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Fisiologia Renal Faculdade Estácio de Sergipe - FaSe Prof. Josivan Rosa Fisiologia Humana Introdução Os rins são órgãos responsáveis pela manutenção do volume e da composição do líquido extra-celular dentro dos limites fisiológicos compatíveis com a vida, e pela remoção dos produtos finais do metabolismo. REBSORÇÃO TUBULAR PROCESSO DE TRANSPORTE DE UMA SUBSTÂNCIA DO INTERIOR TUBULAR PARA O SANGUE SECREÇÃO PROCESSO DE TRANSPORTE DE UMA SUBSTÂNCIA DO SANGUE PARA O INTERIOR TUBULAR EXCREÇÃO REFERE-SE A ELIMINAÇÃO DE URINA Regulação do balanço de água e íons inorgânicos: (Na+, Cl-, H+, HCO3-, Ca++, K+, Mg++, HPO4--, etc...) regulação do equilíbrio hidrossalino e da P. A. regulação do equilíbrio ácido-básico (pH sangüíneo) Secreção de hormônios: Renina; Eritropoietina, calcitriol (precursor de formação vitamina D) Excreção de catabólitos e drogas (medicamentos, vitaminas em excesso e etc). FUNÇÕES RENAIS A manutenção do meio interno através da: Sistema renina-angiotensina-aldosterona A manutenção do meio interno pelos rins O equilíbrio entre a perda e a ingestão de água A manutenção do meio interno pelos rins O equilíbrio entre a perda e a ingestão de água A manutenção do meio interno pelos rins O equilíbrio entre a perda e a ingestão de água Anatomia do Rim Anatomia do Rim Néfron É a unidade funcional do rins. O rim humano apresenta de 1 a 1,5 milhão de Néfrons, que medem entre 20 e 40mm. São formados por: Corpúsculo Renal Glomérulo Capilar Cápsula de Bowman Estrutura tubular Túbulo Proximal Túbulo Intermediário Túbulo Distal Ducto Coletor Néfron Néfron Fluxo sanguíneo nos rins Filtração Glomerular Estrutura da membrana filtrante Filtração Glomerular A filtragem é feita através da membrana glomerular formada por: células endoteliais dos capilares; membrana basal células epiteliais da cápsula de Bowman Corpúsculo Renal Anatomia Fisiológica dos Rins e do Trato Urinário Anatomia Fisiológica dos Rins Art. Renal Art. Segmentar Art. Interlobar Art. Arqueada Art. Interlobular Parênquima, em biologia, particularmente em histologia, é o tecido responsável pela função de determinado órgão. O parêmquima dos rins é o néfron. 26 O Néfron Cada rim é constituído por 1 milhão de néfrons; Os néfrons são incapazes de se regenerar; Irrigação Sanguínea Renal Fluxo renal = 1.100mL/min (22% do DC) Bexiga urinária Bolsa elástica muscular, cuja função é acumular a urina. Capacidade cheia - 200 a 300ml. Seu esvaziamento (micção) é involuntário comandado pelo SNA, mas pode ser inibido por centros superiores Formação da Urina Etapas na Formação da Urina 1o. Filtração Glomerular Filtração de grande quantidade de líquido; 2o. Reabsorção Tubular Reabsorção de água e certos solutos; 3o. Secreção Tubular Secreção de substâncias do sangue para os túbulos. IE = IF – IR + IS Intensidade de Excreção IE – Intens. de Excreção IF – Intens. de Filtração IR – Intens. de Reabsorção IS – Intens. de Secreção Processamento renal de quatro substâncias hipotéticas Os rins desempenham suas funções mais importantes filtrando o plasma e removendo substâncias do filtrado em graus diferentes. As figuras acima mostram como os rins lidam com os diferentes tipos de substâncias. Após analisá-las, assinale a alternativa CORRETA: a) A figura 1 representa o comportamento de substâncias como a creatinina e a uréia, uma vez que elas são filtradas livremente e em parte reabsorvidas pelos capilares glomerulares. b) Na figura 2, a substância (eletrólito ou sódio) é livremente filtrada e em parte reabsorvida nos túbulos, retornando ao sangue. Assim, a quantidade excretada na