Renal Segunda Aula

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Fisiologia Médica 2
Fisiologia Renal - Aula 2
O rim recebe alta fração do débito cardíaco. É muito bem perfundido.
O débito cardíaco é a freqüência cardíaca multiplicada pelo volume sistólico.
Em uma freqüência cardíaca de 72 e volume sistólico de 70mL, o débito cardíaco será de 5 litros por minuto, sendo que 25% desse débito irá para o rim.
O rim tem aproximadamente 300g.
Essa alta perfusão ocorre porque o rim é como um filtro do sangue, sendo que o sangue passa por ele várias vezes. São 1250mL de sangue por minuto. Esse é o fluxo sanguíneo renal. Equivale a 4mL/g de tecido renal, sendo maior que o fluxo da coronária e o fluxo cerebral.
Todo o sistema digestivo tem quase o mesmo fluxo de sangue que o rim recebe.
Durante o exercício pesado, o rim tem o seu fluxo diminuído, assim como acontece com o fígado. O sangue é desviado para os músculos.
O fluxo de sangue leva oxigênio e nutrientes para as células renais.
 O consumo de oxigênio é muito maior que as necessidades metabólicas dos rins. Há um excesso de oxigênio. Esse excesso é gasto com o transporte ativo de solutos, basicamente com o transporte de sódio.
Em um gráfico de primeiro grau, com inclinação positiva, taxa de reabsorção de sódio na abscissa e consumo de oxigênio na ordenada. Quanto maior a reabsorção de sódio, maior o consumo de oxigênio.
Os rins são órgãos retroperitoneais. O acesso na cirurgia renal é feito pela parede posterior do abdome. A biópsia renal também.
Relação existente entre os rins e os vasos. A veia renal esquerda passa sobre a aorta. E a artéria renal direita passa posteriormente à veia cava inferior.
Pode existir mais de uma artéria renal por rim (denominada artéria polar). Isso é importante para o transplante renal.
Lembrar as relações dos rins com os órgãos mais anteriores:
Direita – fígado, intestino grosso, duodeno, suprarrenal.
Esquerdo – estômago, baço, jejuno, pâncreas, intestino grosso, suprarrenal.
O rim é bem delimitado em duas áreas. A região cortical, mais periférica, e medular, mais central.
Os cálices renais se juntam e formam a pelve renal, a qual forma o ureter.
Presença de pirâmide renal, com os ductos coletores dos néfrons terminando no cálice menor.
Enorme vascularização do rim, que chega até a sua periferia (córtex mais externo).
Subdivisão da árvore arterial do rim:
Artéria renal, ramos segmentares, artéria interlobar, artéria arciforme, interlobular, arteríolas aferentes, glomérulos, arteríolas eferentes, capilares peritubulares, sistema de veias.
Subdivisão venosa do rim: 
(Dos capilares peritubulares) veias arciformes, veias interlobares, veias segmentares e veia renal. A veia renal drena para a veia cava inferior.
A maior parte dos glomérulos está na região cortical mais externa. Apenas 20% está próximo à medula.
	Glomérulos corticais 80%
	Glomérulos justamedulares 20%
As pressões da artéria renal e da aorta (determinada pela atividade do coração) são praticamente iguais. Até que chegue à arteríola aferente, a pressão é praticamente a mesma. Não há muita resistência.
Dentro do rim, então, há um sistema de vasos que é perfundido a alta pressão. Depois, há um circuito de baixa pressão (venoso).
Há dois tipos ou subtipos de unidades funcionais dos rins:
	- néfrons com alças curtas que não penetram na medula. São os corticais.
- néfrons com alças longas. É o néfron justamedular, profundo, com alça de Henle profunda. Papel importante na concentração da urina.
Os néfrons mais corticais são mais filtradores. Eles participam pouco da concentração da urina. Os justamedulares participam mais da concentração urinária, tendo uma ação de filtro menor.
O néfron é capaz de concentrar a urina em até 4 vezes mais do que a concentração sanguínea. É um sistema que surgiu com a evolução, desde que os animais passaram a viver na terra (répteis).
O nefron é a unidade funcional do rim. Temos cerca de 1 milhão de néfrons em cada rim.
Lembrando que o rim tem funções básicas de: filtração, reabsorção, secreção e concentração (formação da urina). Daí, decorrem as outras funções, como controle dos eletrólitos dos líquidos do organismo, controle do equilíbrio ácido-básico, controle da volemia, depuração de substâncias tóxicas ou metabólitos. Há também funções endócrinas renais, como a produção de eritropoetina (participante da eritropoese) e de renina (que controla a pressão arterial, pelo sistema renina-angiotensina-aldosterona).
