Renal AULA Circulação renal

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Capítulo
2
Circulação Renal
José Luiz Monteiro e Claudia Maria de Barros Helou
INTRODUÇÃO
ANATOMIA VASCULAR RENAL
MEDIDAS DO FLUXO SANGUÍNEO RENAL
Fluxo sanguíneo renal total
Métodos de medida do fluxo sanguíneo renal
Método das microesferas radioativas
Fluxômetro eletromagnético
Técnicas de processamento de imagem
DISTRIBUIÇÃO INTRA-RENAL DO FLUXO SANGUÍNEO
Fluxo sanguíneo cortical
Técnica dos gases inertes
Método das microesferas marcadas com isótopos
radioativos
Fluxo sanguíneo medular
Doppler
REGULAÇÃO DA CIRCULAÇÃO RENAL
Inervação renal
Auto-regulação do fluxo sanguíneo renal
Teoria miogênica
Teoria do feedback túbulo-glomerular
Regulação parácrina da microcirculação renal
Mecanismos de ativação em resposta a estímulo
BIBLIOGRAFIA SELECIONADA
pulações de néfrons superficiais e profundos (justamedu-
lares), tanto quanto ao fluxo sanguíneo como à taxa de fil-
tração glomerular.
Com os avanços recentes através de técnicas de micro-
dissecção, conseguiu-se isolar heterogêneas arteríolas afe-
rentes e eferentes, como será descrito adiante.
As células endoteliais eram consideradas no passado
como simples membranas semipermeáveis, que impediam
a passagem principalmente de proteínas. Atualmente, atu-
am como verdadeiros órgãos, dotados de propriedades
metabólicas autócrinas e parácrinas, isto é, com síntese de
fatores vasomotores agindo nas próprias células ou nos
tecidos adjacentes. Para que ocorra um verdadeiro equilí-
brio na regulação da circulação renal, são evidenciados
vasodilatadores representados pelo óxido nítrico, pelas
prostaglandinas e pelo fator hiperpolarizante derivado do
endotélio (EDHF) e os vasoconstritores, endotelina e trom-
boxane. Estes agonistas, uma vez liberados pelo endotélio,
exercem a sua função na musculatura lisa das arteríolas
renais.
INTRODUÇÃO
Os rins humanos pesam cerca de 300 g, representando
aproximadamente 0,5% do peso corpóreo. Apesar deste
baixo peso, recebem de 20 a 25% do débito cardíaco, cor-
respondendo a 400 ml de fluxo por 100 g de tecido renal
por minuto, 5 a 50 vezes maior que o de outros órgãos tam-
bém importantes, coração, cérebro e fígado. Devido à sua
baixa resistência vascular, associada à grande capacidade
filtrante, possui, portanto, a maior taxa de perfusão entre
todos os tecidos dos mamíferos.
A circulação renal apresenta certas características inte-
ressantes: ocorre uma baixa diferença arteriovenosa de oxi-
gênio, indicando que o alto fluxo sanguíneo é muito mai-
or que sua necessidade metabólica. Por outro lado, em es-
tado de choque circulatório sistêmico, uma freqüente com-
plicação é a ocorrência de insuficiência renal aguda, mui-
to mais comum que lesões no coração, cérebro e fígado.
Outra peculiaridade do rim refere-se às diferentes po-
capítulo 2 21
queadas. A partir destas, formam-se as artérias radiais corti-
cais, que se dirigem perpendicularmente ao córtex super-
ficial, dividindo-o em lóbulos, e por isso eram antigamen-
te denominadas de artérias interlobulares.
Das artérias radiais corticais originam-se as arteríolas afe-
rentes, cuja porção distal penetra na cápsula de Bowman
ramificando-se em múltiplos capilares que convergem e
formam as arteríolas eferentes (Fig. 2.1). Estas arteríolas são
importantes na regulação da resistência vascular glomeru-
lar por apresentarem estruturas esfinctéricas modulando,
então, a hemodinâmica renal e a filtração glomerular.
Essa rede capilar formada no interior da cápsula de
Bowman tem o endotélio envolvido por prolongamentos
das células epiteliais da cápsula, os podócitos. Além das
células endoteliais e epiteliais, há um terceiro tipo de célu-
las que são responsáveis pela matriz e denominadas de
células mesangiais. As células mesangiais, além da impor-
tante participação no arcabouço glomerular, também de-
sempenham papel na regulação da filtração glomerular
devido à presença de elementos contráteis que induzem
variações das áreas filtrantes. A esse conjunto de estrutu-
ras vasculares, epiteliais e mesangiais é dado o nome de
glomérulo.
Os diâmetros glomerulares são heterogêneos ao longo
do córtex renal, sendo maiores os justamedulares em rela-
ção aos superficiais, correspondendo também a uma mai-
or filtração por cada unidade funcional renal, o néfron.
As arteríolas aferentes, que são os vasos pré-glomerula-
res, caracterizam-se por apresentarem parede espessa e
regular devido à distribuição homogênea das fibras circu-
lares de músculo liso independentemente de sua localiza-
Pontos-chave:
• Os rins são órgãos de baixa resistência
vascular cujo fluxo sanguíneo corrigido por
grama de tecido é o maior do organismo.
