Resumo do Cap 26 do Guyton

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Bruno Hollanda 2009.2	RESUMO FISIOLOGIA (GUYTON)	Cap. 26
	
Formação de Urina pelos Rins – Filtração Glomerular, Fluxo Sanguíneo Renal e seus Controles
I- Múltiplas Funções dos Rins na Homeostase:
 A função mais importante dos rins é a filtração do plasma e posterior remoção de substâncias do filtrado em taxas variáveis, dependendo das necessidades do corpo. Portanto, os rins limpam as substâncias indesejáveis do filtrado por excretá-las através da urina, enquanto devolve as substâncias que são necessárias à corrente sanguínea.
 Além disso, os rins possuem outras múltiplas funções, tais como:
Regulação do equilíbrio de água e eletrólitos (alterando a taxa de excreção da água e íons, tais como cloreto, potássio, sódio, cálcio, hidrogênio, magnésio e fosfato);
Regulação da osmolalidade dos líquidos corporais e da concentação de eletrólitos;
Regulação da pressão arterial (pela secreção de fatores ou substâncias vasoativas, como a renina);
Regulação do equilíbrio ácido-base (pela excreção de ácidos e regulação do estoque de tampões);
Secreção, metabolismo e excreção de hormônios (secreção de eritropoetina quando em hipóxia, por exemplo);
Gliconeogênese.
1) Excreção de Substâncias:
 Os rins são os meios primários para eliminação de produtos indesejáveis ao corpo humano. Dentre esses produtos incluem-se: uréia (do metabolismo de aminoácidos); creatinina (da creatina muscular); ácido úrico (dos ácidos nucléicos); bilirrubina (da quebra da hemoglobina); e metabólitos de hormônios. Os rins também eliminam toxinas e substâncias estranhas, ingeridas ou produzidas pelo corpo, tais como pesticidas, drogas e aditivos alimentícios.
II- Anatomia Fisiológica dos Rins:
1) Suprimento Sanguíneo Renal:
 A artéria renal entra no rim pelo hilo e se divide progressivamente para formar artérias interlobares, artérias arqueadas, artérias interlobulares (ou radiais) e arteríolas aferentes, que terminam nos capilares glomerulares, onde líquido e soluto são filtrados para iniciar a formação da urina. As extremidades dos capilares coalescem para formar a arteríola eferente, que forma uma segunda rede de capilares, os capilares peritubulares, que circundam os túbulos renais.
 As veias correm paralelas às artérias e progressivamente formam a veia interlobular, veia arqueada, veia interlobar e veia renal, que deixa o rim pelo hilo.
2) O Néfron:
 Cada néfron contém o glomérulo, um grupo de capilares glomerulares que filtram os líquidos, e um longo túbulo, onde o líquido filtrado é convertido em urina.
 O glomérulo é envolvido pela cápsula de Bowman e seus capilares se anastomosam intensamente, o que lhes garante uma pressão hidrostática alta. O líquido filtrado dos capilares glomerulares flui para o interior da cápsula de Bowman e daí para o interior do túbulo proximal, que se situa na zona cortical.
 A partir do túbulo proximal, o líquido flui para o interior da alça de Henle, a qual mergulha no interior da medula renal. A alça de Henle é constituída de um ramo descendente e outro ascendente. As paredes do ramo descendente e da parte inferior do ramo ascendente são muito finas, sendo denominadas de segmento fino da alça de Henle. Após o ramo ascendente ter retornado parcialmente ao córtex, as paredes tornam-se mais espessas, sendo chamadas de segmento espesso do ramo ascendente.
 
 No final do segmento espesso do ramo ascendente está um segmento curto, a mácula densa. Depois desta, o líquido entra no túbulo distal, situado, também, no córtex. Este é seguido pelo túbulo conector e o túbulo coletor cortical, que levam o filtrado, em última instância, ao ducto coletor, situado na zona medular.
III- Miccção:
 É o processo pelo qual a bexiga se esvazia. Primeiro a bexiga se enche progressivamente até que a tensão na parede atinge um limiar, dando origem ao reflexo da micção, que esvazia a bexiga, ou, se falhar, ao menos causa um desejo consciente de urinar.
1) Tônus da Parede Vesical:
 O tônus gera um nível constante da pressão no interior da bexiga, originando apenas alterações pequenas quando quantidade adicional de urina entra na bexiga. 
