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Fisiologia Renal Filtração e hemodinâmica renal e transporte no néfron. Prof Ricardo M. Leão FMRP-USP Berne Fisiologia ,capitulo 34 (5a edição)/32 (6a edição) Para que serve o rim? • Regulação do balanço hídrico, do balanço eletrolítico, do volume e osmolaridades corporais e do equilíbrio ácido-base. • Manutenção da homesotase! • Remoção e excreção de produtos metabólicos endógenos, p.ex. uréia. • Remoção e excreção de substâncias exógenas. • Gliconeogênese. • Secreção de hormônios. • Renina • Eritropoietina • Di-hidroxivitamina D Anatomia básica do rim • Cortex (granulado) • Medula • Papila • Calices • Menores • Principal • Pelve • Ureter O néfron néfros juxtamedulares (25% dos néfrons humanos) O néfro Um rim humano possui ~1.000.000 de nefrons O glomérulo Fenestrações entre 4 a 14 nm Glicoproteínas negativamente carregadas, repelem proteínas plasmáticas A filtração glomerular • O plasma é filtrado pelo glomérulo formando o filtrado glomerular. • O filtrado glomerular é o conteúdo plasmático sem as proteínas. • 20% do plasma é filtrado pelo glomérulo por vez. • Muitas substâncias filtradas podem ser reabsorvidas pelos túbulos • Muitas substâncias não filtradas completamente podem ser secretadas através túbulos • As células tubulares podem secretar elas prórías substâncias Arteríola aferente Arteríola eferente Capilares glomerulares Cápsula de Bowman Capilares peritubulares Veia renal Excreção urinária 1-Filtração 2-Reabsorção 3-Secreção 4-Excreçao Excreção urinária = Filtração – Reabsorção + Secreção Pressão de Filtração Glonerular (PFG) A. Af. A. Ef. PEB πCG PCG Forças Pressão (mm Hg) Favorecendo a filtração -Pressão hidrostática capilar glomerular (Pcg) 60 Opondo-se a filtração -Pressão hidrostática no espaço de Bowman (Peb) -Pressão osmótica capilar (πcg) 15 29 PFG=Pcg-Peb-πcg = 16 O conceito de taxa de filtração glomerular (TFG) • Volume de líquido flitrado dos glomérulos para dentro do espaço de Bowman por unidade de tempo. • Depende da PFG e das permeabilidade das membranas corpusculares e da área de filtração. • Em humanos a TFG é de180 l/ dia • Compare com a filtração dos capilares sanguíneos de 4 l/dia • Sendo o volume do plasma sanguineo de 3 l, os rins filtram todo o plasma 60 vezes por dia. • A TFG não é constante mas é constantemente ajutada pelos rins de acordo com as necessidades fisiológicas • É modulado pelos aferentes neurais e ações hormonais nas arteríoloas aferentes e efererentes, resultando em alterações na PFG Constrição e relaxamento das arteríolas afretes e eferentes controlam a TFG e o Fluxo Plasmático Renal (FPR) A excreção urinária de uma substância é a diferença de seu fluxo arterial e venoso 𝐹𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑎𝑟𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 𝐹𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑣𝑒𝑛𝑜𝑠𝑜 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 + 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑢𝑟𝑖𝑛á𝑟𝑖𝑜 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 Para qualquer soluto (X) que o rim nao sintetiza, degrada ou acumula, a única rota de entrada é a artéria renal, enquanto as duas únicas rotas de saída são a veia renal e o ureter. Pela lei da ação das massas a entrada de X é igual a saída de X. O conceito de depuração (clearance) renal: volume de plasma necessário livre de uma substância por unidade de tempo • FPR 700 ml plasma / min • 142 mM Na+ • 142 mM x 0.7 L = 100 mmol Na+/min • Excreção de 0,14 mmol/min de Na+ • ~1 ml de plasma/ min • Depuração do Na+ = 1 ml/min FPR depurado O conceito de depuração (clearance) renal: volume de plasma livre de uma substância por unidade de tempo 𝐶𝑥 = 𝑈𝑥. 