• A circulação renal não é homogênea.
• As células endoteliais sintetizam e/ou
liberam agonistas que modulam a
tonicidade da musculatura lisa das
arteríolas renais.
ANATOMIA VASCULAR RENAL
As artérias renais usualmente são únicas, dividindo-se
junto ao hilo em um ramo anterior e outro posterior. O ramo
anterior se divide em quatro artérias segmentares respon-
sáveis pela irrigação de todo o pólo inferior, do ápice e dos
segmentos superior e médio da face anterior renal. Os seg-
mentos restantes são irrigados pelo ramo posterior. Não
existem anastomoses entre estes ramos iniciais da artéria
renal, subentendendo-se daí que a obstrução de qualquer
deles levará à isquemia de todo o tecido para o qual o flu-
xo sanguíneo se distribui.
Essas artérias segmentares dividem-se em várias outras
que se dirigem até a junção córtico-medular, delimitando
espaços denominados de lobos, e por isso elas recebem o
nome de artérias interlobares.
Na região córtico-medular, as artérias interlobares assu-
mem forma encurvada, originando-se então as artérias ar-
Fig. 2.1 Fotomicrografia dos vasos do córtex renal humano, fixados com silicone. As flechas indicam as artérias radiais corticais (in-
terlobulares), perpendiculares à superfície renal, e os glomérulos são visíveis como pequenos objetos arredondados. (Obtido de
Brenner, B.M. et al. The renal circulations. In: Brenner, B.M. and Rector, F.C., Jr. (eds). The Kidney, 4th ed. W.B. Saunders Company,
Philadelphia, 1991, p. 165.)
22 Circulação Renal
ção cortical. O citoplasma da célula muscular possui dois
prolongamentos laterais simétricos que envolvem o tubo
endotelial formando um anel de cada lado. É interessante
salientar que, se de um lado a espiral formada é no senti-
do horário, no outro o sentido é anti-horário (Fig. 2.2).
Dessa maneira, a contração da célula muscular induz re-
dução do diâmetro luminal sem haver torção do vaso. Pró-
ximo ao glomérulo, dois tipos distintos de células com-
põem a parede das arteríolas aferentes: as células musculares
lisas já descritas e as justaglomerulares, que se caracterizam
por serem do tipo mioepitelial com a função de secretar
renina. Estas células são mais abundantes nas arteríolas afe-
rentes do córtex superficial em relação às do córtex justa-
medular.
As arteríolas eferentes, por sua vez, são heterogêneas ao
longo do córtex renal. Elas se caracterizam por apresenta-
rem ramificações laterais que vão formar um plexo capi-
lar para envolver o túbulo contornado proximal. Aliás, essa
rede capilar não necessariamente envolve o túbulo de cujo
glomérulo a arteríola eferente se originou. As arteríolas efe-
rentes são também responsáveis pela irrigação da medula
renal, que é realizada por longas arteríolas, localizadas no
córtex justamedular. Estas, ao penetrarem na medula ex-
terna, formam os vasa recta através de suas múltiplas divi-
sões. Dessa maneira, as arteríolas eferentes desempenham
importante função na reabsorção de água e eletrólitos, além
de sua participação na filtração glomerular já referida an-
teriormente.
De modo geral, as arteríolas eferentes são mais finas que
as respectivas aferentes e apresentam parede irregular de-
vido à distribuição descontínua de célulasde musculatu-
ra lisa. Aliás, a célula muscular das arteríolas eferentes tem
forma totalmente irregular, não permitindo o envolvimen-
to total da camada endotelial e deixando fenestrações. Essa
descrição é válida para todas as arteríolas eferentes, exceto
para o grupo de localização justamedular responsável pela
formação dos vasa recta. Neste grupo observa-se que as
arteríolas eferentes apresentam diâmetro igual ou até maior
que sua respectiva aferente. A parede é regular e uniforme
na microscopia óptica devido à camada contínua de mus-
Fig. 2.2 Esquema que demonstra a heterogeneidade morfológica das arteríolas eferentes. No córtex superficial encontram-se dois
tipos de arteríolas eferentes, que podem ser denominadas de eferentes superficiais finas, cujas ramificações podem ocorrer próximo
(A) ou longe do glomérulo (B). No córtex justamedular se observam três tipos de arteríolas eferentes: eferente justamedular fina (C),
eferente justamedular espessa muscular (D), responsável pela formação dos vasa recta, e eferente justamedular intermediária (E). A
heterogeneidade morfológica das arteríolas eferentes é devida aos diferentes tipos de célula muscular lisa que compõem a túnica
média dos microvasos renais. Enquanto as arteríolas aferentes se caracterizam por apresentar parede muscular espessa à custa da
distribuição homogênea de células que possuem citoplasma largo e prolongamentos laterais (I) que envolvem o tubo endotelial, as
arteríolas eferentes apresentam parede constituída por células musculares cujo citoplasma é totalmente irregular (II), resultando em
ocasionais junções entre as células. As arteríolas eferentes finas, como também as porções distais das arteríolas eferentes espessas
musculares, são formadas por células de morfologia mais irregular e são denominadas de pericitos (III). Estes podem ser também do
tipo delgado (IV), sendo observados principalmente nas ramificações e na formação dos capilares peritubulares.
