Fisiologia rena e Filtragem Glomerular Medicina tutorias 1 e 2

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SistemaSistema Renal e Renal e FiltragemFiltragem GlomerurarGlomerurar
Prof. Adj. Prof. Adj. CassianoCassiano M. NeivaM. Neiva
Sistema Renal
Função dos rins – equilíbrio hidroeletrolítico
(principalmente) e remoção de resíduos.
1- Regulação do volume extracelular do fluido –
funcionamento integrado com o sistema cardiovascular 
para manter a pressão arterial adequada.
2- Regulação da osmolaridade – manutenção da 
osmolaridade corporal próximo de 290 mOsM.
3- Manutenção do equiilíbrio iônico – controle dos íons 
principais pela retenção ou perda destes pela urina.
4- Regulação homeostática do pH – se o FEC torna-se ácido 
/ básico, os rins removem H+ / HCO3- e conservam o HCO3-
/ H+.
5- Excreção de resíduos e substâncias estranhas – os rins 
excretam produtos do metabolismo ou substâncias 
estranhas. Ex. ácido úrico, creatinina, uréia e 
urobilinogênio.
6- Produção de hormônios – sintetizam eritropoetina, renina 
e calcitriol.
Os rins possuem grande reserva, utilizamos cerca de 1/4 da 
capacidade total.
A manutenção do meio interno pelos rins
MacroestruturaMacroestrutura
RenalRenal
•• OrgãosOrgãos suspensossuspensos nana paredeparede dorsal dorsal dada
cavidadecavidade abdominalabdominal
•• ConstituiConstituiçção:cortexão:cortex, , medulamedula, , hilohilo ((junjunççãoão), ), 
vasosvasos
•• Principal Principal NervoNervo: : SimpSimpááticotico arterarterííolasolas
glomerularesglomerulares
•• UreterUreter: : tubotubo condutorcondutor urinurinááriorio
MicroestruturaMicroestrutura RenalRenal
•• UnidadeUnidade FuncionalFuncional: : nnééfronfron
ConstituintesConstituintes: : GlomGloméérulorulo
CCáápsulapsula de de Bowman(CBBowman(CB))
TTúúbulobulo contorcidocontorcido Proximal(TCPProximal(TCP))
AlAlççaa de de HenleHenle (AH)(AH)
TuboTubo ContorcidoContorcido Distal(TCDDistal(TCD))
TuboTubo ColetorColetor Cortical (TCC)Cortical (TCC)
DuctoDucto Coletor(DCColetor(DC))
Túbulo 
proximal
Túbulo 
distal Túbulos 
coletores
Partes do nefron
Final do ramo 
ascendente da 
alça
Ducto 
coletor
Ramo 
ascendente
Para a bexiga
Alca do néfron
(Henle)
Ramo 
descendente
Início do ramo 
descendente 
da alça
Cápsula do 
glomérulo 
(Bowman)
Glomérulo
• Formação do ultrafiltrado
• Tufo glomerular
– Aglomerado de capilares glomerulares
– Delimitado pela cápsula de Bowman
– Nutrido pela arteíola aferente
http://www.sci.sdsu.edu/Faculty/Paul.Paolini/ppp/lecture23/sld009.htm
Todo o plasma é filtrado
60 vezes por dia
180 litros de 
plasma são 
filtrados por dia
Homem normal de 70 Kg: 
3 litros de plasma
Excreção diária 
(média): 1,5 litros de 
urina
O quê acontece 
com os 
178,5 litros 
filtrados por dia?
