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Cap. 27 – Formação de Urina pelos Rins: II. Processamento tubular do Filtrado Glomerular
Reabsorção e secreção pelos túbulos renais
Filtração = TFG x Concentração Plasmática
(Esse cálculo presume que a substância seja filtrada livremente e não se ligue à ptns plasmáticas)
A filtração glomerular é relativamente não seletiva, diferente da reabsorção tubular, que é altamente específica. 
Reabsorção tubular inclui mecanismos passivos e ativos
Para uma substância ser reabsorvida, ela deve ser transportada através das membranas epiteliais tubulares para o líquido intersticial renal, e posteriormente através da membrana dos capilares peritubulares, de volta ao sangue. O transporte pode ser passivo ou ativo. Além disso, pode ser pelas próprias membranas (via transcelular) ou pelos espaços juncionais entre as células (via paracelular). Água e solutos são transportados, do líquido intersticial para o sangue, pela ultrafiltração (bulk flow). O líquido é movido do interstício para o sangue. 
Transporte Ativo (pelo menos uma das etapas envolve transporte ativo)
Pode mover um soluto contra um gradiente eletroquímico e requer energia derivada do metabolismo. 
T. Ativo Primário – acoplado a uma fonte de energia, como a hidrólise de ATP. 
T. Ativo Secundário – acoplado indiretamente a uma fonte, como a fornecida por um gradiente iônico.
Através das células ou entre elas: as células tubulares renais são unidas por junções oclusivas. Os espaços intercelulares laterais estão atrás das junções. Assim, formam-se duas vias:
Via transcelular – através das células.
Via paracelular – entre as células e as junções oclusivas.
(Sódio – se move pelas duas)
Transporte Ativo Primário: pode mover solutos contra o gradiente eletroquímico. A energia vem da hidrólise de ATP, por meio de uma ATPase ligada à membrana Um bom exemplo é a reabsorção de Na. A membrana, nos lados basolaterais, tem um sistema sódio-potássio ATPase, que transporta Na para fora (interstício) e K para dentro da célula. Isso produz uma carga líquida de -70mv dentro da célula. Assim, há difusão passiva de sódio pela membrana luminal (do lúmen tubular para dentro da célula) por dois motivos:
A baixa concentração intracelular de sódio e a alta concentração de sódio no líquido tubular.
O potencial negativo atrai os íons Na+ positivos, do lúmen para dentro da célula. 
O transporte ainda é auxiliado pela borda em escova, no lado luminal da membrana, que aumenta a superfície. Além disso, há ptns transportadoras de sódio, promovendo a difusão facilitada para dentro da célula. 3 etapas para o Na voltar para o sangue:
Difunde-se pela membrana luminal, ou apical, para dentro da célula
Sódio transportado pela membrana basolateral contra o gradiente, pela bomba ATPase
Sódio, água e outros são reabsorvidos do interstício para os capilares pela ultrafiltração. 
Reabsorção Ativa Secundária: duas ou mais substâncias interagem com uma proteína específica de membrana. Uma vez que uma se difunde, a energia liberada é utilizada para mover outra substância. A fonte direta é pela difusão facilitada simultânea, a favor do gradiente. Exemplo: transporte de aa ou glicose, junto ao sódio. A reabsorção de glicose depende da energia da bomba de sódio-potássio ATPase, já que ele produz um fluxo de Na pela membrana luminal. 
Secreção Ativa Secundária nos túbulos: envolve frequentemente o contratransporte de uma substância com Na (direção oposta). É mediado por uma ptn específica na borda em escova da membrana luminal. 
Pinocitose: a proteína se adere à borda em escova, invagina-se para o interior da célula, formando uma vesícula contendo a ptn a ser reabsorvida. Ela é digerida em aa, que são reabsorvidos para o líquido intersticial. 
Transporte Máximo (reabsorção): é o limite para a taxa na qual o soluto pode ser transportado, devido à saturação dos sistemas específicos de transporte, quando a carga tubular excede a capacidade das ptns transportadoras. (Ex. Glicose. O limiar – qnd ela começa a aparecer na urina – ocorre antes do transporte máximo ser alcançado, já que nem todos os néfrons têm o mesmo transporte máximo. O T.M. global é alcançado quando todos os néfrons já atingiram sua capacidade máxima). 
Substâncias sem transporte máximo: Algumas substâncias (reabsorvidas passivamente) não têm transporte máximo porque seu transporte é determinado por – gradiente eletroquímico, permeabilidade da membrana, e o tempo que o líquido permanece no túbulo. Esse transporte é chamado transporte gradiente-tempo.