III IV
I
IV
III
I
I
IV
II
II
III III
III
III
III
IV
IV
IV
I
IV
IV
IVIV
III
IV
I
II
eferente
eferente
eferente
eferente
eferente
aferente
aferente
aferente
aferente
IIaferente
Tipos de células musculares
A B
C
D E
CÓRTEX
MEDU-
LA
I
capítulo 2 23
culatura lisa e é somente pela presença de ramificações que
se permite distingui-las das aferentes. Entretanto, na mi-
croscopia eletrônica também se observam fenestrações na
parede muscular, uma vez que a irregularidade dos pro-
longamentos laterais dessas células não permite a forma-
ção de um anel contínuo muscular sobre o tubo endotelial
(Fig. 2.2).
No córtex superficial as arteríolas eferentes são sempre fi-
nas (16 a 18 µm de diâmetro no rim do rato) e de parede ir-
regular. Entretanto, elas podem mostrar padrão heterogê-
neo quanto ao local da ramificação. Algumas se ramificam
bem próximas ao glomérulo e em outras as ramificações só
ocorrerão a partir de 100 a 200 �m. Ao local onde ocorrem
as ramificações é dado o nome de “welling point”, ou “vaso
estrelado”, como preferiam os micropuncionadores.
No córtex intermediário, as arteríolas eferentes também
são finas e de parede irregular, mas elas são extremamen-
te curtas devido às múltiplas ramificações para formar o
plexo capilar que envolve o túbulo contornado proximal.
Esta rede vascular é tão complexa que impede distinguir
o caminho individual de um capilar.
No córtex profundo ou justamedular, também se obser-
vam arteríolas eferentes finas com parede irregular e rami-
ficações laterais situadas longe do glomérulo e portanto
Pontos-chave:
• As artérias renais são únicas e se dividem
sucessivamente até a formação do
glomérulo (a. renal � a. segmentar � a.
interlobar � a. arqueada � a. radial cortical
� arteríola aferente)
• Devido à ausência de anastomoses entre as
múltiplas divisões da artéria renal, a
obstrução de uma dessas divisões ocasiona
isquemia parcial do órgão
• As arteríolas aferentes apresentam o mesmo
padrão morfológico por todo o córtex renal
• As arteríolas eferentes apresentam
heterogeneidade morfológica e
caracterizam-se pela presença de
ramificações laterais que formam os plexos
capilares que envolvem os túbulos. No
córtex justamedular, as a. eferentes espessas
musculares penetram na medula e formam
os vasa recta através de múltiplas divisões
longitudinais
• As arteríolas eferentes participam do
controle da filtração glomerular, da
irrigação medular e da reabsorção de água e
eletrólitos através da formação dos plexos
capilares e dos vasa recta
• O sangue retorna à circulação através dos
vasa recta ascendentes, de anastomoses
venosas entre os capilares peritubulares e as
veias na região cortical que drena para v.
interlobulares � v. interlobares � v. renal
� v. cava inferior
Fig. 2.3 Representação esquemática da organização microvascu-
lar e tubular do rim de cão. Notam-se três tipos de néfrons com
seus glomérulos situados no córtex externo, médio e interno. À
direita, há a divisão do córtex (C), medula externa (OM) e medu-
la interna (IM). À esquerda, notam-se o glomérulo (G), arteríolas
aferentes (AA) e os vasos eferentes (EV), dos quais formam-se os
capilares peritubulares. Na superfície renal, os túbulos contorna-
dos proximais (PCT) são vistos ao lado de densa rede capilar
peritubular (retângulo 1). No córtex médio e interno, os túbulos
proximais localizam-se ao lado de artérias interlobulares e rede
capilar adjacentes (retângulos 2 e 4). Vêem-se também ductos
coletores (CD), entre vasos interlobulares e alças de Henle. Os
capilares peritubulares desta região, derivados de arteríolas efe-
rentes do córtex médio, orientam-se paralelamente às estruturas
tubulares do raio medular (retângulo 3). No córtex interno ou
justamedular, os glomérulos têm arteríolas eferentes que se diri-
gem para baixo, dividindo-se para formar uma extensa rede vas-
cular da medula externa. Em direção à medular interna, há a for-
mação dos vasa recta, ao lado de alças de Henle e ductos coleto-
res. (Obtido de Beeuwkes, R. e Bonventre, J.V. Tubular organi-
zation and vascular tubular relations in the dog kidney. Am. J. Phy-
siol., 229:695, 1975.)
24 Circulação Renal
com aspecto morfológico semelhante ao daquelas do cór-
tex superficial. Como já foi referido em parágrafos anteri-
ores, nesta região se localizam as arteríolas eferentes espes-
sas musculares (diâmetro de 23,0 � 1,5 �m em ratos) que
se dirigem à medula para formar os vasa recta. Além disso,
nesta região também se reconhece um outro tipo de arterí-
ola eferente de diâmetro (19,3 � 0,5 �m) e morfologia inter-
mediários entre as eferentes finas e as espessas musculares.
