação da homeostasia hidroelétrica (cálcio, fósforo, magnésio), equilíbrio ácido-básico; 
Regula P.A (pressão arterial);
Síntese de hormônios, eritropoetina e vitamina D ativa;
Degradação de peptídeos, insulina;
Unidade funcional: NEFRÓN;
NEFRÓNS:
É formado por glomérulo, que é uma unidade de filtração e uma estrutura tubular (sucessivos segmentos arranjados em série;
O rim humano possui 1.500.000 nefróns;
Recebem 25% do suprimento cardíaco corpóreo;
Diferem entre si, quanto a morfologia corticomedular;
Os nefróns que tem seus glomérulos no córtex superficial possuem diâmetro glomerular menor e a alça de Henle mais curta quando comparado aos nefróns localizados na região justaglomerular;
As diferenças morfológicas, funcionais e de localização são essenciais para que os mecanismos de recirculação de água e de certos solutos ocorram, favorecendo o efeito multiplicador de contracorrente; o qual permite a eliminação ou não de água, sódio e potássio do organismo;
Todo o sangue passa incialmente pelos glomérulos, onde o plasma é filtrado;
São diversas etapas de remoção ou adição de água e solutos;
A urina é o produto do trabalho da unidade de filtração e a organização tubular, que reabsorvem e secretam de maneira seletiva a água e os solutos.
A eficiência renal está na grande e integrada função dos nefróns;
FILTRAÇÃO GLOMERULAR:
É dependente do fluxo sanguíneo, o qual também é dependente da P.A;
Em condições normais, o fluxo sanguíneo renal é mantido constante; e, apesar das variações da P.A. se mantem constante, graças a autorregulação dependente das alterações na resistência vascular renal;
AUTORREGULAÇÃO RENAL:
A artéria renal leva o sangue e o distribui por ramificações, terminando no glomérulo pela arteríola aferente;
Após passar pelo capilar glomerular, o sangue já filtrado, segue pelas arteríolas eferentes e entra pelos capilares peritubulares (ou seja, aqueles bem juntinhos dos túbulos, enroladinhos neles);
Após isto, o sangue segue pelas vênulas renais, até sair do rim pela veia renal;
A sequência supracitada ocorre devido à resistência pré-glomerular da arteríola aferente;
A pressão no capilar glomerular é muito maior do que em outros capilares do organismo;
Essa pressão é necessária para a formação do filtrado glomerular;
Essa autorregulação ocorre mesmo se os rins estiverem sem estímulo nervoso; e, também em situações anormais, com grandes alterações na P.A. sistêmica;
A filtração glomerular (RFG), depende da pressão de filtração (PUF) e do coeficiente de permeabilidade hidráulica (Kf); essa relação deu origem a uma fórmula, que possui finalidade de análise clínica: {RFG = PUF x Kf};
O fluxo sanguíneo renal tem como função a manutenção da filtração glomerular;
MECANISMOS DE MANUTENÇÃO DO FLUXO SANGUÍNEO RENAL:
FEEDBACK TUBULOGLOMERULAR:
A parte final da porção espessa ascendente da alça de Henle fica bem próximo do seu próprio glomérulo e do aparelho justaglomerular; isso proporciona um sitio de autorregulação favorável a um feedback entre o glomérulo e o túbulo;
O aparelho justaglomerular (AJG) é formado pelas células da parede da arteríola aferente e células granulares da parede do túbulo distal, macula densa; essa área é inervada por fibras adrenérgicas, e as células granulares possuem grânulos com renina; 
Função do AJG: adaptação da filtração glomerular às características do fluido do segmento distal, pela regulação da síntese e liberação da renina, que é denominado feedback tubuloglomerular;
Mecanismos da manutenção da autorregulação renal:
Feedback tubuloglomerular;
Agonistas vasoconstritores:
Renina;
Angiotensina II – vasoconstrição das duas arteríolas glomerulares; um dos principais mecanismos de manutenção da pressão capilar glomerular;
Norepinefrina ou noradrenalina – age diretamente, vasoconstrição da arteríola aferente;
Endotelinas;
Hormônio antidiurético;
Leucotrienos;
Fator de ativação plaquetária;
Fatores de crescimento;
Agonistas vasodilatadores:
Óxido nítrico;
Prostaglandinas – manutenção do fluxo sanguíneo renal, principalmente em situações de redução crônica do fluxo sanguíneo renal, como na insuficiência cardíaca congestiva;
Histamina; 
Acetilcolina;
Glicocorticóide;
Bradicinina;
AMP cíclico;
Peptídeo atrial natriurético;
FILTRAÇÃO GLOMERULAR:
Obedece a hipótese de Starling – a filtração do fluido ocorre através de uma membrana semipermeável, devido à pressão hidrostática (exercida pelo sangue, nos vasos), e em oposição a essa força física, a pressão oncótica ou coloidosmótica (exercida pelas proteínas presentes na parede do glomérulo) tenta manter o fluido dentro do capilar; 
O sangue passa pelo capilar glomerular e a filtração continua vai diminuindo a pressão hidrostática, e ao mesmo tempo aumenta a concentração de proteína intracapilar. 
