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20/10/2017 1 Fisiologia Veterinária II Fisiologia Renal Curso: Medicina Veterinária Período: 2º Ano – Matutino e Noturno Prof. Dr.: Isaac Romani 2017 Os Compartimentos Líquidos do Corpo: Extracelular, Intracelular e Intersticial • Homeostasia • Em condições de equilíbrio dinâmico, a INGESTÃO e a ELIMINAÇÃO de líquidos têm que ser equivalentes. Capítulo 25 – Tratado de Fisiologia Médica Guyton 12º Ed. Balanço hídrico = Ingestão/produção Hídrica – excreção hídrica Balanço hídrico - Ingestão oral - Ingestão de líquidos (~60%) - Alimentos (~30%) - Produção endógena - Água metabólica (~10%) p.ex. oxidação de carboidratos - Excreção - Urina (60%) - Fezes (5%) - Suor (5%) - Evaporação (respiração) - Difusão pela pele Perdas insensíveis Queimaduras !!! Diareias !!! 20/10/2017 2 Água – 60% do peso no animal adulto Os fluidos corporais - Compartimento intracelular - Líquido intracelular - Compartimento extracelular - Líquido intersticial (25%) - Líquidos cavitários (variável) - Líquido plasmático (8%) Variável !!! Volume sanguíneo No sangue existe: Liq. Extracelular e Liq. Intracelular O sangue é considerado um compartimento líquido separado Hematócrito: é a fração do sangue composta pelas hemácias – obtido pela centrifugação do sangue em um “tubo de hematócrito. 20/10/2017 3 Componentes do compartimento intra e extracelular A Composição do plasma e do líquido intersticial são semelhantes. Porem, [ ] PTNs é maior no Plasma Concentração de substâncias nos compartimentos Regulação das trocas de líquidos e equilíbrio osmótico entre meio Intra e Extracelular. A distribuição de líquidos entre os compartimentos – Efeito Osmótico de solutos de pequeno peso molecular Porque isso ocorre? R. Permeabilidade das membranas celulares 20/10/2017 4 Osmose Transporte passivo de solvente da solução menos concentrada para a mais concentrada a fim de equilibrar as concentrações dos meios intra e extracelular. É a difusão da água de uma região com alta concentração de água para uma região em que a concentração de água é menor. - Pressão osmótica A quantidade de pressão necessária para neutralizar/impedir a osmose. Não confundir !!! P.O. não é a pressão que causa a difusão da água através da membrana e sim a pressão que tem que ser aplicada para impedir a difusão da água através da membrana. Líquidos Intra e Extracelulares são mantidos em Equilíbrio Osmótico NaCl 0,9% Glicose 5% 20/10/2017 5 Hiponatremia & Hipernatremia A primeira medida para avaliar a hidratação de um animal é a [ ] plasmática de sódio – 90% - indicador razoável da osmolaridade plasmática. [ ] de Sódio abaixo de 142mEq/l -Excesso de água ou perda de sódio -Sudorese excessiva, diarréia e vómito. -Secreção excessiva de ADH – reabsorção de água [ ] de Sódio acima de 142mEq/l -Perda de água ou excesso de sódio -Incapacidade de secretar ADH. -Secreção excessiva de Aldosterona (retenção de sódio) Osmolaridade de soluções eletrolíticas Solução Osmolaridade (mOsm/l) Glicose 50% 2.780 Glicose 5% 278 Aminoácidos 10% 885 Lipídeos 10% 272 NaCl 20% 6.836 NaCl 0,9% 306 Ringer simples 294 Ringer com Lactato 272 Bicarbonato 8,4% 2.000 Avaliação do Grau de Desidratação Animais em geral 20/10/2017 6 20/10/2017 7 Edema Presença de líquido em excesso nos tecidos do organismo. Pode ocorrer nos fluidos extra ou intracelular, sendo mais comumente verificado no líquido extracelular. - Extracelular - Aumento na pressão capilar - Aumento na permeabilidade capilar - Bloqueio no retorno linfático - Intracelular - Depressão do metabolismo