urina é menor do que aquela filtrada nos glomérulos. c) A figura 3 representa o comportamento de aminoácidos e glicose, que são filtrados e não são reabsorvidos durante sua passagem pelos rins. d) Na figura 4, a substância é livremente filtrada nos capilares glomerulares e totalmente reabsorvida. Esse mecanismo está relacionado com a eliminação de substâncias altamente tóxicas, como o ácido úrico. e) Os processos de filtração glomerular, reabsorção e excreção tubular independem das necessidades do organismo e das concentrações de cada metabólito. O filtrado glomerular percorrerá, seqüencialmente, no néfron, os seguintes componentes: a) cápsula de Bowman - túbulo contorcido proximal - alça de Henle - túbulo contorcido distal b) cápsula de Bowman - túbulo contorcido proximal - alça de Henle - túbulo coletor. c) glomérulo - alça de Henle - túbulo contorcido proximal - túbulo coletor. d) glomérulo - túbulo coletor - alça de Henle - túbulo contorcido proximal. e) túbulo contorcido proximal - cápsula de Bowman - alça de Henle - túbulo contorcido distal. Nos túbulos do néfron há intenso transporte ativo. Portanto, as células das paredes desses túbulos são ricas em: a) mitocôndrias. b) DNA. c) lisossomos. d) ribossomos. e) retículo endoplasmático. Filtração glomerular Membrana dos Capilares Glomerulares Fatores que interferem na filtrabilidade de uma molécula (1) Peso Molecular Fatores que interferem na filtrabilidade de uma molécula (2) Carga elétrica Funções moléculas carregadas negativamente são menos facilmente filtradas, que aquelas com o mesmo peso molecular, porém carregadas positivamente, Essa seletividade é dada pela presença de glicoproteínas carregadas negativamente presentes na membrana basal. Intensidade de filtração glomerular Onde: FG – Filtração Glomerular PEF – Pressão Efetiva de Filtração Kf – coeficiente de filtrabilidade do capilar glomerular FG = PEF x Kf Intensidade de filtração glomerular PEF Forças Hidrostáticas + Forças coloidosmóticas PEF = PG – PB + B - G FG = PEF x Kf PG – Pressão Hidrostática do Glomérulo PB – Pressão Hidrostática da Cápsula de Bowman B – Força Coloidosmótica da Cápsula de Bowman G – Força Coloidosmótica do Glomérulo Na microcirculação, existe um grande conjunto de forças que tende a promover a passagem de líquido da luz do vaso para o interstício, e do interstício de volta para a luz do vaso. A primeira é a pressão hidrostática , que é a pressão exercida pela presença física do líquido, de sangue, e se encontra maior na luz do vaso. Se houvesse apenas a presença da pressão hidrostática, haveria um grande edema contínuo, com perda constante de líquido para o interstício. Curiosamente, à medida que há extravasamento de líquido (plasma) de dentro do vaso, as proteínas do sangue aumentam, proporcionalmente. As proteínas exercem uma força, a pressão coloidosmótica , que é a força de atração de água exercida pelas proteínas. Na medida em que o sangue chega à porção arteriolar do capilar, a pressão hidrostática do vaso é superior à pressão coloidosmótica, de forma que contribui para o extravasamento de líquido para o interstício. 43 Intensidade de filtração glomerular Mecanismos de controle da filtração glomerular Mecanismos de controle da FG Sistema nervoso simpático Hormônios e autacóides “Feedback” intrínseco (mecanismos locais) Sistema nervoso simpático SNS RVR FSR FG Hormônios e autacóides FSR- Fluxo sanguineo renal 47 MECANISMOS MIOGÊNICOS PA RVR FSR FG BALANÇO TUBULOGLOMERULAR Reabsorção Tubular de água e Na+ FG NATRIURESE PRESSÓRICA PA Excreção de água e Na+ “Feedback” intrínseco (mecanismos locais) “Feedback” intrínseco (mecanismos locais) MECANISMOS DA MÁCULA DENSA A Mácula densa é o componente tubular do aparelho justaglomerular. Este mesmo aparelho tem um componente vascular (arteríolas aferente e eferente) e um componente tubular (mácula densa), que está em contacto com o componente vascular. 