O fluido é filtrado sem haver perda de proteína, isto faz com que aumente a pressão coloidosmótica ou oncótica ao final do capilar;
A pressão de filtração é o balanço entre as duas pressões;
Além da pressão hidrostática e coloidosmótica, a filtração depende da oscilação entre a permeabilidade da membrana do capilar glomerular, do tamanho e da carga das partículas que serão filtradas;
Diferença entre a pressão hidrostática do capilar e do espaço de Bowman é de 45 mmHg;
Pressão osmótica no início do capilar: 26 mmHg e vai aumentando ao passo que o fluido livre de proteína vai sendo filtrado;
Pressão coloidosmótica no fim do capilar glomerular: 35 mmHg;
Pressão coloidosmótica no espaço de Bowman: quase zero;
BARREIRA GLOMERULAR – PERMEABILIDADE SELETIVA:
- A superfície de filtração depende de:
Célula endotelial;
Membrana basal;
Célula epitelial, podócitos e derivados da cápsula;
- Apresenta cargas elétricas negativas;
- O efetivo tamanho do poro da membrana depende de:
Tamanho;
Formato;
Carga da partícula filtrada;
Características do glomérulo;
- Acima do peso molecular de 5000 dáltons, a carga e o formato da partícula passam a ter importância para a filtração glomerular, antes disso não há barreira de filtração de partículas;
MEDIDAS DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR:
- Depuração: quantidade de substancia no plasma filtrada em um determinado espaço de tempo;
Pode ser calculada pela razão ente a concentração da substancia na urina e a concentração de substancia no plasma, e multiplicando pelo volume de urina produzido em um espaço de tempo, o resultado é expresso em ml/minuto/1,73 m2: 
Depuração = x V
TRANSPORTE IÔNICO E DA ÁGUA AO LONGO DO NEFRÓN:
A organização em serie dos segmentos tubulares do nefrón, permite a filtração das substancias, no processo de reabsorção, ou adicionadas ao fluido tubular para a formação final da urina, no processo de secreção;
Túbulo renal constituído por: células epiteliais polarizadas;
Células polarizadas:
Face apical: contato direto com o filtrado;
Face lateral;
Face basal: próxima ao capilar peritubular; presença da enzima Na+, K+ - ATPase determina a polarização das células tubulares;
Transporte ativo → geração de gradiente eletroquímico → reabsorção iônica passiva ou secundariamente ativa na face apical dos diversos segmentos do nefrón;
Segmentos iniciais do nefrón: epitélio renal é de baixa resistência, por conta dos complexos juncionais;
Complexos juncionais: as células são ligadas entre si através de um contato somente na região apical;
Via paracelular (lateralmente →) é mais importante que a via transcelular (transversalmente ↓), na reabsorção de água e solutos no túbulo proximal;
A reabsorção é isotônica, resultante do gradiente químico dentro do túbulo e a pressão coloidosmótica no capilar peritubular;
O capilar peritubular, que envolve o túbulo proximal, possui alta concentração coloidosmótica, pois é a continuação da arteríola eferente;
60% a 70% da carga filtrada da água, do sódio e do potássio são reabsorvidos no túbulo proximal, em situaçãode falta de água ou de expansão do volume extracelular;
A quantidade de determinado íon reabsorvido em relação a sua carga filtrada é constante independente das variações de filtração glomerular;
Balanço glomerulotubular: variação em paralelo da filtração glomerular e a reabsorção proximal da água e de solutos;
O espaço intercelular no ducto coletor (segmento distal do nefrón) é inexistente por possuir desmossomos e complexos juncionais de baixa condutância na face lateral; a passagem de água é feita, preferencialmente, pela via transcelular;
TUBULO PROXIMAL:
Possui alta capacidade de reabsorção;
Tortuoso;
Formado por alças que se sobrepõem;
Lumén constituído de muitas vilosidades citoplasmáticas – borda em escova;
Três segmentos: S1, S2 e S3;
S1 e S2 – parte enrolada do túbulo, não apresentam diferenças morfológicas entre si, mas apresentam diferenças no transporte;
S1 – transporte de sódio na membrana apical; transporte ativo simporte pela Na+, K+ - ATPase, acoplado a glicose, proteínas, aminoácidos e fosfato;
O sódio também é reabsorvido pela troca de H+ , permitindo a reabsorção do bicarbonato;