Já outras substâncias são transportadas ativamente, mas tem características de transporte gradiente-tempo, como a reabsorção de sódio. Ela não exibe transporte máximo, pois outros fatores limitam a taxa de reabsorção. A capacidade máxima da bomba sódio-potássio ATPase basolateral é maior que a taxa real de absorção de Na. Isso se deve a quantidade de sódio que vaza de volta para o lúmen tubular através das junções epiteliais estreitas. A taxa desse retrovazamento depende da permeabilidade das junções aderentes e das forças intersticiais que determinam a taxa de reabsorção de ultrafiltração do líquido intersticial para os capilares peritubulares. Na parte distal do néfron, as junções são estreitas e há menor transporte de Na. Nesse caso há um transporte máximo (pode ser aumentado com a aldosterona). 
Reabsorção passiva de Água por osmose (acoplada à reabsorção de Na)
Quando solutos vão para fora do túbulo, diminuem sua concentração neste e aumentam no interstício renal. Essa diferença de concentração causa osmose na mesma direção. Grande parte passa pelas junções oclusivas, que permitem a passagem de água e pequenos íons. Essa água pode carregar alguns dos solutos – processo: arrasto de solvente. Na parte distal, essa passagem diminui, sendo necessário o ADH (↑ permeabilidade). 
Reabsorção de Cloreto, Uréia e outros solutos por difusão passiva
Cloreto: Íons negativos são transportados juntamente com o sódio, devido ao potencial elétrico. A saída de Na+, deixa o lúmen carregado negativamente, o que faz com que os íons cloreto se difundam passivamente através da via paracelular. A reabsorção adicional ocorre porque a água, ao ser reabsorvida, concentra os íons cloreto no lúmen, aumentando o transporte passivo de Cl. O transporte secundário ocorre com o sódio. 
Uréia: reabsorvida passivamente, porém menos que o Cl. Com a osmose, a [uréia] no lúmen aumenta, favorecendo a reabsorção. Entretanto, ela não é tão permeável quanto a água. Em certas regiões do néfron, como no ducto coletor medular interno, ela é facilitada por ptns transportadoras de uréia. (1/2 é eliminada)
Creatinina: impermeável à membrana tubular. Praticamente toda a creatinina filtrada é excretada na urina.
Reabsorção e Secreção ao longo de porções diferentes do néfron
Reabsorção tubular proximal
65% do sódio, da água e do cloreto são reabsorvidos. 
Características: células com alto metabolismo, muitas mitocôndrias (t. ativo), borda em escova extensa no lado luminal (apical) da membrana, carregada de proteínas carreadoras, além de um labirinto de canais intercelulares e basais. 
1ª metade: o sódio é reabsorvido por co-transporte junto à glicose, aa, e outros solutos. 
2ª metade: sódio reabsorvido com íons cloreto, já que há ↑ [Cl] (outros solutos já “retirados”), que passa do lúmen para o líquido intersticial por meio das junções intercelulares. 
Concentrações: a quantidade de sódio diminui, mas não a concentração, já que a reabsorção de água acompanha a de sódio. (a [soluto] ao longo desse túbulo mantém-se constante)
Secreção: ácidos e bases - sais biliares, oxalato, catecolaminas e urato. A secreção + filtração + ausência de reabsorção = permite a rápida excreção. Do mesmo modo ocorre com fármacos, toxinas e o ácido PAH.
Transporte de Soluto e de água na alça de henle
Características do fino: membranas finas, sem borda em escova, poucas mitocôndrias e pouca atividade.
Característicasdo espesso: células espessas, alta atividade metabólica, reabsorção ativa.
3 segmentos: 
Segmento descendente fino
Altamente permeável à água e moderadamente permeável aos solutos. Permite a difusão simples. 20% da água são reabsorvidos. 
Segmento ascendente fino
Impermeável à água. Reabsorve pouco esses íons (Ca...). 
Segmento ascendente espesso
Impermeável à água (torna o líquido diluído). Reabsorção dos solutos e ↑ íons. Tem bomba de sódio-potássio nas membranas basolaterais, o que mantém uma ↓ [Na] intracelular. Isso favorece a movimentação do Na, do lúmen para a célula. Isso se dá por um co-transportador de 1-sódio, 2-cloreto, 1-potássio. Há também uma reabsorção paracelular significativa de Ca++, Mg++, Na+ e K+, devido à carga ligeiramente positiva do lúmen. Esse fato decorre do retrovazamento de K+ para o lúmen, deixando-o positivo, o que faz com que cátions sofram difusão para o líquido intersticial. Além disso, ainda há o contratransporte de sódio-hidrogênio (reabsorve Na+ e secreta H+). 