Do plexo capilar oriundo dos vasa recta descendentes
formam-se a circulação venosa e os vasa recta ascendentes.
Esses capilares, além de suprirem as necessidades meta-
bólicas locais, são também responsáveis pela captação e
remoção de água extraída dos ductos coletores durante o
processo de formação da urina. Para manter a tonicidade
do interstício, o fluxo sanguíneo medular desempenha
importante função na formação de gradiente de solutos. A
representação esquemática desta microcirculação é mos-
trada na Fig. 2.3.
Anastomoses venosas entre capilares peritubulares e
veias são encontradas na região cortical. A circulação ve-
nosa inicia-se então através das veias corticais superficiais
que formam as veias interlobulares. Estas, na região córtico-
medular, originam as veias arqueadas, saindo destas as vei-
as interlobares, que vão formar finalmente a veia renal prin-
cipal, saindo do hilo renal em direção à veia cava inferior.
MEDIDAS DO FLUXO
SANGUÍNEO RENAL
Fluxo Sanguíneo Renal Total
Como foi dito anteriormente, o fluxo sanguíneo renal
corresponde a 1/4 do débito cardíaco, ou seja, em torno de
1.200 ml/min no homem adulto. É um pouco maior no sexo
masculino, e em criançasde até um ano de idade corres-
ponde à metade dos valores do adulto, índice que alcança
ao redor dos três anos de vida. A partir da terceira década
começa a decrescer, chegando à metade dos valores nor-
mais aos 80 anos. Baseado no peso renal, o fluxo sanguí-
neo renal total é aproximadamente de 4 ml/min/g de te-
cido. O fluxo cortical é cerca de duas vezes e meia maior
em relação ao medular.
Métodos de Medida do Fluxo
Sanguíneo Renal
O método mais utilizado em clínica baseia-se na aplica-
ção do princípio de Fick. Se uma substância não é sinteti-
zada nem metabolizada dentro do rim, a sua passagem
pelo órgão e posterior aparecimento na urina poderá ser
calculada através da equação:
Ux � Vu � (Ax � Vx) � FPR (1)
onde Ux � concentração do indicador x na urina; Vu �
fluxo urinário; Ax e Vx � concentração do indicador na
artéria e veia renal, respectivamente; e FPR � fluxo plas-
mático renal. Portanto:
 
FPR
Ux Vu
Ax 2 Vx
�
�
(2)
Esta remoção da substância do sangue arterial renal é
designada de extração renal do referido indicador. O mais
utilizado é o ácido paraminoipúrico (PAH), o qual é ativa-
mente secretado pelos túbulos proximais. Sua extração é
cerca de 0,7 a 0,9 em humanos. Com infusão constante
exógena do PAH, em clínica assume-se este valor igual a 1
e, nestas condições, a equação (2) representaria o clearance
de PAH. É importante salientar que este método somente
é válido quando a substância é administrada continuamen-
te, mantido um bom fluxo urinário, e a mesma não seja
sintetizada nem metabolizada pelos rins.
O fluxo sanguíneo renal (FSR) pode ser calculado atra-
vés da correção pelo hematócrito (Ht):
FSR � FPR/1 � Ht
MÉTODO DAS MICROESFERAS RADIOATIVAS
É utilizado especificamente para condições experimen-
tais.
Microesferas são partículas plásticas de dimensões uni-
formes de 15 � 5 �m de diâmetro, com propriedades quí-
micas inertes e densidade específica muito próxima à do
sangue. Possuem a vantagem de poderem ser marcadas
com isótopos radioativos e ser extraídas pelo leito capilar
de um órgão, distribuindo-se de acordo com o fluxo san-
guíneo do mesmo. No rim, são captadas pelas arteríolas ou
capilares glomerulares, sem alterar a hemodinâmica local.
Quando injetadas no ventrículo esquerdo ou aorta, dis-
tribuem-se homogeneamente por toda a circulação. A
quantidade de microesferas que atinge o rim, ou seja, a
medida da radioatividade renal total (Qt), é proporcional
ao fluxo sanguíneo renal total (FSR), assim como a radioa-
tividade por minuto de amostra de sangue coletada por
aspiração na artéria femoral durante a administração das
microesferas (qt) é proporcional ao fluxo sanguíneo (ml/
min) na artéria femoral (Ff) coletado por bomba de aspira-
ção contínua. Assim:
FSR � Qt � Ff/qt
FLUXÔMETRO ELETROMAGNÉTICO
Para medidas diretas do fluxo sanguíneo renal total, este
método oferece a vantagem de monitorização contínua da
taxa de perfusão do rim. Baseia-se na implantação de ele-
trodos circulares ao redor da artéria renal, sendo captadas
ondas magnéticas oriundas do volume líquido em movi-
mento nas mesmas, registrando-se os valores em velocida-
de do fluxo sanguíneo renal. Pode ser utilizado em condi-
capítulo 2 25
ções experimentais e mesmo no homem, quando em cirur-
gias com acesso às artérias renais.
