Anatomia funcional do rim

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[SAÚDE E DOENÇA I – FISIOLOGIA RENAL]
[AULA 1 – ANATOMIA FUNCIONAL DO RIM]
ESTRUTURA VASCULAR RENAL
- A artéria renal dá origem (indiretamente) a inúmeras arteríolas aferentes, que trazem o sangue não-filtrado.
- Essas arteríolas aferentes dão origem aos capilares glomerulares, que, ao fim, se reorganizam para dar origem às arteríolas eferentes, que levam o sangue filtrado.
- As arteríolas eferentes suprem os néfrons na parte superficial do córtex.
- As arteríolas aferentes e eferentes determinam a pressão hidrostática nos capilares glomerulares.
- Esse sistema renal chama-se sistema porta arterial, por ser constituído por arteríola aferente → capilar glomerular → arteríola eferente → capilar peritubular → vênula, ao invés de arteríola → capilar → vênula.
ESTRUTURA EPITELIAL DO NÉFRON
- Um néfron consiste de um glomérulo e um túbulo.
- O glomérulo é um aglomerado de vasos sanguíneos de onde os filtrados de plasma se originam.
- O túbulo é uma estrutura epitelial bastante subdividida e projetada para converter o filtrado glomerular em urina.
- O fundo cego do epitélio tubular é a cápsula de Bowman, ou cápsula glomerular. O espaço de Bowman é contínuo com a luz tubular. É onde o filtrado passa do sistema vascular para o sistema tubular.
- As estruturas epiteliais do néfron incluem a cápsula de Bowman, o túbulo proximal, os segmentos fino descendente e fino ascendente da alça de Henle, o segmento espesso ascendente da alça de Henle, o túbulo convoluto distal e o segmento de conexão.
- Cada segmento tubular tem suas características específicas, definidas pelos tipos de células presentes e pelas propriedades de suas tight junctions, importantes para o desempenho das funções de cada um deles.
- Os túbulos coletores originam-se do botão uretral, enquanto que os demais segmentos tubulares se originam do mesênquima.
- O glomérulo se desenvolve quando uma estrutura vascular invade um aglomerado celular, como se fosse uma mão pressionando um balão.
COMPONENTES DO CORPÚSCULO RENAL
4 – É importante entender a relação entre alças capilares (endotélio), as células mesangiais e as células epiteliais viscerais ou podócitos. Entre o endotélio e os podócitos está a membrana basal, com três camadas.
- No rim adulto, os processos podais dos podócitos cobrem os capilares glomerulares e formam a camada visceral da cápsula de Bowman.
- O filtrado glomerular drena para o espaço entre essa camada e a camada parietal, o chamado espaço de Bowman, e flui para o túbulo proximal.
- A membrana filtrante glomerular compreende quatro estruturas: o glicocálice, células endoteliais, membrana basal glomerular e podócitos epiteliais.
- O glicocálice consiste de glicosaminoglicanos negativamente carregados que podem exercer função na prevenção do “vazamento” de macromoléculas muito negativamente carregadas.
- As células endoteliais dos capilares glomerulares são quase que totalmente recobertas por membrana basal glomerular e uma camada de processos podais de podócitos.
- Existe uma pequena região no meio no glomérulo onde as células endoteliais estão livres e entram em contato direto com as células mesangiais (que parecem musculatura lisa).
- A filtração ocorre longe das células mesangiais, na porção periférica da parede dos capilares. A célula endotelial tem várias fenestrações que permitem movimento de água e pequenos solutos sem restrição da luz para o capilar. Assim, é possível dizer que as células endoteliais limitam apenas a filtração de elementos celulares, como eritrócitos.
- A membrana basal separa a camada endotelial da epitelial em todo o glomérulo. Ela contribui importantemente para a permeabilidade da membrana filtrante por restringir solutos médios e grandes. Suas características bioquímicas fazem dela restritora especialmente de solutos grandes negativamente carregados.
- Os podócitos têm processos que cobrem a membrana basal. Entre essas interdigitações há fendas de filtração. As interdigitações são conectadas por uma estrutura fina diafragmática chamada slit membrane, que tem pequenos poros.
- Os podócitos e suas estruturas são cobertos por glicoproteínas negativamente carregadas, que contribuem para a restrição à filtração de grandes ânions.
- As células mesangiais servem de suporte para as alças capilares. Elas secretam matriz extracelular e formam uma rede contrátil contínua com a musculatura lisa das arteríolas aferente e eferente.
- O que denominamos membrana filtrante glomerular é essa estrutura composta por endotélio fenestrado, em que a membrana das células tem uma camada de glicosaminoglicanos, com cargas negativas, denominada glicocálice; a membrana basal com proteoglicanos heparan-sulfato; e a slit membrane, entre os processos podais.
- Essa estrutura complexa confere à membrana filtrante uma elevada permeabilidade hidráulica e a capacidade de impedir a passagem de proteínas.