 Aumentos rápidos e periódicos da pressão, que duram poucos segundos a mais de um minuto, se sobrepõem às alterações do tônus. Os picos de pressão podem elevar a pressão em poucos centímetros de água (medida usada para a pressão no interior da bexiga) ou em mais de 100 centímetros de água. Estes picos pressóricos são chamados de ondas de micção e são causados pelo reflexo da micção.
2) Reflexo da Micção:
 Quando a bexiga começa a se encher, muitas contrações de micção começam a se sobrepor ao tônus basal. Essas contrações são resultado de um reflexo de estiramento dos receptores sensoriais de estiramento, que estão presentes principalmente na uretra.
 Os sinais dos receptores de estiramento são conduzidos aos segmentos sacrais da medula através dos nervos pélvicos. Em um ato reflexo, os sinais voltam à bexiga através das fibras parassimpáticas do mesmo nervo pélvico.
 O reflexo da micção é considerado “auto-regenerativo”, pois a contração da bexiga, iniciada pelo reflexo de micção, ativa a geração de mais estímulos sensoriais pelos receptores de estiramento. Isto leva a um aumento do reflexo da contração na bexiga, repetindo-se continuamente até que a bexiga tenha alcançado um alto grau de contração. Porém, após um período de tempo, o reflexo auto-regenerativo começa a fatigar e o ciclo do reflexo da micção se interrompe, permitindo que a bexiga relaxe.
 Resumindo, o reflexo da micção é um ciclo único completo com (1) um aumento rápido e progressivo da pressão intravesical, (2) um período de pressão sustentada e (3) retorno da pressão ao tônus basal da bexiga. Conforme a bexiga se torna cada vez mais cheia, o reflexo passa a ocorrer de forma cada vez mais frequente e mais eficaz.
 Quando o reflexo da micção se torna suficiente pra esvaziar a bexiga, ele produz outro reflexo para relaxar o esfíncter externo através dos nervos pudendos. Caso este reflexo seja mais potente que o de sua inibição voluntária, a micção ocorre.
3) Facilitação ou Inibição da Micção pelo Cérebro:
 Os centros cerebrais podem inibir ou facilitar o reflexo autônomo da micção. Esses centros incluem os centros facilitadores e inibitórios no tronco cerebral e vários centros localizados no córtex cerebral, que são principalmente inibitórios, mas podem se tornar excitatórios. Esses centros superiores exercem o controle final da micção da seguinte maneira:
Mantém o reflexo de micção parcialmente inibido, exceto quando se tem a vontade de urinar;
Evitam a micção pela contração tônica do esfíncter vesical externo até o momento conveniente para o esvaziamento;
Auxiliam os centros sacrais, no momento da micção, a iniciar um reflexo de micção e ao mesmo tempo inibem o esfíncter urinário externo, de modo que a micção ocorra.
 A micção voluntária é geralmente iniciada da seguinte forma: o indivíduo contrai voluntariamente a musculatura abdominal, gerando um aumento da pressão na bexiga, o que permite que uma quantidade extra de urina entre no colo vesical e na uretra posterior, distendendo suas paredes. Isto estimula os receptores de estiramento e dispara o reflexo de micção, inibindo simultaneamente o esfíncter externo uretral.
IV- A Formação da Urina:
 As taxas com que diferentes substâncias são excretadas na urina representam a soma de três processos renais: 
TAXA DE EXCREÇÃO URINÁRIA = TFG – TR + TS.
Onde TFG é a Taxa de Filtração Glomerular; TR é a taxa de reabsorção de substâncias dos túbulos renais para o sangue; e TS é a taxa de secreção de substâncias do sangue para os túbulos renais.
 O processo de formação da urina começa com a filtração do plasma, menos as proteínas, para o interior da cápsula de Bowman. Neste momento, a concentração do filtrado glomerular é a mesma que a do plasma. Conforme o líquido filtrado sai da cápsula e percorre os túbulos, ele é modificado pela reabsorção de água e solutos específicos de voltapara os capilares peritubulares ou pela secreção de substâncias por estes capilares para os túbulos.