TÉCNICAS DE PROCESSAMENTO DE IMAGEM
Baseiam-se no método de processamento eletrônico da
imagem microscópica capilar, com a determinação da ve-
locidade do eritrócito e o tempo necessário para percorrer
uma distância conhecida. Medidas simultâneas do diâme-
tro do vaso e o hematócrito determinam o fluxo sanguíneo
neste vaso. Através de filmagem de vídeo, as imagens
podem ser transferidas para um sistema com avaliação em
maior grau do fluxo arterial e, por conseguinte, o fluxo
sanguíneo renal. A região medular é mais bem examina-
da por este método. A principal crítica a esta técnica refe-
re-se à distribuição preferencialmente axial das hemácias,
ocorrendo, portanto, superestimação do fluxo sanguíneo
capilar.
Pontos-chave:
• Diversos métodos vêm sendo utilizados
para medida do fluxo sanguíneo renal total
em pesquisa clínica e/ou experimental
• O método do clearance de PAH permite
estimar o fluxo sanguíneo renal total em
humanos
DISTRIBUIÇÃO INTRA-RENAL
DO FLUXO SANGUÍNEO
Fluxo Sanguíneo Cortical
A distribuição intra-renal do fluxo sanguíneo e a fun-
ção renal parecem não se correlacionar com os métodos de
estudo até o momento realizados. Exemplo neste sentido
são os resultados, principalmente após trauma e hemorra-
gia, com as diferentes taxas de perfusão nas regiões inter-
nas do rim. Como foi dito anteriormente, existem hetero-
gêneas populações de néfrons, não só quanto à sua anato-
mia microvascular, como também quanto à função e à taxa
de perfusão de cada uma.
TÉCNICA DOS GASES INERTES
Baseia-se na administração endovenosa ou diretamen-
te em artéria renal de um marcador (criptônio ou xenônio)
com captação externa em região lombar com detector
cintilográfico da passagem pelo rim deste marcador. Ten-
ta correlacionar os vários componentes de uma curva
multiexponencial, obtida com o detector, com as diversas
regiões córtico-medulares, baseado em comparações auto-
radiográficas. São descritos quatro componentes: cortical,
medular externo, medular interno e perirrenal e gordura
hilar. Devido a várias dificuldades técnicas relacionadas a
este método, como distribuição do gás no tecido renal e o
fato de a medida do fluxo ser dada por volume, pratica-
mente não está mais sendo utilizado.
MÉTODO DAS MICROESFERAS MARCADAS
COM ISÓTOPOS RADIOATIVOS
É o método mais utilizado experimentalmente. As
microesferas marcadas com isótopos são injetadas direta-
mente no ventrículo esquerdo ou aorta, distribuindo-se
para todos os órgãos de forma homogênea, sendo propor-
cional ao fluxo sanguíneo de cada um. No rim ficam im-
pactadas nas arteríolas ou capilares glomerulares.
A medida do fluxo sanguíneo para diferentes regiões do
rim pode ser determinada através de cortes paralelos, no
sentido horizontal da superfície para o córtex mais inter-
no. Com a retirada de um fragmento do córtex, seccionan-
do-se três fatias paralelas, da superfície externa para a in-
terna, de igual espessura, designamos, respectivamente,
zona 1 o córtex externo, zona 2 o córtex médio e zona 3 o
córtex interno. Determinando-se a radioatividade e o peso
de cada zona, a porcentagem de fluxo sanguíneo de cada
zona (Pz) é calculada pela fórmula:
Pz � qz/qt
onde qz é a radioatividade (contagens) por minuto por
grama de uma determinada zona do córtex renal e qt é a
radioatividade das três zonas (qz1 � qz2 � qz3).
As críticas a este método relacionam-se, na distribuição
axial das microesferas, à semelhança das hemácias. Desta
maneira, em vasos menores, tipo artéria interlobular, sua
concentração mediana poderia estar superestimando o flu-
xo sanguíneo cortical superficial, local de maior popula-
ção destas artérias e das arteríolas aferentes.
Fluxo Sanguíneo Medular
A circulação medular provém das arteríolas pós-glome-
rulares dos néfrons justamedulares.
O fluxo medular, mesmo sendo menor que o cortical,
assemelha-se ao de outros órgãos. Característica importan-
te é a baixa pressão parcial de oxigênio nesta região, em
torno de 10 a 20 mmHg, ao contrário da cortical, cerca de
50 mmHg. Esta hipóxia medular é considerada como ten-
do papel fisiológico para que ocorra uma eficiente concen-
tração urinária. Se o fluxo sanguíneo for excessivo, rompe
o gradiente osmolar do interstício, alterando o mecanismo
de contracorrente multiplicador. Se for baixo, ocorre lesão
isquêmica das células tubulares. Pré-requisito crítico para
que a urina se concentre devidamente é uma exata perfu-
são de oxigênio e a demanda, através de um preciso equi-
líbrio entre a regulação do fluxo sanguíneo medular e otrabalho tubular.