A origem embriológica do rim é dupla. O cordão ureteral sobe para se encontrar com o blastema metanéfrico. A inervação renal vem de baixo e é por isso que a dor renal pode se irradiar para baixo (para os membros inferiores, por exemplo).
A parte do ducto coletor se origina do cordão ureteral e os demais túbulos, do blastema metanéfrico. Por isso, o ducto coletor não é considerado parte do néfron.
[Lembrando que, no néfron, temos: glomérulo renal, túbulo contornado (ou contorcido) proximal, alça de Henle e túbulo contornado distal. O ducto coletor, que vem em seguida, não faz parte do néfron, por ter origem embriológica diferente].
As células do túbulo proximal, no distal e na porção espessa da alça de Henle são ricas em organelas.
Depois da arteríola eferente, forma-se uma rede capilar que fica próximo dos túbulos do néfron. São esses vasos que recebem as substâncias que são reabsorvidas do filtrado no interior dos túbulos. São vasos de capacitância, prontos para receber volume. 
Os capilares que ficam próximos das alças de Henle também são chamados de vasos retos, ou vasa recta.
Os capilares do glomérulo renal são perfundidos a alta pressão.
Desde a aorta até a arteríola aferente, a pressão é praticamente a mesma. Mas, na arteríola aferente, há um esfíncter de músculo liso regulador do fluxo glomerular e da pressão no capilar glomerular. No glomérulo, a pressão já cai para 45mmHg, mais ou menos, que é maior do que nos capilares periféricos (que gira em torno de 25mmHg).
Na arteríola eferente, há também outro esfíncter, sendo que a pressão cai e, no plexo capilar, fica em níveis parecidos com a da veia.
Existem, então, esfíncteres pré e pós-glomerular.
Quanto mais o esfíncter pré-glomerular se fecha, menor a pressão no interior do glomérulo. O contrário acontece para o pós-glomerular.
É com o uso desses dois esfíncteres que se faz o controle da pressão intraglomerular, de modo que permaneça constante. O controle é principalmente feito pela arteríola aferente.
A mácula densa está presente quando a arteríola aferente toca o túbulo contornado distal.
O esfíncter da arteríola aferente contém mais músculo que o da eferente.
A pressão dentro dos capilares glomerulares é o que determina a quantidade de sangue que será filtrada.
Pode haver variações importantes de pressão arterial sistêmica e, mesmo assim, o rim continua funcionando de maneira estável. Isso devido ao controle exercido pelos esfíncteres pré e pós-capilares.
Tanto a taxa de filtração glomerular quanto o fluxo de sangue renal se mantém constantes em pressões acima de 100mmHg de pressão média. No entanto, em valores menores que esse, há diminuição da filtração e do fluxo de sangue.
Em situação de choque, o indivíduo entra em anúria. No entanto, em situações normais, a produção de urina fica normal.
Então, o que é a autorregulação? É a capacidade intrínseca do rim de manter aproximadamente constante a taxa de filtração é o fluxo sanguíneo renal diante de variações normais da pressão média arterial. Isso dentro de limites.
Teorias que explicam a autorregulação do Fluxo Sanguíneo Renal (FSR) e da Taxa de Filtração Glomerular (TFG):
	- Miogênica propriedade intrínseca que tem o músculo liso de se contrair quando estirado. Todas as vezes que a arteríola aferente é estirada, o músculo liso do esfíncter tende a se contrair. Toda vez que a pressão cai, o músculo relaxa. Está assentada sobre a entrada ou saída de cálcio. 
	- Retroalimentação túbulo-glomerular qualquer situação que aumente a filtração glomerular faz com que hajaaumento de sal no filtrado que, no túbulo distal, promove a liberação de substância (pela mácula densa) que faz contração da arteríola aferente.
No túbulo contornado distal, há a mácula densa, que atua como sensor, ativado por estímulos químicos (como a concentração de cloreto de sódio no filtrado). A substância que hoje se acredita ser a responsável pela contração da arteríola aferente é a adenosina. A mácula densa parece produzir a adenosina, que cai no interstício e atua sobre receptores A1 (vasoconstricção) ou A2 (vasodilatação). A adenosina é considerada também um neurotransmissor. Ela é produzida a partir do ATP e da metionina.
Na arteríola aferente, há células especializadas na constituição do esfíncter. É aí que estão as células justaglomerulares produtoras de renina, com grânulos em seu citoplasma. 