intracelular - Falta de nutrição celular adequada - Inflamação tecidual Extravasamento anormal de líquido do plasma Edema Piodermite de superfície com intensa exsudação em cão com dermatite atópica. Observe-se o edema dos dedos, o eritema da pele interdigital e a exsudação que chega a estar contaminada com sangue. Edema Cervical e do focinho de uma cadela mordida Edema no membro anterior direito após acidente ofídico em bovinos Intoxicação por Dodonea viscosa (Sapindaceae) em bovinos no Estado do Rio Grande do Sul FISIOLOGIA RENAL DOS MAMÍFEROS Capítulo 26 – Tratado de Fisiologia Médica Guyton 12º Ed. 20/10/2017 8 Função renal na Homeostase - Excreção de produtos metabólicos (ureia, creatinina, ácido úrico, bilirrubina e metabólitos de hormônios) - Regulação da pressão sanguínea - Manutenção do equilíbrio hídrico - Manutenção do equilíbrio eletrolítico - Manutenção do equilíbrio ácido-básico - Produção hormonal (eritropoetina) - Gluconeogênese (síntese de glicose a partir de aa. - alanina) Anatofisiologia Renal • Aparelho urinário: – Par de rins e ureteres – Bexiga e uretra • Cães e gatos (forma de “grão de feijão”) • Equinos (triângulo equilátero) • Bovinos (rim lobulado) Fisiologia Renal 20/10/2017 9 Suprimento Sanguíneo Renal 1 - Artéria Renal 2 - Artérias Interlobares 3 - Artérias Arqueadas 4 5 7 – Veias Arqueadas 8 - Veias Interlobares 9 - Veia Renal 6 – Capilares Peritubulares Os rins Néfron - Constitui a unidade funcional renal. - Número de néfrons variável entre espécies. Espécie Néfrons/rim Bovinos 4.000.000 Suínos 1.250.000 Caninos 415.000 Felinos 190.000 Humanos 1.000.000 20/10/2017 10 Os rins Tipos de Néfron – Diferenças regionais - Dois tipos básicos nas espécies de mamíferos 1 - Néfrons corticais 2 - Néfrons justaglomerulares Mais funcionais na manutenção do equilíbrio osmótico. Anatomicamente existem diferenças entre os rins dos animais, contudo, a estrutura interna é a mesma, assim como, a presença de néfrons corticais e justaglomerulares. Baseado no exposto acima, explique por que os néfrons justaglomerulares apresentam função mais relevante na manutenção do equilíbrio osmótico. 20/10/2017 11 Componentes do Néfron 1- Glomérulo 2- Cápsula de Bowman 4- Túbulo proximal porção contorcida (córtex) porção reta (medula externa) 5- Alça de Henle Ramo descendente fino Ramo ascendente fino Ramo ascendente espesso (mácula densa) 6-Túbulo contorcido distal 7- Túbulos coletores (cortical e medular) 8- Papilas renais 20/10/2017 12 Fisiologia Renal Os rins na produção de urina Fisiologia Renal Os rins na produção de urina Apresentam 3 atividades básicas: - Filtração glomerular - Reabsorção tubular - Secreção tubular Excreção = Filtração – Reabsorção + Secretado Secreção Fisiologia Renal Os rins na produção de urina Ex. creatinina Ex. eletrólitos 20/10/2017 13 Fisiologia RenalOs rins na produção de urina Ex. aa. e glicose Ex. ureia Todos os solutos que chegam até o néfron irão sofrer o processo de filtração, reabsorção e secreção tubular? Explique citando exemplos Por que grandes quantidades de solutos são filtradas e, a seguir, reabsorvidas pelos rins? • A Filtração Glomerular elevada: – Permite aos rins a rápida remoção dos produtos de degradação do corpo. – Permite aos rins filtrar e processar todos os líquidos corporais, inúmeras vezes, diariamente. • 180 L/dia 60 vezes ao dia. 20/10/2017 14 FILTRAÇÃO GLOMERULAR – PRIMEIRO PASSO DA FORMAÇÃO DA URINA. Filtrado glomerular é isento de PTNs e elementos celulares. Características da membrana de filtração: Camadas glomerulares - Endotélio