Ao passo que a glicose, proteínas, aminoácidos, fosfato e bicarbonato são reabsorvidos o interior do túbulo fica mais positivo, então há aumento da concentração de cloro na luz tubular, ultrapassando os valores de concentração do plasma, e assim permite a difusão do cloro para o capilar peritubular;
S3 – parte reta do túbulo, nele ocorre secreções de ácidos e bases orgânicas; capacidade secretória alta; diversos medicamentos são eliminados pelo rim pela secreção dessa porção; integra o sistema de contracorrente – ureia do interstício e potássio são reabsorvidos ao interior do túbulo; 
ALÇA DE HENLE:
Quatro segmentos diferentes entre si:
Porção fina descendente;
Porção fina ascendente;
Porção espessa ascendente – medular;
Porção espessa ascendente – cortical;
Porção fina descendente – primeiro segmento, pequeno diâmetro; 
Permeável a agua; 
Impermeável a solutos; 
Reabsorção de 20-25 % da água filtrada; 
Integra o sistema de contracorrente – reabsorção de água em resposta ao gradiente osmótico do interstício medular renal;
Porção fina ascendente – após a curva da alça de Henle; 
Impermeável a água; permeável a sódio e cloro, que fazem transporte passivo pela membrana basal;
Porção espessa ascendente – início na região medular e termino no córtex, próximo à mácula densa; conhecida como SEGMENTO DILUIDOR (detalhes sobre ↓);
Sofre ação de agonistas (bradicinina, prostaglandinas, endotelinas, Fator de agregação plaquetária), preferencialmente;
O cálcio, potássio e magnésio são reabsorvidos passivamente pela via paracelular; 
Interior do túbulo com voltagem positiva;
Membrana apical com canais para potássio;
Membrana basal com canais para sódio e cloro;
Gasto energético elevado;
Reabsorção de 20-25% carga filtrada de sódio;
Ricas em mitocôndrias;
Forte expressão da Na+, K+ - ATPase na membrana basal;
Reabsorção de 20% carga de bicarbonato;
Possui trocador de Na+ - H+;
Obs: a presença e ação da Na+, K+ - ATPase, favorece a entrada de sódio, potássio e cloro para o meio intracelular, por meio de co-transportador presente na membrana luminal;
Esse transporte pode é inibido, especificamente, por furosemida. 
O sódio é transportado ativamente para o interstício; o cloro difunde-se passivamente para o interstício por um canal específico; e o potássio, retorna ao lúmen passivamente, e retorna ao interstício passivamente por canais da família ROMK;
 TÚBULO DISTAL:
Segmento após macula densa;
Reabsorção 5% carga de sódio;
Espaço intercelular desaparece a partir dele – aumento da resistência dos complexos juncionais;
Transporte, preferencialmente, pela via transcelular;
Presença de co-transportador Na+ – Cl+ sensível a tiazídico; secundariamente ativo pela Na+, K+ - ATPase; 
O sódio é transportado ao interstício ao passo que o cloro sai da célula por transporte passivo, através de um canal específico;
Cálcio reabsorvido transcelularmente por canais específicos; e saída pelo trocador Na+ - Ca2+ ou pela Ca2+ - ATPase da membrana basal;
TÚBULO DE CONEXÃO:
Entre o túbulo distal e o ducto coletor;
Constituído de células em transição do túbulo distal e do ducto coletor;
O sódio pode ser reabsorvido por co-transportador sensível a tiazídico e por um canal específico sensível a amiloride;
Expressam o trocador Cl—HCO3- na face luminal;
Em alcalemia, pode eliminar bicarbonato em excesso do organismo, a fim de proporcionar a homeostasia;
DUCTO COLETOR:
Após o encontro dos túbulos distal e de conexão;
Faz a reabsorção de 1-3% carga filtrada de sódio;
Três segmentos: 
Cortical;
Medular externo;
Medular interno;
Os segmentos cortical e medular externo são heterogêneos quanto suas células;
Dois tipos de células: 
As principais ou claras – possuem cílio; 
Intercaladas ou escuras;
As principais ou claras: apresentam canais específicos sensíveis a amiloride e modulado por aldosterona na face luminal; 
A face luminal também possui canal da família ROMK, pelo qual o potássio é secretado para o interior do túbulo;
Na membrana basal, tem Na+, K+ - ATPase, que gera gradiente eletroquímico, o qual desencadeia reabsorção de sódio e secreção de potássio;
A aldosterona aumenta a atividade da e induz o aumento da expressão do número de bombas na membrana basal; a reabsorção de sódio e secreção de potássio dependem também da aldosterona;
MECANISMO DE CONCENTRAÇÃO E DILUIÇÃO URINARIA