Resumindo:
Aparelho justaglomerular = mácula densa (do TCD) + células justaglomerulares (da arteríola aferente).
- Mácula Densa sensível à concentração de sódio no filtrado e liberadora de adenosina. Faz regulação do tônus do esfíncter da arteríola aferente.
- Células Justaglomerulares sob estímulo da mácula densa, liberam a renina armazenada no seu citoplasma. Faz regulação da pressão arterial.
Há diversas substâncias e fatores que modulam a ação da adenosina:
- Inibem a ação da adenosina: dieta com baixa quantidade de sais, hipovolemia ou hemorragia, teofilina, antagonistas do cálcio, antagonistas do receptor A1 de adenosina e bloqueadores da angiotensina II.
- Estimulam a ação da adenosina: alta quantidade de sal na dieta, hipervolemia, inibição da óxido nítrico sintetase, angiotensina II e inibidores da recaptação de adenosina.
Toda vez em que há estímulo da secreção de adenosina, há inibição da secreção de renina.
Falando do mecanismo de Starling dentro dos capilares do glomérulo renal: 
- No início, a pressão hidrostática no interior do capilar é alta e a coloidosmótica é baixa. Já no interior da cápsula de Bowman, a pressão hidrostática é baixa e a coloidosmótica tende a ser nula (pois não há proteínas por lá). 
- Na porção final do capilar, a pressão hidrostática é baixa e a coloidosmótica é alta (porque somente saiu água para formação do filtrado; as proteínas continuaram sem serem filtradas, no interior do capilar). A pressão hidrostática no interior da cápsula aumentou (já que mais líquido foi para o seu interior), mas ainda continua sendo relativamente baixa, já que esse filtrado produzido consegue escoar para o túbulo contornado distal.
- De maneira geral, a pressão hidrostática do sangue (grande!) favorece a filtração. 
- A pressão coloidosmótica do sangue e a hidrostática da cápsula formam oposição à filtração.
Pressão resultante na arteríola aferente: 17mmHg
Pressão resultante na arteríola eferente: 8mmHg
Se houver uma contração da arteríola aferente, como o sangue não consegue entrar no glomérulo, há uma diminuição da pressão hidrostática. A filtração glomerular diminui.
Se houver contração da arteríola eferente, como o sangue não consegue sair do glomérulo, há aumento da pressão hidrostática. A filtração glomerular aumenta.
Em ambos os casos, há uma diminuição do fluxo sanguíneo renal.
Pergunta: como medir o fluxo sanguíneo renal?
Pode ser medido utilizando-se o método de diluição de Fick, com o uso do para-amino-hipurato de sódio.
90% dessa substância, em uma única passagem pelo rim, sai na urina por secreção tubular. É a sua concentração é medida na urina por fotocolorimetria.
Fluxo dado sempre em mL/min
Concentração dada sempre em mg/100mL (ou mg/dL)
É diferente calcular o fluxo sanguíneo renal e o fluxo plasmático renal. O sanguíneo está considerando todo o sangue (plasma e células).
Daí, para estimar a quantidade de plasma no sangue, utiliza-se o hematócrito, que é uma medida percentual do volume que as células ocupam no sangue. Exemplo: Se o hematócrito é de 0,4, então, o sangue contém 40% de células e 60% de plasma. Logo, se o fluxo sanguíneo é de 100mL/min, o fluxo plasmático será de 60mL/min.
[ver exercício nos slides!]
Arteriografia renal é utilizada para análise de toda a árvore arterial do rim.
Por dia, são produzidos cerca de 1,5L de urina e 180L de filtrado.
Para o sangue que está no interior dos capilares do glomérulo conseguir se tornar filtrado, ele precisa passar pelo filtro glomerular. Ou seja, ele precisa passar pela camada endotelial capilar (com poros), pela membrana basal do capilar e do epitélio e pela camada epitelial (do folheto visceral da cápsula de Bowman).
Esse folheto visceral é constituído por células epiteliais que possuem podócitos. Entre esses podócitos, formam-se fendas, com uma pequena membrana recobrindo o espaço (a membrana da fenda).
 
Entre os pedicelos, há a membrana da fenda. Ela é a última barreira. Então, o líquido cai na cápsula de Bowman, sendo considerado um filtrado do plasma.
Lembrando que a filtração se dá pela presença de uma grande pressão hidrostática no capilar. A pressão oncótica no capilar e a hidrostática da cápsula formam oposição à filtração.