As técnicas de medida do fluxo sanguíneo medular ne-
26 Circulação Renal
cessitam de estudos em conjunto, ou seja, avaliação do flu-
xo dos néfrons justamedulares combinados com estudos
anatômicos detalhados da região medular. Os mais utili-
zados são os realizados através de indicadores não-difusí-
veis, tais como albumina marcada com 131I, eritrócitos mar-
cados com 32P e rubídio radioativo.
DOPPLER
O princípio do Doppler é utilizado na transmissão do som
do sangue fluindo através dos vasos numa freqüência que
é captada por um transdutor. As imagens detectadas
quantificam o fluxo sanguíneo correspondente ao vaso es-
pecífico, indicando também a direção do respectivo fluxo.
A maior importância deste método aplica-se nos estu-
dos de anastomoses de vasos em transplante renal, tanto
artérias como veias, identificando-se possíveis estenoses ou
oclusões.
Pontos-chave:
• A distribuição do fluxo sanguíneo é
heterogênea no rim, sendo que 80% deste
fluxo destina-se à região cortical
• A medula renal apresenta baixa pressão
parcial de oxigênio
REGULAÇÃO DA
CIRCULAÇÃO RENAL
Os vasos renais possuem musculatura lisa em várias
camadas, porém a partir das arteríolas aferentes elas se
restringem a uma única camada.
A vasoconstrição ou dilatação arteriolar manifesta-se
dependendo de fatores físicos intra-renais, humorais e
neurogênicos agindo na arteríola aferente e/ou eferente.
Este aumento ou diminuição da resistência vascular alte-
ra tanto a filtração glomerular como o fluxo sanguíneo re-
nal, desde que a pressão de perfusão não se altere.
A Fig. 2.4 ilustra as várias mudanças que ocorrem no
fluxo sanguíneo e na filtração glomerular quando a resis-
tência é alterada.
Inervação Renal
No rim são encontradas terminações nervosas simpáti-
cas ao longo das arteríolas aferentes e eferentes até o com-
plexo justaglomerular. Através de microscopia eletrônica,
revelou-se a presença de vesículas granulares em nervos
renais, que são típicas de fibras adrenérgicas, e vesiculares
agranulares, provavelmente de natureza colinérgica. Entre
os túbulos renais, existem também ocasionalmente nervos,
que podem influenciar os processos de reabsorção tubular.
À estimulação do nervo renal, ocorre imediatamente
contração da musculatura lisa dos vasos, com conseqüen-
te queda do fluxo sanguíneo. Este efeito pode ser minimi-
zado com pequenas doses de noradrenalina e totalmente
abolido com agentes bloqueadores alfa-adrenérgicos. São
encontrados também receptores beta-adrenérgicos e dopa-
minérgicos.
O efeito da estimulação do nervo renal sobre a micro-
circulação renal mostra um aumento na resistência arteri-
olar aferente e eferente, com grande redução do fluxo san-
guíneo glomerular, com semelhantes alterações no coefi-
ciente de ultrafiltração do capilar glomerular e vasos peri-
tubulares.
Auto-Regulação do Fluxo
Sanguíneo Renal
A maioria dos órgãos são capazes de manter o seu flu-
xo sanguíneo quando ocorrem alterações da pressão de
perfusão.
O fenômeno da auto-regulação no rim é demonstrado
com variações da pressão arterial entre 80 e 180 mmHg. Um
aumento da pressão de perfusão é acompanhado por um
equivalente aumento da resistência vascular, tornando-se
inalterado o fluxo sanguíneo renal total.
A auto-regulação persiste mesmo após denervação re-
nal, em rim isolado e perfundido in vitro com plasma e após
retirada da medula adrenal (que previne a produção de
catecolaminas). Portanto, auto-regulação é um fenômeno
intrínseco que ocorre dentro do rim e só não está presente
Fig. 2.4 Efeito das alterações da resistência das arteríolas aferen-
te e eferente sobre o fluxo sanguíneo renal (FSR) e filtração glo-
merular (TFG), mantendo-se constante a pressão de perfusão.
RESISTÊNCIA NAS ARTERÍOLAS FSR TFG
Af Ef
CONTROLE
REDUÇÃO NA
AFERENTE
AUMENTO NA
AFERENTE
REDUÇÃO NA
EFERENTE
AUMENTO NA
EFERENTE
capítulo 2 27
quando existem grandes alterações da pressão de perfu-
são arterial.
É importante salientar que a auto-regulação também se
aplica à taxa de filtração glomerular, de tal maneira que no
caso de alterações mais profundas da pressão de perfusão,
por exemplo quando da administração do vasodilatador
papaverina, ocorre abolição do efeito da auto-regulação
tanto do fluxo como da filtração.
As teorias envolvidas, muito provavelmente em com-
binação, no processo da auto-regulação são: miogênica e
feedback túbulo-glomerular.
