FISIOLOGIA RENAL

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FISIOLOGIA RENAL
- Filtração glomerular
- Concentração e diluição da urina
- Regulação do LIC e LEC
Os rins são órgãos excretores, reguladores e endócrinos. Os rins são órgãos retroperitoniais divididos em córtex, medula e papila. As unidades funcionais dos rins são os néfrons, formado pelo glomérulo e túbulos renal. O sangue é ultrafiltrado dos capilares glomerulares e vão para o espaço de Bowman, que é a primeira porção do néfron. O resto do néfron é a sua estrutura tubular. Segmentos do túbulo renal: túbulo convoluto proximal, túbulo reto proximal, alça de Henle (composta por segmento descendente fino, segmento ascendente fino e segmento ascendente espesso), túbulo convoluto distal e ductos coletores. Cada um desses segmentos tem função e estrutura diferentes. 
 A água é o solvente do meio interno e representa cerca de 60% do peso corporal. Mulheres possuem menos água que os homens e quanto mais tecido adiposo menos água. De toda a água que compõe o corpo, 60% está no líquido intracelular (que corresponde a 40% do peso corporal) e 40% no líquido extracelular (20% do peso corporal), dividindo-se em líquido intersticial e plasma. 
O líquido intracelular é o solvente de todos os solutos do interior da célula. Os principais cátions são o K+ e Mg+ e os principais ânions são proteínas e os fosfatos orgânicos (ATP, ADP, AMP). A composição do líquido extracelular é diferente, sendo o principal cátion o Na+ e os principais ânions o Cl- e HCO3-. O plasma é o componente aquoso do sangue, que mantem as células sanguíneas em suspensão e representa 55% do volume do sangue. O líquido intersticial é um ultrafiltrado do plasma, com igual composição exceto as proteínas plasmáticas e elementos figurados. 
Existem inúmeros distúrbios que alteram o balanço de soluto ou de água, causando deslocamento de água entre os compartimentos corporais. O volume do compartimento hídrico depende da quantidade de soluto que contem. A osmolaridade é a concentração de partículas ativas e é a mesma em todos os líquidos corporais. Para manter a igualdade, a água se desloca livremente entre os compartimentos. Quando há diminuição do volume do LEC chama-se contração de volume e quando há aumento, chama-se expansão de volume. Caso o distúrbio ocorra sem alterar a osmolaridade do LEC, é chamado de isosmótico, caso aumente a osmolaridade, hiperosmótico e caso diminuía, hiposmótico. 
O conceito de depuração descreve a velocidade pela qual as substancias são removidas do plasma. Logo, a depuração renal é a intensidade de remoção de substâncias pelos rins. As substancias com depurações renais mais altas podem ser completamente removidas do plasma com só uma passagem do sangue pelos rins. A depuração da inulina determina a taxa de filtração glomerular, já que ela é totalmente filtrada e não é reabsorvida nem secretada. Ou seja, quantidade de inulina filtrada é igual a inulina excretada. Os ácidos orgânicos têm as maiores taxas de depuração, por serem filtrados e secretados. A depuração da albumina é zero por não ser filtrada e a da glicose também, por ser filtrada e reabsorvida. 
A filtração glomerular é a primeira etapa na formação da urina. Parte do sangue que chega aos capilares glomerulares é filtrada para o espaço de Bowman. O líquido filtrado é chamado de ultrafiltrado e é semelhante ao líquido intersticial. O ultrafiltrado é composto por água e pequenos solutos do sangue. As características da parede capilar glomerular determinam o que e quanto é filtrado. O endotélio do capilar possui poros que permitem a passagem de grande quantidade de líquidos, solutos dissolvidos e proteínas plasmáticas. A membrana basal possui 3 camadas e já não permite a passagem das proteínas, sendo uma barreira para a sua entrada. Por fim, a camada epitelial é formada por podócitos cobertos por diafragma, constituindo outra barreira importante. 