capilar - Fenestrações - Membrana basal - Células epiteliais (podócitos) - fendas de filtração http://education.vetmed.vt.edu/ Características da membrana de filtração: o glomérulo: lâmina basal e as fenestras 20/10/2017 15 Podócitos (cápsula de Bowman) e seus prolongamentos, pedicélios e fendas http://education.vetmed.vt.edu/ Características da membrana de filtração Podócito Fenestra ou ou fendas pedicélios céls. endoteliais hemácia A Filtrabilidade dos solutos é determinada por seu tamanho e por sua carga elétrica. Substância Peso molecular Filtrabilidade Água 18 1,0 Sódio 23 1,0 Glicose 180 1,0 Insulina 5.500 1,0 Mioglobina 17.000 0,75 Albumina 69.000 0,005 20/10/2017 16 FILTRAÇÃO GLOMERULAR •Solução aquosa semelhante ao plasma, exceto pela baixa quantidade de proteínas, chamado de filtrado glomerular (FG) é introduzido nos túbulos do rim; •Essa solução é modificada através dos túbulos até chegar nos túbulos coletores onde realmente se torna urina; Filtração Glomerular • Depende de 3 fatores: - Diferença na pressão hidrostática - Pressão oncótica / coloidosmótica (osmolar coloidal) - Permeabilidade capilar e fluxo glomerular - intensidade de fluxo sanguíneo renal - Tônus arteriolar aferente - Tônus arteriolar eferente espaço capsular Luz do capilar PH Pca Pco PEF = 10 mmHg Pressão hidrostática 60 mmHg 32 mmHg 18 mmHg http://www.oup.co.uk/best.textbooks/medicine/humanphys/illustrations/ Determinantes na Intensidade da Filtração Glomerular fenestra fenda Pressão capsular 18 mmHg Pressão efetiva de filtração: 10 mmHg Membrana basal Céls. endoteliais pedicélios Pressão coloidosmótica 32 mmHg 20/10/2017 17 Alterações no filtrado Em condições normais a Pressão Oncótica e a pressão intracapsular não variam. Se: Pressão oncótica Pressão intracapsular Filtração glomerular Um edema na região medular do rim causa diminuição da área da cápsula de Bowman dos néfrons justaglomerulares. Quais serão as consequências na: a) Pressão capsular? b) Pressão hidrostática? c) Pressão efetiva de filtração? O Aumento da PH nos capilares glomerulares aumenta a FG • Pressão arterial ( > PA > FG ) • Resistência da Arteríola Aferente –( > resistência < PH < FG) –(dilatação das arteríolas > PH > FG) • Resistência da Arteríola Eferente –( leve constrição >PH leve > FG) –(intensa constrição <PH < FG) 60 mmHg 20/10/2017 18 Controle fisiológico da FG e do Fluxo Sanguíneo Renal. • Pressão Hidrostática e coloidosmótica • Estas variáveis são influenciadas pelo: –Sist. Nervoso Simpático • Ativação intensa dos Nervos Simpáticos renais – constrição das arteríolas – diminui fluxo renal – diminui a FG. –Hormônios –Autacóides Controle da Circulação Renal por Hormônios e Autacóides Hormônio ou Autacóide Efeito sobre a FG Norepinefrina Diminuição Epinefrina Diminuição Endotelina Diminuição Angiotensina II (Impede a diminuição) Óxido nítrico Aumento Prostaglandinas Aumento Constrição das arteríolas aferente e eferentes Pouca influência Vasoconstritora, auxilia na hemostasia • Angiotensina II – Potente vasoconstritor nas arteríolas eferentes. – Aumento PH – Redução do fluxo sanguíneo renal. – Aumento de Angiotensina II está associada a uma diminuição da Pressão arterial Controle da Circulação Renal por Hormônios e Autacóides • Óxido Nítrico – É um autacóide que diminui a resistência vascular renal, consequentemente aumenta a FG. 20/10/2017 19 Feedback Tubuloglomerular na Auto-Regulação da FG. • Feedback relaciona: – [ ] de NaCl na Mácula Densa e Resistência das arteríolas. • Feedback arteríolas aferentes • Feedback arteríolas eferentes • Complexo JUSTAGLOMERULAR Possui 2 componentes Relação O Complexo Justaglomerular Os rins Localizado no ponto em que o segmento espesso da alça de Henle penetra no córtex e mais precisamente na região entre as arteríolas aferentes e eferentes. Marca o início do túbulo contorcido distal. -Células granulares (grânulos de renina) -musculares lisas das arteríolas aferentes. - Células mesangiais - Células da mácula densa (sensoriais p/ FG) - células Especializadas do segmento espesso da Alça de Henle. CÉLULAS JUSTAGLOMERULARES 20/10/2017 20 Auto-regulação da intensidade de filtração glomerular Mecanismos básicos de feedback tubuloglomerular (ativados pela baixa perfusão glomerular) - Mecanismo vasodilatador da arteríola aferente Parece estar relacionado com as baixas concentrações iônicas que passam no aparelho justaglomerular. - Mecanismo vasoconstritor da arteríola eferente Ativa o sistema renina-angiotensina-aldosterona. Diminuição da [ ] de Cloreto de Sódio na Mácula Densa causa dilatação das arteríolas Aferentes e Aumento da liberação de RENINA. Baixa [ ] NaCl Diminuição da resistência da Arteríola Aferente Aumento da liberação de RENINA • Renina: – Produzida por células especializadas da parede da arteríola aferente – Células mesangiais granulares extraglomerulares • São células justaglomerulares especializadas – A secreção desse hormônio é estimulada pela da perfusão renal – Catalisa a transformação de angiotensinogênio Fisiologia Renal 20/10/2017 21 • Angiotensinogênio: – Produzido no fígado – Convertido em angiotensina I (através da renina) – Convertido em angiotensina II (+ ativa) pela ECA, localizada no endotélio vascular do pulmão – ECA (enzima conversora de angiotensina) • Além de pulmões, localizada também no endotélio vascular dos rins e outros órgãos Fisiologia Renal • Angiotensina II: – Potente vasoconstritor • Atua diretamente aumentando a pressão sanguínea e a pressão de perfusão renal – Estimula a secreção de ALDOSTERONA e a secreção de VASOPRESSINA pela hipófise – Estimula a produção e liberação de prostaglandinas vasodilatadoras. Fisiologia Renal Renina-Angiotensina-Aldosterona Fisiologia Renal Perfusão Renal Renina Angiotensinogênio A I A II ECA Vasoconstrição (vasopressina) Secreção de aldosterona e ADH Retenção de Na+ e H2O Pressão sanguínea Perfusão Renal Feedback negativo 20/10/2017 22 Reabsorção e Secreção pelos Túbulos Renais • A ReabsorçãoTubular é SELETIVA e QUANTITAVAMENTE INTENSA. • A reabsorção inclui mecanismos PASSIVOS e ATIVOS. – A substância a ser reabsorvida, tem que passar: • Membranas Epiteliais Tubulares • Membrana Capilar Peritubular Excreção Urinária = Filtração Glomerular – Reabsorção tubular + Secreção tubular. Capítulo 26 – Tratado de Fisiologia Médica Guyton 12º Ed. Ultrafiltração (fluxo de massa) 20/10/2017 23 REABSORÇÃO, SECREÇÃO DE SOLUTOS Região Reabsorção Secreção Ação hormonal Túbulo proximal Gli, aa’s, Na+, Cl-, H2O, Ca++, P- H+, resíduos Alça de Henle descendente H2O Alça de Henle Ascendente Na+, Cl- K+, Uréia Túbulo distal Na+, Cl-, Ca2+ K+ Paratormônio e calcitriol Túbulo coletor H2O, uréia, Na + ADH e aldosterona Mecanismos envolvidos na reabsorção secreção: Difusão simples (uréia, CO2, K +, Cl-, Na+) Difusão facilitada (glicose, Na+, K+...) Transporte ativo primário (Na+, K+) Transporte ativo secundário - simporte (PO4-, glicose, a.a., HCO3-) - contra-porte (Ca++, H+) Pinocitose (proteínas) Mecanismo de transporte Mecanismos básicos de transporte celular renal • Transporte ativo primário (Na+/K+/ATPase) 20/10/2017 24 Mecanismos básicos de