Túbulo distal
1ª porção: parte do complexo justaglomerular que controla por feedback a TFG e o fluxo sanguíneo renal. 
Porção seguinte: semelhante ao segmento espesso da parte ascendente da alça. Reabsorve íons, mas é impermeável à água e à uréia. Chamada de segmento de diluição.
5%do cloreto são reabsorvidos na parte inicial. O co-transportador Na-Cl move-o para dentro. O Cl vai para o líquido intersticial pelos canais de cloreto na membrana basolateral e o Na, pela bomba Na-K ATPase.
Túbulo distal final e Túbulo coletor cortical
Células principais – Reabsorvem sódio e água, e secretam potássio.
Dependem da bomba Na-K ATPase.Ela favorece a difusão de Na para dentro por canais especiais. 
A secreção de K envolve duas etapas: O potássio entra pela bomba, mantendo uma ↑ [intracelular]. Depois ele se difunde a favor do gradiente, da membrana luminal para o líquido tubular.
Células intercaladas – Reabsorvem potássio e secretam hidrogênio.
A secreção é mediada pelo transporte hidrogênio-ATPase. Por causa da anidrase carbônica, com forma ácido carbônico (( H+ + HCO3), há ↑H. O H+ é secretado, tornando um íon bicarbonato disponível para reabsorção pela membrana basolateral. 
Resumindo:
Impermeável à uréia
Reabsorção de íons Na e secreção de K – (controlados pela aldosterona).
Células intercaladas secretam H+ (contra um ↑gradiente de concentração, ao contrário do transporte ativo secundário, contra um pequeno gradiente) – Papel fundamental na regulação ácido-base!
Permeabilidade à água é controlada pelo ADH (↑ permeabilidade) – Controla grau de diluição. 
Ducto coletor medular
Embora reabsorvam menos de 10% da água e do sódio, tem papel importante na determinação da quantidade final da água e solutos que saem na urina. 
Características: células cubóides, com superfície lisa e poucas mitocôndrias. 
Permeabilidade à água é controlada pelo ADH.
É permeável à uréia, o que ajuda a elevar a osmolaridade nesta região dos rins e concentrar a urina.
Secreta íons H contra um grande gradiente de concentração. Também tem papel importante na regulação do equilíbrio ácido-base. 
Resumo das Concentrações – o que determina a concentração de um soluto é o grau relativo de reabsorção dele versus a reabsorção de água. Quando é >1,0 (mais água foi reabsorvida, ou houve secreção do soluto). Quando é <1,0 (mais soluto foi reabsorvido). 
Inulina – polissacarídeo para medir a TFG. Não é reabsorvida, nem secretada. Alterações na sua concentração refletem mudanças na quantidade de água no líquido tubular.
Regulação da Reabsorção Tubular
Equilíbrio Glomerulotubular
Habilidade intrínseca dos túbulos em aumentar sua taxa de reabsorção em resposta a um aumento na carga tubular (influxo tubular aumentado) - pode ocorrer parcialmente por alterações em forças físicas no túbulo e no interstício renal. Esse equilíbrio é importante porque auxilia a evitar sobrecarga dos segmentos tubulares distais, quando a TFG aumenta. É a segunda linha de defesa para amortecer esses efeitos (1ª – auto-regulação).
Forças Físicas do Líquido Capilar Peritubular e Intersticial Renal
Forças hidrostáticas e coloidosmóticas controlam a taxa de reabsorção ao longo dos capilares. Alterações nessa reabsorção influenciam as pressões no interstício renal e, por conseqüência, a reabsorção nos túbulos renais. 
A reabsorção pode ser calculada como: Reabsorção = Kf x Força Líquida de reabsorção.
A força líquida de reabsorção é a soma das forças:
Pressão hidrostática dentro do capilar peritubular (Pc) – se opõe à reabsorção
Pressão hidrostática no interstício renal (Pif) – favorece a reabsorção
Pressão coloidosmótica dentro do capilar peritubular (πC) – favorece reabsorção
Pressão coloidosmótica no interstício renal (πIf) – se opõe à reabsorção
- Há um gradiente positivo pelas forças hidrostáticas, que se opõe à reabsorção. Porém, isso é contrabalançado pelas forças coloidosmóticas, que favorecem a reabsorção. Assim, há uma força positiva para a reabsorção.
- O ↑Kf - ↑ reabsorção: grande condutividade hidráulica e grande superfície dos capilares.