Outra característica da barreira glomerular é a presença de glicoproteínas com cargas negativas, que representa um componente eletroestático adicional à filtração. Com isso, os solutos com carga positiva passam mais rapidamente e os negativos mais lentamente. Essa regra só vale para os solutos grandes, pois os pequenos, como Na, Cl ou HCO3 passam livremente. Em algumas doenças as glicoproteínas negativas são perdidas, o que resulta na passagem de proteínas pela barreira, havendo proteinuria. 
As forças de starling são as pressões que comandam o movimento dos líquidos. Existem 4 pressões de Starling: duas pressões hidrostáticas e duas pressões oncóticas. Na prática, a pressão oncótica do líquido intersticial (Bowman) é nula. A pressão efetiva de ultrafiltração sempre favorece a filtração, o líquido sempre sai dos capilares para Bowman. No final do capilar glomerular não ocorre mais filtração pois o somatório das forças de Starling é zero ( ponto de equilíbrio de filtração. 
A taxa de filtração glomerular é determinada pela depuração de um marcador glomerular, que deve ser livremente filtrado, não pode ser reabsorvido ou secretado e quando infundido não deve alterar a TFG. O marcador ideal é a inulina já que sua quantidade filtrada é igual a excretada. A inulina não é uma substancia endógena e deve ser infundida por via intravenosa. A substancia endógena que mais se aproxima de um marcador é a creatinina, que é livremente filtrada e minimamente secretada. Outro marcador interessante é o nitrogênio ureico sanguíneo (BUN). Quando a TFG diminui, a taxa de BUN e creatinina no sangue aumenta. 
A filtração glomerular resulta na produção de grandes quantidades de ultrafiltrado do plasma. Se não houvesse uma reabsorção, seriam excretados 180L de água por dia! As células epiteliais que revestem os túbulos renais possuem mecanismos de reabsorção, fazendo com que certas substancias filtradas retornem ao LEC. A células epiteliais também possuem mecanismos de secreção, que removem certas substancias do capilar peritubular e adicionam a urina. 
Filtração: líquido do tipo intersticial é filtrado pelos capilares glomerulares para o espaço de Bowman. A carga filtrada é a quantidade de substancia filtrada em unidade de tempo. O líquido no néfron é chamado de liquido tubular/luminal. 
Reabsorção: água e solutos como Na, Cl, HCO3, glicose, aminoácidos, ureia, Ca, Mg, fosfato, lactato e citrato são reabsorvidos do ultrafiltrado glomerular para o capilar peritubular. 
Secreção: algumas substancias como ácidos orgânicos, bases orgânicas e K+, são secretadas do capilar para o liquido tubular. É outro mecanismo para excretar substancias pela urina. 
Excreção: resultado dos processos de filtração, reabsorção e secreção. 
A glicose é filtrada nos capilares e depois reabsorvida no túbulo contorcido proximal. Sua reabsorção é depende do cotransporte com Na+ através da superfície luminal do epietelio tubular e do transporte facilitado pela membrana do capilar peritubular. Como os transportadores são limitados, tal mecanismo é saturável. Em condições normais, toda a glicose é absorvida e nenhuma é excretada. 
Etapas da reabsorção da glicose: 
A glicose do líquido peritubular passa para o interior das células epiteliais pelo cotransportador Na-glicose (TSG), sendo 1 glicose transportada contra o gradiente e 2 Na a favor. 
A membrana peritubular da célula possui a bomba de Na-K que matem o gradiente propicio para esse cotransporte, o que caracteriza o primeiro transporte como ativo secundário. 
A glicose é transportada de dentro da célula epitelial para o capilar peritubular por difusão facilitada, a favor do gradiente, pelas proteínas GLUT1 e GLUT2. 
De todas as funções dos rins, a reabsorção do Na+ é a mais importante, já que influencia no volume do LEC, no volume sanguíneo e na pressão sanguínea. O processo de ajuste para manter os níveis de sódio é o balanço de Na+, em que todo o sódio ingerido é excretado. Caso o balanço seja positivo, a pessoa não excreta todo o sódio que ingere, retendo o Na no LEC, aumentando seu volume, o volume sanguíneo e a PA, gerando edema. Quando o balanço é negativo, ocorre o contrário.Reabsorção de sódio: 67% no túbulo contorcido proximal, junto com reabsorção de água. 25% no segmento ascendente espesso da alça de Henle, que é impermeável à água. 5% na porção inicial do túbulo contorcido distal, impermeável à água. 3% na porção final do contorcido distal e ductos coletores, responsáveis pelos ajustes finos da reabsorção e sob ação da aldosterona. 