DIVISÃO FUNCIONAL
- No glomérulo ocorre apenas filtração, que se deve às forças de Starling: pressão hidrostática, que favorece a filtração, e pressão oncótica, que se opõe à filtração.
- 170 a 180 litros de plasma são filtrados por dia (ultrafiltrado de plasma, porque retém macromoléculas, não apenas elementos celulares). O plasma é inteiramente filtrado cerca de 50 vezes por dia.
- Do total filtrado, cerca de 1,5L/dia são eliminados como urina (mais de 99% do volume filtrado é reabsorvido para o sangue).
- Nos túbulos ocorre:
Reabsorção: transferência de substâncias da luz tubular para os capilares peritubulares; e
Secreção: transferência de substâncias dos capilares peritubulares para a luz tubular.
- Excreção é a eliminação para fora do organismo. Excreção renal = (filtração – reabsorção) + secreção.
- Os rins, apesar de representarem apenas 0,5% do peso corporal, recebem entre 20% e 25% do DC. A cada minuto, ambos os rins recebem cerca de 1L a 1,2L de sangue, o que corresponde a 550mL a 660mL de plasma por minuto. A maior parte do sangue irriga o córtex renal (90%).
- Do total de plasma que chega aos rins, cerca de 20% são filtrados, o que corresponde a 110mL a 130mL de ultrafiltrado por minuto.
- Os rins recebem essa quantidade enorme de sangue não por necessidade metabólica, embora consumam cerca de 10% do ATP diário, mas para corrigir continuamente qualquer alteração na concentração de substâncias no fluido extracelular decorrentes de ingestão ou de metabolismo.
- Os rins são absolutamente fundamentais para a manutenção da homeostase.
PRINCÍPIO DE FICK: PRINCÍPIO DE CONSERVAÇÃO DA MASSA
- Se a substância não é sintetizada, metabolizada ou armazenada nos rins, a quantidade ela que entra pela artéria renal tem que ser igual à quantidade que sai pela veia renal ou pela urina.
- QENTRA = FPRA x [Substância]A
- QVV.RENAIS = FPRV x [Substância]V
Q = Quantidade
FPR = Fluxo plasmático renal
[Substância] = Concentração da substância no plasma
- FPRA ≈ FPRV, uma vez que mais de 99% do volume filtrado volta à circulação pelas vv. renais.
- QURINA = FU x [Substância]U.
[DEPURAÇÃO OU CLEARANCE]
- A maneira mais fácil de entender o que é clearance é injetar uma dada substância endovenosamente e avaliar sua concentração plasmática no t0 e, em seguida, avaliar essa concentração em tempos sucessivos. Se o plasma é clareado da substância injetada, com este procedimento podemos avaliar o quão rapidamente ele é clareado ou depurado (mL/min).
- O decaimento é uma função exponencial. O coeficiente angular da reta num gráfico log x tempo é o clearance.
- A definição teórica de clearance é o volume virtual de plasma que fica livre da substância na unidade de tempo.
- Não há qualquer consideração sobre o mecanismo pelo qual a substância é eliminada.
CLEARANCE DE SUBSTÂNCIA ENDÓGENAS
- Se a substância está sendo produzida metabolicamente ou sendo ingerida e sua concentração plasmática não se altera, ela está sendo eliminada em igual ritmo que ingerida/produzida, ou seja, está em balanço.
- Se a entrada de uma substância aumenta, é função do mecanismo decontrole deixar estável, embora mais alta, a substância por aumentar a taxa de eliminação. Estável porque a saída se equipara à maior entrada.
- Se o mecanismo de controle for eficiente, a quantidade da substância não precisa subir muito para que haja recuperação do balanço.
- Quando o balanço é alcançado, a substância não se acumula mais.
- A creatinina é um metabólito da atividade muscular eliminado exclusivamente pelo rim, quase que exclusivamente (90%) por filtração glomerular.
- Os níveis normais de creatinina no plasma estão entre 0,7mg/dL e 1,2mg/dL, dependendo da massa muscular do indivíduo.
- A inulina é uma substância exógena que é totalmente filtrada para a luz e totalmente excretada na urina. Seu clearance é o padrão-ouro para avaliação da TFG, mas ela é usada apenas em pesquisa.
- Existe uma substância exógena que é totalmente filtrada com o plasma e secretada do sangue não-filtrado. O para-aminohipurato (PAH) é totalmente eliminado do sangue que chega aos rins em uma única passagem e, portanto, nos informa sobre o fluxo plasmático renal.
O CLEARANCE INFORMA SOBRE O PROCESSAMENTO TUBULAR DAS SUBSTÂNCIAS
- Carga filtrada = TFG x [Substância]PLASMA. A TFG pode ser obtida pelo clearance da creatinina.
- Carga excretada = FU x [Substância]URINA.
- Fração de excreção é a razão entre a carga excretada e a carga filtrada. A FE da inulina é 1.
 FE = CE / CF