𝑉 𝑃𝑥 Cx = depuração de x Ux = concentração urinária de x V = fluxo urinário Px = concentração plasmática de x Se uma substância é apenas filtrada , sua depuração reflete a taxa de filtração glomerular (TFG) Se uma substância é filtrada mas totalmente reabsorvida, como a glucose, a sua depuração é igual a zero Se uma substância é filtrada e totalmente secretada sua depuração reflete o fluxo plasmático renal (FPR) Medindo a taxa de filtração glomerular (TFG) Para se medir a TFG o soluto usado para isso tem: • Que ser totalmente filtrado. • Não pode ser secretado. • Não pode se reabsorvido. -INULINA (substância exógena) -Creatinina (produzida pelo corpo, levemente secretada, dá um valor aproximado) -TFG normal em humanos é de 180 L/dia (ambos os rins) Depuração da inulina = TFG 1-Filtração 2-Reabsorção 3-Secreção 4-Excreçao = inulina Depuração da inulina é usado para definir se uma substância é secretada ou reabsorvida pelo nefro Depuração de Substância X > TFG Secreção tubular da substância X Depuração de Substância Y < TFG Reabsorção tubular da substância Y 1-Filtração 2-Reabsorção 3-Secreção 4-Excreçao Depuração da p-aminohipurato (PHA) = FPR 1-Filtração 2-Reabsorção 3-Secreção 4-Excreçao = PHA Filtração, secreção e reabsorção • Substâncias essencias ao organismos são reabosorvidas • Substâncias em excess ou tóxicas não são reabsorvidas • Essas substâncias também podem ser secretadas. • Diferentes partes do néfron participam dos processos de reabsorção e secreção de diferentes substâncias. A maioria das substâncias é reabsorvida no túbulo proximal • Água • Sódio • Cloreto • Potássio • Glicose • Aminoácidos • Vitaminas • Fosfato • Bicarbonato • Cálcio As substâncias são reabsorvidas por vias paracelulares e transcelulares via paracelular via transcelular A maior parte da glicose é reabsorvida no túbulo proximal -A glucose é reabsorvida por transporte ativo secundário com o sódio. Os transportadores são o SGLT1 e SGTl2. -Na membrana basolateral a glucose sai por transporte passivo pelo transportador GLUT1 A depuração da glicose é zero, pois (normalmente) ela é totalmente reabsorvida Acima de 200 mg/dl ocorre glicosúria 1-Filtração 2-Reabsorção 3-Secreção 4-Excreçao = glicose A maior parte do sódio é reabsorvida no túbulo convoluto proximal. • O túbulo proximal e a alça ascendente espessa de Henle reabsorvem 92% do Na+ filtrado • Os 7 % restantes são reabsorvidos nos ductos coletores, onde essa fração é sujeita a efeitos hormonais. • Apenas 0,4% do Na+ filtrado é excretado, normalmente regulação Absorção de sódio no túbulo convoluto proximal -Por transporte ativo secundário com glucose, aminoácidos, fosfato, sulfato, lactato e outros ácidos orgânicos. -Por co-transporte com o hidrogênio (NHE3) – secreção de ácido. -Passivamente pela via paracelular junto com a água (arrasto de solvente). -devido a alta permeabilidade das vias trans e paracelulares a água a concentração tubular de sódio não é significativamente alterada. -A saída do sódio para o espaço intersticial se dá por transporte ativo primário pela Na/K- ATPase. O Cloreto é reabsorvido junto com o sódio • Túbulo proximal- O cloreto é reabsorvido tanto pela via paracelular como pela transcelular (trocador base/Cl). A reabsorção no túbulo proximal é isoosmótica -A alta expressão de aquaporina I faz o túbulo ser muito permeável a água. -A água basicamente segue o fluxo de solutos (no caso principalmente o sódio). Absorção de sódio na alça de Henle ascendente -Por co-transporte com o potássio e o cloreto (NKCC2). -Por co-transporte com o hidrogênio (NHE3) – secreção de ácido. -Passivamente pelavia paracelular. -devido a baixa permeabilidade das vias trans e paracelulares a água a concentração tubular de sódio diminui. -A saída do sódio para o espaço intersticial se dá por transporte ativo primário pela Na/K- ATPase. O hormônio ALDOSTERONA produzido pelas supre-renais, promove a captação de sódio pelos ductos coletores. • A aldosterona é um mineralocorticóide que estimula a sintese de canais de sódio voltagem-independentes da membrana apical das células principais dos ductos coletores, e da Na/K-ATPase na membrane basolateral Absorção de sódio no ducto coletor -Por difusão por canais de sódio não- dependents de voltagem. -A saída do sódio para o espaço intersticial se dá por transporte ativo primário pela Na/K- ATPase. Mecanismo de ação da aldosterona
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