 A depuração das substâncias pelos rins podem acontecer de quatro maneiras:
Apenas Filtração: A taxa de excreção é igual à taxa com que foi filtrada. (Ex.: Creatinina)
Filtração e Reabsorção Parcial: A substância é livremente filtrada, mas também é parcialmente reabsorvida dos túbulos de volta para a circulação. (Ex.: Eletrólitos)
Filtração e Reabsorção Completa: A substância é livremente filtrada, mas não é excretada na urina porque é completamente reabsorvida. (Ex.: Aminoácidos e glicose)
Filtração e Secreção: A substância é livremente filtrada e não é reabsorvida, mas quantidades adicionais desta substância são secretadas dos capilares peritubulares para os túbulos. (Ex.: Ácidos e bases orgânicos)
1) Filtração, Reabsorção e Secreção de Diferentes Substâncias:
 Cada um desses processos é regulado de acordo com as necessidades corporais. Para a maioria das substâncias, as taxas de filtração e reabsorção são extremamente altas em relação às de secreção. Portanto, ajustes sutis na filtração glomerular ou na reabsorção tubular podem levar a alterações relativamente grandes na excreção renal. Na realidade, alterações na filtração glomerular e reabsorção tubular geralmente agem de modo coordenado para produzir as alterações necessárias na excreção renal.
 
Obs.: Por que grandes quantidades de solutos são filtradas e depois reabsorvidas pelo rins? 
Uma vantagem da alta TFG é que ela permite a rápida remoção de produtos indesejáveis que dependem primariamente da filtração glomerular para excreção. Uma segunda vantagem é que ela permite que todos os líquidos corporais sejam filtrados e processados pelos rins várias vezes a cada dia, permitindo aos rins um controle rápido e preciso do volume e composição dos líquidos corporais.
2) Filtração Glomerular:
 
 a) Composição do Filtrado Glomerular: A formação da urina começa com a filtração de grande quantidade de líquido, livre de proteínas e elementos celulares como as hemácias, através dos capilares glomerulares para o interior da cápsula de Bowman. Esse líquido, agora chamado de filtrado glomerular possui concentração e composição semelhante ao plasma sanguíneo.
 b) TFG e Fluxo Plasmático Renal: A TFG é determinada pelo (1) equilíbrio das forças hidrostáticas e coloidosmótica agindo atráves da membrana capilar e (2) coeficiente de filtração capilar (Kf), produto da permeabilidade e da área de superfície de filtração dos capilares. A fração de filtração é calculada assim:
FRAÇÃO DE FILTRAÇÃO = TFG / FLUXO PLASMÁTICO RENAL
 c) Membrana Capilar Glomerular: Possui estrutura muito semelhante a dos outros capilares, exceto por uma terceira camada de células epiteliais, os podócitos, ao redor da superfície externa da membrana basal capilar. O endotélio é perfurado por numerosas fenestrações ricamente envolvidas por cargas negativas que impedem a passagem de proteínas plasmáticas. A membrana basal contém grandes espaços pelos quais água e pequenos solutos podem ser filtrados; também evita a filtração de proteínas plasmáticas por causa da grande quantidade de cargas negativas associadas aos proteoglicanos, constituintes da membrana basal. Por fim, os podócitos são separados pelas fendas de filtração através das quais o filtrado glomerular se move; também contém cargas negativas para restringir a filtração de proteínas plasmáticas. Portanto, todas as camadas da parede capilar glomerular fornecem barreiras para a filtração de proteínas do plasma.
3) Determinantes da TFG:
 A TFG é determinada pela equação a seguir:
TFG = Kf x PRESSÃO LÍQUIDA DE FILTRAÇÃO
A pressão líquida de filtração é a soma das forças hidrostáticas e coloidosmóticas através da membrana glomerular, que tanto favorecem como se opõem à filtração através dos capilares. Essas forças incluem:
Pressão Hidrostática Glomerular (Pg): promove a filtração;
Pressão Hidrostática na Cápsula de Bowman (Pb): se opõe à filtração;
Pressão Coloidosmótica das Proteínas Plasmáticas (πg): se opõe à filtração;
Pressão Coloidosmótica das Proteínas na Cápsula de Bowman (πb): promove a filtração.
Obs.: Sob condições normais, a concentração de proteínas no filtrado glomerular é tão baixa que a pressão coloidosmótica do líquido na cápsula de Bowman é considerada nula.