transporte celular renal • Transporte ativo secundário (Co-transporte) - Glicose; - Aminoácidos; - Mg2+; - PO-4; - Ca2+ Mecanismos básicos de transporte celular renal • Transporte ativo secundário (Contra-transporte) - Hidrogênio; - Urato; Mecanismos básicos de transporte celular renal • Osmose de água De uma maneira geral, as porções iniciais dos túbulos renais são mais permeáveis à água. ADH 20/10/2017 25 Mecanismos básicos de transporte celular renal • Transporte de substâncias por segmento Túbulo Contorcido Proximal Reabsorção de 70% do volume do filtrado: 100% da Glicose e a.a. 70% da água, Na+, Cl- e K+ 80-90% do HCO3 - 70% do Ca2+ 95% do PO4 - 90% do PHA (ácido Paramínico- hipúrico) Índice do fluxo plasmático renal Características celulares Túbulo Contorcido Proximal Por que 65 à 70% da reabsorção ocorre no túbulo contorcido proximal?! 20/10/2017 26 Nephron- The glomerulus and tubules connected to it you have about ONE MILLION nephrons in your body! Sais biliares Oxalato Uratos Catecolaminas Drogas (penicilina, salicilatos) Túbulo Contorcido Proximal - secreção Reabsorção de 10% do volume filtrado: 10% da água (descendente) 20% do Na+ 20% do Ca++, K+ e Mg++ 15% do HCO3 - Alça de Henle 20/10/2017 27 Alça ascendente • Transporte ativo de Na+ e Cl -; • Permeabilidade baixa a água; • O líquido torna-se hiposmótico ao final deste segmento. Reabsorção de NaCl na Alça de Henle (porção espessa ascendente e TCDinicial) Furosemida O fármaco furosemida, também conhecido pelo nome comercial Lasix®, é um medicamento da classe dos diuréticos da alça que atua na Alça de Henle, que aumentam de forma intensa a excreção de urina e sódio pelo organismo. A sua principal utilização é na remoção de edema causado por problemas cardíacos, hepáticos ou renais. Túbulo contorcido distal Nephron- The glomerulus and tubules connected to it you have about ONE MILLION nephrons in your body! Túbulo Contorcido Distal Reabsorção de sais (Na+, Cl-, Ca++) Secreção de K+ Diluição do fluido tubular Segmentos Diluidores 20/10/2017 28 Ducto coletor Reabsorção: Na+ (Aldosterona) H2O (Vasopressina - ADH) Uréia Regulação hormonal Hormônio Sítio de ação Efeitos Aldosterona Túbulos coletores Reabsorve – NaCl / H2O Secreção – K+ Angiotensina II T. proximal, ramo ascendente da alça de Henle, túbulo distal e coletor Reabsorve- Cl- / H2O Secreta- H+ Vasopressina (ADH) Túbulo distal/túbulo coletor Reabsorve- H2O Fator natriurético atrial Túbulo distal/túbulo coletor Inibe reabsorção de Na+ Paratormônio Túbulo proximal/ramo ascendente da alça de Henle/túbulo distal Reabsorve – Ca++ Inibe Reabsorção- PO4- http://www.mmip.mcgill.ca/ sem ADH com ADH Ducto ou túbulo coletor responde ao hormônio antidiurético → determinar a osmolaridade final da urina. Regulação da volemia Quantidade de sangue circulando pelo corpo 20/10/2017 29 Revisando os transportes por segmento 20/10/2017 30 20/10/2017 31 Composição urinária Capacidade de concentrar a urina em diferentes espécies Regulação hídrica pelos rins O volume mínimo de urina é determinado pela quantidade de solutos a serem excretados e capacidade renal de concentrar a urina. Espécie Osmolaridade (mOsm/L) Humano 1.500 Canino 2.300 Felino 3.300 Ovino 3.200 Coelho 1.900 Rato Canguru 5.500 Castor 600 Diferenças na excreção entre espécies - Amônia: animais aquáticos (amoniotélicos). - Uréia: anfíbios e mamíferos (ureotélicos). - Ácido úrico: O menos tóxico dos três, e também o menos solúvel em água. Insetos e maioria dos répteis e aves (uricotélicos).
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