Rim → eficiência em reabsorção e eliminação de água;
 Importante papel na regulação da homeostase hidroeletrolítica do organismo;
Normalidade: 
Osmolaridade plasmática: 288 mOsm/ Kg H2O;
Mecanismo de regulação integrado:
Sistema Nervoso Central: capta a necessidade da conservação ou eliminação de água pelo organismo;
Sistema Efetor: que realiza a função desejada pelo SNC;
 Em caso de falha ocorre: hipertonicidade ou hipotonicidade plasmática;
Em situação de conservação da água: desencadeia sensação de sede;
Em situação de eliminação da água: sensação de sede interrompida;
Em retenção hídrica:
Objetivo: concentrar urina;
Mecanismo: formação de medula renal hipertônica e resposta favorável ao hormônio antidiurético pelas células do ducto coletor;
Em eliminação hídrica:
Objetivo: diluir urina;
Mecanismo: porção ascendente da alça de Henle produz fluido hipotônico e supressão do hormônio antidiurético, para que não ocorra transporte de água pelo ducto coletor;
Sistema multiplicador contracorrente:
Início: células da porção espessa ascendente da alça de Henle;
Transporte de sódio ao interstício;
Reabsorção dos solutos isotônica no túbulo proximal;
Transporte de cloreto de sódio é desacoplado ao da água na porção espessa ascendente da alça de Henle;
Quanto maior a concentração de cloreto de sódio (NaCl) na porção espessa ascendente da alça de Henle, maior será o transporte de NaCl para o interstício, ou seja, maior capacidade de diluição do fluido; por isso a alça de Henle é conhecida como segmento diluidor;
O transporte de água sem soluto, permite maior aporte de NaCl aos segmentos ascendentes da alça de Henle;
Fluido luminal no início do ducto coletor é hipotônico em relação ao filtrado glomerular;
A saída do cloreto de sódio para o interstício gera um gradiente osmótico, que favorece a reabsorção de água pelas células do ducto coletor em resposta favorável ao hormônio antidiurético; 
Hormônio antidiurético: Permite o acoplamento de aquaporinas (canais de água) na membrana das células principais do ducto coletor, o que permite o transporte de água em direção à medula renal enriquecida de cloreto de sódio – NaCl;
Ao passo que o fluido percorre em direção aos segmentos medulares do ducto coletor, a água é reabsorvida e a concentração de solutos se eleva dentro do túbulo;
Ex.: ureia, difunde-se ao interstício em resposta à ação do hormônio antidiurético;
A adição de ureia à tonicidade do interstício papilar, cria um grande gradiente osmótico corticomedularque favorece a saída de água pela porção fina descendente da alça de Henle, e é importante para que o rim consiga atingir sua capacidade máxima em concentrar a urina;
Alta concentração de ureia no interstício medular interno favorece a sua volta ao interior do túbulo pelo mecanismo pars recta;
A ureia realiza um processo de recirculação – amplia o mecanismo de formação de um interstício com gradiente osmótico, que aumenta no sentido do córtex à papila renal;
Necessidades do sistema de contracorrente: 
Túbulos em “U” dos nefróns com tamanhos diferenciados;
Bom aporte de NaCl ao segmento diluidor – porção espessa ascendente da alça de Henle;
Hormônio antidiurético;
Recirculação de ureia;
Mecanismo de diluição de urina = capacidade renal de formar água livre de solutos;
Esse mecanismo depende das células da porção espessa ascendente da alça de Henle e da quantidade de NaCl que chega ás células;
Pelo transporte de NaCl do fluido tubular ao interstício, a porção espessa ascendente da alça de Henle diminui a osmolaridade do fluido tubular;
Quanto mais NaCl na porção espessa ascendente da alça de Henle, mais produção de fluido hipotônico; 
É necessário que as células do ducto coletor seja impermeável ao transporte de agua, para que o fluido livre de solutos seja eliminado; e isso só é possível se o hormônio antidiurético (HAN) seja inibido;
Na ausência de HAN, as aquaporinas não são ancoradas e não há recirculação de ureia;
A formação de água livre de solutos depende de: 
Quantidade de NaCl na porção espessa ascendente da alça de Henle; e esse aporte depende da filtração glomerular e da reabsorção no túbulo proximal;
Funcionamento ideal da porção espessa ascendente da alça de Henle;
Supressão do HAN;