Logo, a TFG pode ser considerada como:
TFG = Kf x (Pg – Pb – πb + πb)
 Dois fatores que influenciam a pressão coloidosmótica nos capilares glomerulares são: (1) a pressão coloidosmótica no plasma arterial e (2) a fração de plasma filtrado nos capilares glomerulares, a fração de filtração. Aumentando-se a primeira, eleva-se a pressão coloidosmótica nos capilares glomerulares, que por sua vez reduzem a TFG. O aumento do segundo aumenta a TFG.
 A pressão hidrostática glomerular é determinada por três variáveis: (1) pressão arterial, (2) resistência arteriolar aferente e (3) resistência arteriolar eferente. O aumento da pressão arterial tende a elevar a pressão hidrostática glomerular e, portanto, aumentar a TFG. A resistência aumentada nas arteríolas aferentes reduz a pressão hidrostática glomerular e diminui a TFG. De modo oposto, a dilatação das arteríolas aferentes aumenta a pressão e a TFG. Por sua vez, a constrição das arteríolas eferentes aumenta a resistência ao fluxo de saída dos capilares, elevando a pressão hidrostática glomerular e, consequentemente, a TFG. No entanto, como a constrição arteriolar eferente também reduz o fluxo sanguíneo renal, a fração de filtração e a pressão coloidosmótica glomerular aumentam conforme a constrição arteriolar eferente. Portanto, se essa constrição é grave, a elevação na pressão coloidosmótica excede o aumento na pressão hidrostática, diminuindo a força líquida de filtração, reduzindo, também, a TFG. Em cima disso, observa-se que a constrição arteriolar eferente possui um efeito bifásico sobre a TFG, de modo que uma constrição moderada aumenta a TFG e uma constrição grave reduz a TFG.
4) Fluxo Sanguíneo Renal:
 Os rins recebem um fluxo sanguíneo extremamente alto comparado com outros órgãos. O propósito disso é suprir plasma suficiente para se ter altas TFG que são necessárias para a regulação dos volumes de líquidos corporais e concentrações de solutos.
 Uma grande fração do oxigênio consumido pelos rins se deve à alta taxa de reabsorção ativa do sódio pelos túbulos renais. Caso o fluxo sanguíneo renal e a TFG sejam reduzidos e menos sódio seja filtrado, haverá uma diminuição na reabsorção de sódio e do oxigênio consumido.Portanto, o consumo de oxigênio varia proporcionalmente à reabsorção de sódio nos túbulos renais, que, por sua vez, está firmemente relacionada à TFG e à taxa de sódio filtrado.
 O fluxo sanguíneo renal é determinado pela seguinte equação:
(PRESSÃO ARTERIAL RENAL – PRESSÃO VENOSA RENAL)
RESISTÊNCIA VASCULAR RENAL TOTAL
A resistência vascular renal total é determinada pela soma das resistências nos segmentos vasculares individuais, incluindo as artérias, arteríolas, capilares e veias. A maior parte da resistência reside em três segmentos principais: artérias interlobulares, arteríolas aferentes e arteríolas eferentes.
V- Controle Fisiológico da Filtração Glomerular e do Fluxo Sanguíneo Renal:
 Os determinantes da TFG mais variáveis e sujeitos ao controle fisiológico incluem a pressão hidrostática glomerular e a pressão coloidosmótica capilar glomerular. Essas variáveis, por sua vez, são influenciadas pelo sistema nervoso simpático, hormônios e autacóides (substâncias vasoativas que são liberadas pelos rins e agem localmente) e outros controles por feedback que são intrínsecos aos rins.
1) Ativação do Sistema Nervoso Simpático:
 Todos os vasos sanguíneos renais são ricamente inervados pelas fibras nervosas simpáticas, que podem produzir constrição das arteríolas renais e diminuir o fluxo sanguíneo renal e a TFG quando ativados em nível forte. Quando em nível fraco ou moderado, pouco produzem alteraçõesno fluxo sanguíneo renal e na TFG.