49 MÁCULA DENSA [Na+]T MECANISMOS DA MÁCULA DENSA Renina Angio II RE PG [Na+]T “Feedback” intrínseco (mecanismos locais) Reabsorção e Secreção Tubular REABSORÇÃO E SECREÇÃO TUBULAR Vias de reabsorção e secreção: Transcelular Paracelular Mecanismos de reabsorção e secreção Transporte ativo: primário e secundário Transporte passivo Entre as vias de reabsorção e secreção podemos citar a via transcelular, em que substâncias para serem reabsorvidas ou secretadas precisam atravessar as membranas luminal e baso-lateral da célula epitelial, ou a via paracelular, em que as substâncias são reabsorvidas ou secretadas através de espaços entre as junções fechadas presentes entre duas células epiteliais adjacentes. 53 Reabsorção de Na+, glicose e aminoácidos Reabsorção de água, Cl-, K+, Ca2+, Mg+, uréia Reabsorção de Na+ e HCO3- e secreção de H+ HCO3- = Bicarbonato H2CO3 = Ácido Carbônico 56 Reabsorção e secreção ao longo do túbulo Túbulo proximal reabsorção de H2O, Na+, glicose e aminoácidos; Secreção de ácidos e bases; Impermeabilidade à uréia Reabsorção e secreção ao longo do túbulo Alça de Henle Porção descendente: impermeável a Na+ ; Porção ascendente: impermeável a H20; Reabsorção e secreção ao longo do túbulo Túbulo distal inicial Semelhante à porção ascendente ; Aparelho justaglomerular; O aparelho justaglomerular tem um componente vascular (arteríolas aferente e eferente) e um componente tubular (mácula densa), que está em contato com o componente vascular. A mácula densa é porção final do ramo ascendente espesso, e após passar por ela, o líquido entra o túbulo distal. A pró-renina e a renina estão armazenadas na mácula densa, que é sensível à diminuição da concentração de NaCl, sendo isso um estímulo para sua liberação. A renina transforma o angiotensingênio do fígado em angiotensina I, que é transformada em angiotensina II pela ECA existente nos pulmões. 59 Reabsorção e secreção ao longo do túbulo Túbulo distal final e Ducto coletor cortical permeabilidade à H2O Células principais (Receptores para ADH e Aldosterona); Células intercaladas: Secreção de H+; células principais- possuem receptores tanto para o ADH como para a Aldosterona. O ADH induz a formação de canais para água que amplificam a reabsorção de água em várias vezes. Já a Aldosterona ativa a bomba de Na+/K+, amplificando o processo de reabsorção de Na+. 60 Reabsorção e secreção ao longo do túbulo Túbulo coletor medular permeabilidade à H2O ↑permeabilidade a uréia; Secreção de H+; Regulação da Reabsorção e Secreção Tubular Filtração Glomerular São capilares ímpares (não encontrada em nenhuma outra região do corpo). São assim considerados por várias motivos: a pressão glomerular é o dobro da encontrada em outros capilares (55mmHg); estão posicionados entre duas arteríolas (aferente e eferente), e não entre capilares e vênulas; Filtração glomerular fluxo de sangue unidirecional; a ação da angiotensina II, potente vasoconstritor, promove o aumento da pressão capilar nos túbulos renais que por sua vez aumenta a TFG; A TFG é aumentada sensivelmente pela prática de atividade física; Ao mesmo tempo ocorre um aumento da TRG. Filtração CLEARANCE RENAL Volume de plasma que é depurado de uma substância por minuto; Os valores depurados não são determinados somente pela quantidade da substância filtrada pelo glomérulo, mas também inclui