Pressões do Líquido Capilar Peritubular
Pressão hidrostática
Pressão Arterial - ↑PA, ↑PHc, ↓reabsorção. (efeito amortecido pela auto-regulação)
Resistência nas arteríolas aferentes e eferentes - ↑Resistência, ↓PHc, ↑reabsorção. 
Pressão coloidosmótica
Pressão coloidosmótica sistêmica - ↑[proteínas plasmáticas], ↑ πC, ↑ reabsorção.
Fração de Filtração - ↑filtração, ↑plasma filtrado, ↑[ptn no capilar], ↑reabsorção. Essa FF aumentada decorre de uma TFG alta ou um fluxo sanguíneo renal diminuído.
Pressões Intersticiais Renais
Uma diminuição na força de reabsorção pelos capilares, reduz a captação de líquido e solutos do interstício para dentro dos capilares peritubulares. Isso eleva a pressão hidrostática e reduz a pressão coloidosmótica do líquido intersticial, já que as ptns estão diluídas no interstício. Isso reduz a reabsorção do lúmen para o interstício.
	A água sai do lúmen por osmose. Se houver algo nos espaços intersticiais, eles podem ser arrastados para dentro dos capilares ou serem difundidos de volta para o lúmen tubular, pelas junções epiteliais (junções aderentes). Quando há ↑ reabsorção capilar, há pouco retrovazamento, já quando há ↓, o soluto e água tendem a voltar para o lúmen. (↑reabsorção capilar ( ↓P.Hif e ↓πIf ( ↑ movimento para o interstício). 
Mecanismos de Natriurese e Diurese Pressóricas
Pequenos aumentos na PA causam aumentos acentuados na excreção urinária, os fenômenos natriturese e diurese pressóricas. Um discreto aumento da TFG, produz um aumento na PA, que produz aumentos maiores na TFG Um outro efeito da PA aumentada, que eleva o débito urinário, é diminuir a porcentagem de Na e água que é reabsorvida. Isso ocorre porque há um discreto aumento da PHc e um aumento na PHif, o que intensifica o retorno do Na e da água para o lúmen, aumentando o débito urinário. Outro motivo para natriurese e diurese é a formação reduzida de Angiotensina II, o que diminui a reabsorção de Na e diminui a secreção de aldosterona. 
Controle Hormonal da Reabsorção Tubular
Aldosterona – secretada pela zona glomerulosa do córtex supra-renal. O local primário de ação é nas células principais do túbulo coletor cortical. Ela aumenta a reabsorção de Na e aumenta a secreção de K, por estimulação da bomba Na-K ATPase no lado basolateral. Sua falta prejudica regulação do K.
Angiotensina II – sua produção é aumentada quando há baixa P. sanguínea ou baixo volume extra-celular. Ela auxilia o retorno da pressão ao normal pelo ↑ reabsorção de Na e água:
Estimula secreção de aldosterona 
Contrai as arteríolas eferentes: ↓PHc, ↑reabsorção tubular / ↓fluxo renal, ↓fração de filtração e ↑πC, ↑reabsorção nos capilares. 
Estimula diretamente a reabsorção de sódio: estimula a bomba Na-K ATPase na membrana basolateral e estimula a troca Na-H na membrana luminal.ADH – aumenta a permeabilidade à água dos epitélios do túbulo distal, túbulo coletor e ducto coletor. Ele se liga a receptores V2, aumentando a formação de AMPc, o que estimula o movimento da aquaporina-2 (AQP-2) para o lado luminal da membrana. Elas se fundem por exocitose, formando canais para água. A AQP-3 e AQP-4 fornecem vias na parte basolateral, para a saída da água da célula. Quando ADH diminui, as AQP-2 são movidas de volta para o citoplasma celular. 
Peptídeo Natriurético – células específicas nos átrios, que quando distendidas secretam o peptídeo natriurético, que inibe a reabsorção de sódio e água, aumentando a excreção e ↓o volume de sangue.
Hormônio da paratireóide – aumenta a reabsorção de cálcio (túbulo distal e alça de henle), inibe a reabsorção de fosfato (túbulo proximal) e aumenta reabsorção de magnésio (alça de henle). 
Ativação do Sistema Nervoso Simpático
Diminui a excreção de sódio e água ao contrair as arteríolas renais, reduzindo a TFG. Além disso, aumenta a reabsorção no túbulo proximal, na parte espessa ascendente da alça e no túbulo distal. Também aumenta a liberação de renina e a formação de angiotensina II, aumentando a reabsorção tubular e diminui a excreção.

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