2) Controle Hormonal e Autacóide:
 a) Norepinefrina, Epinefrina e Endotelina: As duas primeiras, liberadas pela medula da adrenal promovem a constrição das arteríolas aferentes e eferentes, causando redução na TFG e no fluxo sanguíneo renal. Em geral, os níveis sanguíneos desses dois hormônios acompanham a atividade do sistema nervoso simpático, tendo pouca influência sobre a hemodinâmica renal em condições normais. A endotelina, liberada por células endoteliais vasculares lesionadas dos rins, causa vasoconstrição, porém seu papel fisiológico ainda não é muito bem explícito.
 b) Angiotensina II: Pode ser considerada como um hormônio circulante ou como um autacóide. A angiotensina II promove preferencialmente constrição das arteríolas eferentes, elevando a pressão hidrostática glomerular e reduzindo o fluxo sanguíneo renal. Assim, ela atua preservando a TFG e mantêm a excreção normal de produtos indesejáveis do metabolismo.
 c) Óxido Nítrico: È um autacóide que diminui a resistência vascular renal e aumenta a TFG. Um nível basal de produção desse autacóide parece ser importante para a manutenção da vasodilatação dos rins, permitindo que estes excretem quantidades normais de água e sódio. Portanto, a administração de drogas que inibem a síntese normal de óxido nítrico aumenta a resistência vascular renal e diminui a TFG, diminuindo também a excreção urinária de sódio, o que pode causar um aumento da pressão sanguínea.
 d) Prostaglandinas e Bradicininas: Hormônios e autacóides que causam vasodilatação e aumento do fluxo sanguíneo renal e da TFG incluem as prostaglandinas (PGE² e PGI²) e bradicinina. Atuam amenizando os efeitos vasoconstritores dos nervos simpáticos ou da angiotensina II, especialmente os efeitos constritores nas arteríolas aferentes.
 e) Mecanismos de feedback: São mecanismos intrínsecos aos rins que mantêm o fluxo sanguíneo renal e a TFG relativamente constantes, mesmo com alterações marcantes na pressão sanguínea arterial. Essa constância é conhecida como auto-regulação.
3) Papel do Feedback Tubuloglomerular na Auto-Regulação da TFG:
 Existem dois tipos de mecanismo de feedback, um arteriolar aferente e outro eferente, que dependem de arranjos anatômicos especiais do complexo justaglomerular. Este consiste em células da mácula densa, na porção inicial do túbulo distal, e células justaglomerulares nas paredes das arteríolas aferentes e eferentes.
 As células da mácula densa percebem alterações no volume que chega ao túbulo distal, por mecanismos que não são completamente entendidos. Estudos sugerem que a TFG diminuída torna mais lento o fluxo na alça de Henle, causando reabsorção aumentada de íons sódio e cloreto no ramo ascendente, reduzindo, através disso, a concentração de cloreto de sódio nas células da mácula densa. Essa redução inicia um sinal que tem dois efeitos: (1) reduz a resistência ao fluxo sanguíneo nas arteríolas aferentes, que eleva a pressão hidrostática glomerular e ajuda a retornar a TFG ao normal e (2) aumenta a liberação de renina pelas células justaglomerulares das arteríolas aferentes e eferentes, que são os maiores locais de armazenamento de renina. Esta funciona como uma enzima que aumenta a formação de angiotensina I, que é convertida em angiotensina II e, esta atua contraindo as arteríolas eferentes, o que aumenta a pressão hidrostática glomerular e retorna a TFG ao normal.
 Outro mecanismo que contribui para a manutenção de um fluxo sanguíneo renal e uma TFG constantes é o mecanismo miogênico, capacidade dos vasos sanguíneos individuais resistirem ao estiramento durante o aumento da pressão arterial, em resposta de sua dilatação.
 Além desses mecanismos, uma ingestão acentuada de proteínas aumenta tanto o fluxo sanguíneo renal quanto a TFG. Isto ocorre, pois os aminoácidos e sódio são absorvidos juntos no túbulo proximal, logo uma reabsorção aumentada de aminoácidos também estimula a reabsorção de sódio nos túbulos proximais, diminuindo o aporte de sódio para a mácula densa, o que desencadeia todo o processo descrito logo acima. Grandes aumentos nos níveis de glicose vão desencadear no mesmo processo. O inverso também ocorre, ou seja, quando existe uma baixa reabsorção de sódio, a mácula densa detecta este nível e desencadeia respostas como a vasoconstrição renal, diminuindo o fluxo sanguíneo e, consequentemente, diminuindo a reabsorção de sódio.