as quantidade secretada menos as reabsorvidas pelos túbulos. Taxa de Filtração Glomerular É o volume de plasma filtrado por todos os glomérulos numa unidade de tempo. Adulto Normal ~ 125 ml / min Diariamente são filtrados 180 L de plasma, entretanto a quantidade de urina eliminada é de apenas 1L a 2L. Regulação do Fluxo Sangüíneo Renal 1) Nervosa Estímulos simpáticos aumentam a resistência vascular nos rins. Aumento da fração de filtração RBF > GFR 2) Angiostensina II Mais potente vasoconstrictor liberado no organismo. Regulação do Fluxo Sangüíneo Renal 3) Hormônio Antidiurético Estruturas Tubulares SEGMENTODO NÉFRON PRINCIPAISFUNÇÕES GLOMÉRULO FORMAÇÃO DO ULTRAFILTRADOGLOMERULAR TÚBULO PROXIMAL REABSORÇÃOISOTÔNICA DE 80% DO FILTRADO REABSORÇÃO DE 80% DE NA++E DE 70% DE CL- FILTRADOS REABSORÇÃO DE K+,HCO3-, Ca+,Po,Mg, URÉIA E ÁCIDO ÚRICO. REABSORÇÃO TOTAL DE GLICOSEE AMINOÁCIDOS FILTRADOS ALÇA DE HENLE RamoDescendente REABSORÇÃO DE H20 E SECREÇÃO DE SAIS E URÉIA RamoAscendente IMPERMEÁVEL AH20 ELEVADA REABSORÇÃO DE SAIS REGULAÇÃODA EXCREÇÃO DE MAGNÉSIO TÚBULODISTAL REABSORÇÃODE PEQUENA FRAÇÃO DENaClFILTRADO REGULAÇÃO DA EXCREÇÃO DE CÁLCIO DUCTOCOLETOR REABSORÇÃO DENaCl SECREÇÃODE HIDROGÊNIO E AMÔNIA IMPERMEÁVEL A H20 (SEM HAD) PERMEÁVEL A H20 (COM HAD) SECREÇÃO DE K+ REABSORÇÃO DE URÉIA Formação da Urina As substâncias não reabsorvidas ou secretadas para os túbulos renais, seguirão pelo ureter até a bexiga onde permanecerão armazenados para posterior eliminação através da uretra. Capacidade média de armazenamento da bexiga é de aproximadamente 700 a 800ml. Sistema Urinário URETERES são dois condutos bilaterais , mais ou menos 25 centímetros de comprimento , que vão terminar inferiormente na bexiga urinária. BEXIGA A bexiga urinária é um reservatório incumbido de armazenar temporariamente a urina. A forma da bexiga depende de quanta urina ela contém. Quando vazia, ela parece um balão vazio, tornando-se esférica quando levemente distendida à medida que o volume urinário aumenta. A capacidade média de armazenamento da bexiga urinária é de 700 a 800 ml de urina. Micção A urina formada nos rins, passa pelos ureteres até a bexiga, onde é acumulada. Após atingir determinado volume, a urina é expulsa da bexiga pela micção. A bexiga, se distende para permitir o acúmulo da urina, e se contrai para expulsá-la, quando o volume depositado atinge em torno de 750 ml. IMPORTANTE 1! O esfíncter urinário possui, além deste mecanismo automático, o controle voluntário. Por esta razão podemos interromper o fluxo urinário durante a micção sempre que desejarmos, porém não é recomendável pois pode levar a um processo inverso e até o bloqueio no ato de urinar; Alem desse mecanismo, a contração persistente do esfíncter inibe a contração da bexiga. (aprendizagem/cultura); IMPORTANTE 2! os recém nascidos por ainda não possuírem o sistema nervoso completamente desenvolvido e não terem o devido controle voluntário da micção, urinam de forma reflexa, ou seja, cada vez que a bexiga enche ela se contrai, o esfíncter relaxa e ela se esvazia, este controle só é adquirido por volta de 2 a 4 anos de idade. Importante 3! Quem comanda as duas fases (enchimento vesical e micção) é o sistema nervoso a partir do cérebro por atos enviados através da medula espinhal e posteriormente através dos nervos que vão para a bexiga. Por esse fato, as doenças neurológicas geralmente afetam a micção. NEVES, Carlos Eduardo Brasil. Fisiologia Renal in Web Aula. Biblioteca Virtual Estácio. WIKIPÉDIA. A Enciclopédia Livre. Ciclo de micção. Disponível em: http://pt.wikipedia.org Acessado em: 08/05/2011. REFERENCIAS