PEF = Pressão efetiva de filtração
P h capilar = Pressão hidrostática do capilar
P o capilar = Pressão oncótica do capilar
P h cápsula = Pressão hidrostática da cápsula de Bowman
Ultrafiltração glomerular consiste na formação de um filtrado livre de proteínas, ou contém pouquíssimas proteínas. 
Sódio, potássio, água, creatinina e glicose passam para o filtrado.
A presença anormal de proteína na urina é indício de doença renal. O máximo é de 100mg de proteínas por dia.
Geralmente, é doença glomerular.
O tamanho molecular é um fator que define a passagem da substância pelo filtro:
- Água e glicose passam totalmente para o filtrado.
- Somente 5% da hemoglobina passa para o filtrado. 
- Menos de 1% de albumina passa. Proteínas menores que a albumina passam um pouco e as maiores, não passam nada.
O filtrado glomerular é um ultrafiltrado ou um filtrado livre de proteínas do sangue.
Pergunta: como medir a filtração glomerular?
É testada pela administração da inulina. Isso porque ela não é reabsorvida nem secretada. Ela só está presente na urina porque foi filtrada. Então, A quantidade de inulina na urina é igual à quantidade de filtrado produzido.
A inulina é sintética e deve ser injetada. Além disso, após a sua administração, deve-se esperar para atingir o equilíbrio da substância nos fluidos corporais. Por isso, ela é inviável na prática clínica.
TFG = taxa de filtração glomerular
Em um homem normal após a infusão de inulina e após o equilíbrio da mesma no líquido extracelular, o valor de sua concentração plasmática foi de 2mg por 100mL. Na urina de 4h colhida após o equilíbrio, a concontração da inulina foi de 200mg por 100mL. Com esses dados, calcular o valor da taxa de filtração glomerular, considerando um volume urinário de 240mL nas 4 horas.
Resp: 100mL/min
Clearance = Depuração!
A depuração (clearance) é o volume de plasma depurado (livre) de uma substância por unidade de tempo (minuto). Ela é fornecida em mL/min.
No caso da inulina, sua depuração é igual à taxa de filtração glomerular. 
Substâncias que são reabsorvidas podem revelar valores baixos de filtração glomerular. Substâncias que são secretadas fazem o contrário.
Como a inulina é inviável na prática clínica, usamos a creatinina como marcador para calcular a taxa de filtração glomerular.
A creatinina que é derivada da creatina. A creatina fosfato está presente no músculo, servindo como fonte de energia. A creatina, quando é liberada no sangue, é convertida em creatinina no fígado. A concentração é constante no sangue.
A creatinina é filtrada livremente pelos glomérulos e um pouco secretada (10%) pelo túbulo contornado proximal. Sua depuração aproxima-se bastante da depuração da inulina e é usada clinicamente como medida da TFG.
A creatinina tem vantagens porque é endógena, de fácil medida e possui concentração plasmática constante. A desvantagem é queé um pouco secretada e tende a hiperestimar a TFG.
Para análise da TFG a partir da creatinina, são coletadas amostras de sangue e urina (24h).
Toda a urina, num período de 24h, tem de ser colhida. A principal fonte de erro é a coleta errada da urina. Não pode perder nenhuma micção.
Devido ao erro durante a coleta da urina, há métodos de avaliação da depuração de creatinina utilizando somente a creatinina sérica. 
Nesse caso, é necessário levar em conta a idade (anos), o gênero e o peso (kg).
Utiliza-se a fórmula de Cokcroft e Gault:
Creatinina sérica deve ser colocada na fórmula em mg/dL.
No caso do gênero feminino, o resultado deve ser multiplicado por 0,85.
Se levássemos em conta somente a quantidade de creatinina no sangue para determinar se ela está ou não sendo depurada, cometeríamos um erro grande. Isso porque os níveis de creatinina sérica se mostram anormais quando a porcentagem de produção de filtrado é inferior a 20% do normal. 
Quando utilizamos a fórmula para avaliar o clearance, esse erro é retirado. Por isso, a fórmula deve ser utilizada.
Além disso, como o clearance varia em função da superfície corporal do indivíduo, o valor obtido na equação acima deverá ser corrigido.
Exemplo:
Indivíduo do sexo masculino, 23 anos, com creatinina sérica de 1mg/dL, 75kg e 1,84m. Ligando com uma régua a sua altura ao peso corporal na tabela, descobrimos que a sua superfície corporal é de cerca de 2,2m2.
Então,
Na última equação, calculamos normalmente, mas devemos colocar o resultado dividido por 1,73m2 para mostrarmos que ele está corrigido. É apenas uma convenção representar como X mL/min/1,73m2.