TEORIA MIOGÊNICA
Segundo esta teoria, a musculatura lisa arterial contrai-
se e relaxa-se em resposta a um aumento ou redução da
tensão na parede vascular, respectivamente. Perante uma
elevação abrupta da pressão de perfusão, há um aumento
do raio do vaso. Entretanto, quase imediatamente, a mus-
culatura lisa se contrai, permitindo que o fluxo sanguíneo
se mantenha constante. O contrário existe quando há uma
queda da pressão de perfusão. Crê-se atualmente que o
mediador deste processo de relaxamento e constrição vas-
cular seja a entrada de cálcio nas células musculares lisas
dos vasos. Nas situações de aumento de pressão intravas-
cular, o estímulo mecânico exercido na parede do vaso
deflagra a despolarização da membrana da célula muscu-
lar lisa. Os canais de cálcio operados por voltagem (VOCC)
se abrem, permitindo a entrada de cálcio do extracelular
para o intracelular. A elevação deste íon no citosol deflagra
a fosforilação das pontes de miosina, resultando na con-
tração da célula muscular.
O mecanismo miogênico baseia-se na lei de Laplace,
pela equação:
T � R/(Pi � Pe)
onde T é a tensão na parede do vaso, R é o seu raio inter-
no, Pi é a pressão hidrostática intravascular e Pe é a pres-
são hidrostática extravascular. O gradiente de pressão
transmural (Pi � Pe) reduzindo-se, diminuiria a tensão na
parede e a resistência vascular. Quando a pressão de per-
fusão renal cai, reduz-se também a pressão transmural e a
tensão na parede do vaso, e a resistência na arteríola afe-
rente diminui igualmente para manter relativamente cons-
tante o fluxo sanguíneo renal.
Convém também lembrar que a regulação miogênica só
ocorre nos vasos pré-glomerulares, ou seja, ao nível da
artéria interlobular e principalmente da arteríola aferente.
Teoria do Feedback Túbulo-Glomerular
O mecanismo túbulo-glomerular na auto-regulação do
fluxo sanguíneo renal envolve também a taxa de filtração
glomerular. Sugere-se que, quando ocorre uma elevação
da pressão arterial, há um aumento do fluxo sanguíneo
renal e da pressão hidráulica do capilar glomerular. Estas
alterações causam um aumento na taxa de filtração glome-
rular, elevando-se o fluxo de fluido ao túbulo distal. O
aumento de oferta de fluido a este segmento sensibilizaria
a mácula densa, que ativaria mecanismos efetores, aumen-
tando a resistência pré-glomerular, reduzindo o fluxo san-
guíneo renal, a pressão glomerular e, por conseguinte, a
taxa de filtração glomerular.
O principal soluto envolvido nesta resposta da mácula
densa alterando o tônus da musculatura lisa das arterío-
las aferentes talvez seja o cloreto de sódio. Algumas evi-
dências experimentais foram demonstradas, principalmen-
te após perfusão intratubular em velocidades crescentes de
NaCl. Entretanto, o verdadeiro mecanismo efetor não está
esclarecido, podendo ser através da ativação do sistema
renina-angiotensina, da adenosina, do ATP ou de algum
prostanóide não-ciclooxigenase.
Convém salientar que tanto a resposta miogênica como
o feedback túbulo-glomerular são indispensáveis para que
ocorra a auto-regulação renal. Estes dois mecanismos não
são apenas aditivos, pois existe uma interação complexa
para que a auto-regulação ocorra em sua eficiência máxima.
Regulação Parácrina da
Microcirculação Renal
Além da ação dos hormônios circulantes, a microcircu-
lação renal pode ser controlada néfron a néfron através de
agonistas liberados pelo endotélio,pelo epitélio ou pelo
interstício. Esta regulação local recebe o nome de regula-
ção parácrina. Entre os vários sistemas que exercem esta
função, podemos citar: 1) sistema renina-angiotensina in-
tra-renal, 2) mediadores purinérgicos, 3) metabólitos do
ácido araquidônico, 4) agonistas liberados ou sintetizados
pelo endotélio (endotelina, óxido nítrico, fator hiperpola-
rizante derivado do endotélio).
Atualmente, reconhecem-se dois sistemas renina-angi-
otensina, que podem ser denominados como circulante e
intra-renal. No primeiro, a síntese de angiotensina II é re-
alizada pela ação integrada do rim, fígado e endotélio pul-
monar. No segundo, a angiotensina II é formada localmen-
te no rim. Em ambas as situações a angiotensina II exerce
ação de constricção dos vasos pré- e pós-glomerulares. Há
indícios de que esta ação seja preferencial nas arteríolas
aferentes em relação às eferentes no córtex superficial. Por
outro lado, estudos vêm demonstrando ação semelhante
entre as arteríolas aferentes e eferentes no córtex justame-
dular. Assim, a regulação da microcirculação renal feita
pela angiotensina II não é homogênea, como se pensou
durante tantos anos. E o conhecimento da regulação pará-
crina permite compreender melhor a heterogeneidade que
existe na microcirculação renal.
Os compostos purinérgicos, em especial o ATP, vêm
sendo citados como importantes reguladores parácrinos.