Túbulo contorcido proximal: absorve 67% de todo o Na filtrado e de toda a água filtrada e essa reabsorção em massa de Na e água é extremamente importante para a manutenção do volume do LEC. 
Na porção inicial do túbulo alguns solutos essenciais são reabsorvidos junto com o Na, como a glicose, aminoácidos e HCO3. A passagem das substancias do túbulo de volta para o capilar pode ocorrer por cotransporte ou contratransporte. A glicose e os aminoácidos são transportados contra o seu gradiente de concentração junto com o Na. Já o HCO3 é transportado por contratransporte e difusão facilitada. Ao final da parte proximal, toda a glicose e aminoácidos foram reabsorvidos assim como a maioria do HCO3 e Na. 
Na porção final do túbulo o líquido que chega não tem glicose nem aminoácidos e possui pouca quantidade de HCO3. O Cl-, por outro lado, está bastante concentrado. Essa porção reabsorve principalmente NaCl. A reabsorção de NaCl é composta por um componente celular e um paracelular. 
Uma propriedade marcante do túbulo proximal é a reabsorção isosmótica de soluto e água, acoplada e proporcional. Se 67% de soluto é reabsorvido então 67% de água também é. Dentre esses solutos temos principalmente o Na, o HCO3 (inicial) e Cl (final). Sendo que a reabsorção de soluto é o evento primário e a água apenas o segue passivamente. 
O balanço glomerulotubular é o principal mecanismo regulador do túbulo proximal e descreve o balanço entre filtração e reabsorção. Ou seja, se a taxa de filtração glomerular aumentar 1%, a filtração também aumenta 1%. 
Alça de Henle: dividida em três segmentos que são responsáveis pelo sistema multiplicador por contracorrente, essencial para concentração e diluição da urina. O ramo descendente fino é permeável aos pequenos solutos, como NaCl e ureia, e a água. A medida que passa por esse ramo, a água vai para fora do túbulo e os solutos para dentro dele, tornando o líquido tubular hipertônica. O ramo ascendente fino é permeável ao NaCl e impermeável à água. Passando por esse ramo, o soluto vai para fora do túbulo, tornando o líquido hiposmótico. Os ramos finos possuem apenas propriedades de permeabilidade passiva. 
O ramo ascendente espesso reabsorve grande quantidade de Na por mecanismo ativo, reabsorvendo cerca de 25% do Na filtrado. Nesse trecho, o mecanismo de reabsorção é dependente de carga, o que significa que quanto mais Na for fornecido, mais o túbulo irá reabsorver. A reabsorção é feite pelo cotransportador Na-K-2Cl, sendo este um cotransportado eletrogênico, por trazer mais cargas negativas do que positivas para dentro das células. 
Túbulo distal e ducto coletor: compõem o nefron terminal e absorvem 8% do Na. Na parte inicial do túbulo distal ocorre reabsorção de 5% do Na, sendo através do mecanismo de cotransporte Na-Cl. Esse trecho é impermeável a agua, e reabsorve apenas os solutos, diluindo o liquido tubular. 
O trecho final do túbulo distal e o ducto coletor são anatomicamente e funcionalmente semelhantes. Possuem as células principais, envolvidas na reabsorção de Na, secreção de K e H+. Esses trechos reabsorvem 3% do Na filtrado e isso ocorre através de canais de Na nas células principais. Esses locais são responsáveis pelos ajustes finais da excreção de Na e, nesses segmentos, a reabsorção é regulada por aldosterona que aumenta a reabsorção. Os antagonistas da aldosterona inibem a reabsorção de Na. A reabsorção de água é variável, sendo controlada pelo ADH.