E necessário também o aporte de potássio a esse segmento;
Obs.: A hipocalemia (baixo nível sérico de potássio) gera poliúria (produção excessiva de urina diariamente), devido a incapacidade de concentrar urina;
REGULAÇÃO DO VOLUME EXTRACELULAR 
Volume extracelular: é a quantidade de líquido presente no plasma e no interstício; o sódio é o principal cátion presente;
Regulação: depende do mecanismo de manutenção de água e sódio no organismo;
É uma importante função, da qual o rim participa de forma integrada;
Regulação do volume em duas vias:
Captação da necessidade de conservação ou eliminação do volume;
Execução da ação de conservar ou eliminar o volume;
- Captação:
Barorreceptores e sensores de pressão presentes no arco aórtico, artéria carótida e nas câmaras cardíacas e arteríolas aferentes; captam a informação sobre o volume, por meio da pressão arterial (PA);
- Execução:
Sistema Nervoso Autônomo, sistema renina-angiotensina-aldosterona, HAN e peptídeo atrial natriurético; agem na resposta efetora quanto á retenção/eliminação da água e do sódio;
- SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO, SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONA, HAD (Hormônio antidiurético) E PAN (Peptídeo Atrial Natriurético):
O SN:
Regula a função cardíaca;
Modula o balanço de água e sódio;
Os rins: 
Catecolaminas causam vasoconstrição e retenção de sódio; 
Em hipovolemia: 
Sistema adrenérgico agem na conservação de água e sódio no corpo;
Em hipervolemia:
Barorreceptores e sensores de tensão inibem impulsos do simpático, pausando o estímulo antinatriurético das catecolaminas;
Sistema renina-angiotensina-aldosterona:
Regulador da excreção de sódio corpóreo;
Em hipovolemia → sensores de tensão captam informação → liberação de renina pelo aparelho justaglomerular;
Renina → angiotensinogênio → angiotensina I, que ao passar pelos capilares pulmonares, sobre ação da ECA (enzima conversora de angiotensina) → angiotensina II;
Angiotensina II: potente agonista vasoconstritor que aumenta a reabsorção de sódio tubular e induz secreção de aldosterona pela suprarrenal;
Aldosterona: principal mediador da reabsorção de sódio no ducto coletor;
No ducto coletor é feito o balanço de sódio do corpo, por ser o último segmento do nefrón;
HAD:
Ação na conservação e eliminação da água do corpo;
Age sobre a célula muscular lisa → vasoconstrição;
Receptores distintos para cada função;
PAN:
Agonista vasodilatador periférico e renal;
Sintetizado pelos átrios cardíacos – resposta a distensão da parede atrial;
Induz a natriurese → aumenta a filtração glomerular;
Inibe a reabsorção de sódio no ducto coletor medular interno;
Age sobre o nervo vago → inibe o sistema nervoso simpático;
Reduz a produção de angiotensina II e consequente secreção de aldosterona → redução da volemia → diminuição do retorno nervoso à vasodilatação periférica e à eliminação de volume;
Óxido nítrico e metabólitos do ácido araquidônico e cininas também regulam o volume, influenciando o transporte de água e sódio;
PARTICIPAÇÃO DO RIM NO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BÁSICO:
O organismo humano produz diariamente muitos metabólitos, como ácidos. 
Para que o organismo esteja em homeostase se faz necessário um pH neutro por volta de 7,35-7,45;
Manutenção do pH é feito por sistemas e orgãos integrados: 
Sistemas tampões – bicarbonato, fosfatos e proteínas;
Trocas iônicas entre os meios: extracelular e intracelular – H+ e K+, H+ e Ca2+, e em casos crônicos Cl- e HCO3-;
Pulmões – ventilação;
Rins;
A participação dos rins:
Reabsorção de bicarbonato – 100% da carga, 85% no túbulo proximal e 15% na porção espessa ascendente da alça de Henle;
Eliminação de acidez titulável - quantidade total de ácido em uma solução;
Secreção de amônia e excreção de amônio NH4+;
Reabsorção de bicarbonato é acoplada á do sódio;
Borda luminal possuiu trocador de sódio – potássio que é ativo secundariamente á Na+, K+ - ATPase;
Fatores que regulam a acidificação renal distal:
pH e pCO2 sanguíneo;
Concentração de sódio – quanto maior a reabsorção de sódio, maior será a diferença de potencial gerada;
Presença de aldosterona – regula a H+ - ATPase e a Na+, K+ - ATPase;
Concentração sérica de K+ - a depleção de K+ estimula a síntese de amônia;
Carolina P Pereira