28 Circulação Renal
A ação do ATP ou da adenosina seria através da ativação
dos receptores P2 presentes apenas nas arteríolas aferen-
tes induzindo a vasoconstrição. A hipótese aventada é de
que grandes quantidades de ATP seriam liberadas pela
mácula densa em resposta a um aumento do aporte de
NaCl aos segmentos distais do néfron. Assim, o ATP seria
o mediador parácrino do feedback túbulo-glomerular. Um
dos argumentos para esta hipótese é devido ao fato de as
células da mácula densa serem ricas em mitocôndrias e de
a atividade da Na-K-ATPase ser baixa em relação à quan-
tidade de ATP que é gerada nestas células.
Importante ação parácrina é exercida pelos metabólitos
do ácido araquidônico que são também conhecidos como
eicosanóides. Estes metabólitos apresentam importante
ação reguladora principalmente ao nível da arteríola afe-
rente mediando tanto a vasoconstrição quanto a vasodila-
tação. Atualmente são reconhecidas três vias enzimáticas:
a da ciclooxigenase (COX), a da lipooxigenase e a do cito-
cromo P-450 (CYP450). Os eicosanóides podem ser origi-
nários das células endoteliais, epiteliais ou intersticiais.
Entre os mediadores da vasoconstrição podemos citar o
tromboxane, os leucotrienes e os ácidos hidroxieicosatetra-
enóicos (HETEs). Na vasodilatação geralmente são descri-
tas as ações das prostaglandinas PGE2 e PGI2, como tam-
bém as dos ácidos epoxieicotrienóicos (11,12-EET).
E por fim, outro importante sistema na regulação pará-
crina é representado pelos agonistas e/ou metabólitos que
são gerados ou liberados pelo endotélio. Na vasoconstri-
ção, as endotelinas exercem importante ação tanto nas ar-
teríolas aferentes quanto nas eferentes. Na vasodilatação,
o óxido nítrico, a bradicinina e o fator hiperpolarizante
derivado do endotélio (EDHF) são os mediadores. A ação
do óxido nítrico é evidente nas arteríolas aferentes mas
discutível nas eferentes. Provavelmente, o não-reconheci-
mento de que grupo morfológico a arteríola eferente estu-
dada pertença seja responsável pelos resultados contradi-
tórios. Assim, o óxido nítrico exerce possivelmente ação
vasodilatadora nas arteríolas eferentes que formam os vasa
recta e não tem ação nos outros grupos morfológicos. Mais
uma vez, o conhecimento da regulação parácrina permite
compreender melhor a heterogeneidade que existe na mi-
crocirculação renal.
Mecanismos de Ativação em
Resposta a Estímulo
Além da já mencionada heterogeneidade morfológica
existente entre as arteríolas glomerulares, a microcircula-
ção renal é dotada de distintos mecanismos de ativação em
resposta a estímulo mecânico ou induzido por agonistas.
Assim, no córtex superficial, canais de cálcio operados
por voltagem (VOCC) participam dos mecanismos para a
resposta vascular apenas nas arteríolas aferentes. Então, o
aumento do cálcio citosólico ([Ca2�]i) ocorre principalmen-
te pela abertura dos VOCC presentes na membrana da
musculatura lisa. Entretanto, outros mecanismos como a
liberação do cálcio estocado nas organelas também contri-
buem para elevação da [Ca2�]i. As arteríolas eferentes do
córtex superficial não possuem VOCC e a sinalização via
cálcio é feita preferencialmente por outros mecanismos de
entrada deste cátion do extracelular para o intracelular,
como também pela liberação deste íon estocado nas orga-
nelas citoplasmáticas. No córtex justamedular, os canais de
cálcio operados por voltagem estão presentes tanto nas
arteríolas aferentes como também nas arteríolas eferentes
espessas musculares que são responsáveis pela formação
dos vasa recta. Então, a regulação da microcirculação renal
deve ser heterogênea, ou seja, os fatores que influenciam
o córtex superficial não necessariamente influenciam a re-
gião medular e vice-versa.
Pontos-chave:
• A circulação renal é regulada pelas
terminações simpáticas presentes nas
arteríolas glomerulares e pela ação de
agonistas circulantes ou sintetizados
localmente pelo endotélio, pelo epitélio ou
pelo interstício (regulação parácrina)
• O rim possui um sistema de auto-regulação
de fluxo sanguíneo a fim de que este
permaneça constante independente da
variação da pressão arterial. A auto-
regulação renal ocorre quando a pressão
arterial está entre 80 e 180 mmHg
• A resposta miogênica exercida pelos vasos
pré-glomerulares e o feedback túbulo-
glomerular são os fatores determinantes
para que ocorra a auto-regulação do fluxo
sanguíneo renal
• A microcirculação renal pode ser regulada
localmente, néfron a néfron, através de
agonistas parácrinos: a) sistema renina-
angiotensina, b) mediadores purinérgicos,
c) metabólitos do ácido araquidônico, d)
agonistas liberados ou sintetizados pelo
endotélio (endotelina, óxido nítrico, fator
hiperpolarizante derivado do endotélio)
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