FiltraFiltraçção Glomerularão Glomerular
Mecanismos renais de manipulação do plasma
Mecanismos renais de manipulaMecanismos renais de manipulaçção do plasma ão do plasma 
ReabsorReabsorçção tubularão tubular
http://www.sci.sdsu.edu/Faculty/Paul.Paolini/ppp/lecture23/sld009.htm
178,5 litros /dia
Filtração
Reabsorção
Reabsorção
Mecanismos renais de manipulação do plasma
Manipulação renal de substâncias
Parcialmente filtrada
Não excretada
Ex: Glicose e AAs
totalmente 
reabsorvida
Parcialmente filtrada
Parcial/te 
excretadaEx.: água e íons
parcialmente 
reabsorvida
Substância Z
Total/te excretada
Ex: catabólitos e 
xenobióticos
Parcialmente filtrada
Substância 
X
Substância 
Y
totalmente 
secretada
Três processos básicos ocorrem nos néfrons: Filtração, 
reabsorção e secreção.
Filtração – movimento do fluido do sangue para dentro do 
lúmen do néfron. Ocorre no corpúsculo renal
Reabsorção – Movimento que leva o material filtrado de 
dentro do lúmen do néfron de volta para o sangue. 
Capilares peritubulares.
Secreção – remove moléculas selecionadas do sangue, 
acrescentando-as ao líquido filtrado do lúmen. Processo 
mais seletivo e envolve transportadores de membrana.
Arteríola 
eferente
Glomérulo
Arteríola 
aferente Cápsula de 
Bowman
Túbulo 
proximal
Capilares 
peritubulares
Túbulo distal
Alça 
de 
Henle Ducto 
coletor
O líquido filtrado para dentro da cápsula de Bowman é
quase idêntico ao plasma quanto a sua composição, sendo 
quase isosmótico (300mOsM).
Enquanto 180L de material filtrado fluem por meio do túbulo 
proximal, cerca de 70% é reabsorvido, restando apenas 54L. 
As células do túbulo proximal transporta o soluto para fora, 
levando a água por osmose.
Função principal do túbulo proximal é a reabsorção de 
fluido isosmótico.
O fluido que passa pela alça de Henle se torna mais diluído 
(maior reabsorção de solutos). O fluido se torna 
hiposmótico (100mOsM) e cai de 54L para 18L. Neste 
momento, 90% do volume filtrado já foi reabsorvido.
No túbulo distal e ducto coletor, ocorre a regulação fina do 
equilíbrio entre sais e água, controlado por diversos 
hormônios. Após essa etapa, a composição da urina 
permanece a mesma, com volume de 1,5L/dia, com sua 
osmolaridade podendo variar entre 50 e 1200 mOsM.
A excreção de uma substância depende da quantidade que 
foi filtrada, reabsorvida e secretada
Arteríola 
eferente
Os fatores determinantes daOs fatores determinantes da
FiltraFiltraçção Glomerularão Glomerular::
�� Permeabilidade seletiva (Permeabilidade seletiva (kkff))(caracter(caracteríísticas da membrana de filtrasticas da membrana de filtraçção)ão)
��Pressão efetiva de filtraPressão efetiva de filtraçção (PEF)ão (PEF)
(diferen(diferençça entre as pressões no gloma entre as pressões no gloméérulo e no rulo e no 
espaespaçço na co na cáápsula de psula de BowmanBowman))
F. G. = F. G. = kkff x PEFx PEF
Os fatores determinantes da Os fatores determinantes da 
FiltraFiltraçção Glomerularão Glomerular::
�� Permeabilidade seletiva (Permeabilidade seletiva (kkff))(caracter(caracteríísticas da membrana de filtrasticas da membrana de filtraçção)ão)
kkff constante de permeabilidade:constante de permeabilidade:
-- PermeabilidadePermeabilidade (caracter(caracteríísticas da membrana sticas da membrana 
de filtrade filtraçção)ão)
-- SuperfSuperfííciecie dispondisponíível para a filtravel para a filtraççãoão
kkff : : 12,5 ml / 12,5 ml / minmin x x mmHgmmHg(valor estimado para o Homem)(valor estimado para o Homem)
A filtração ocorre por causa da pressão hidrostática nos 
capilares
Fatores que permitem a filtração:
1- a pressão hidrostática do sangue fluindo através dos 
capilares glomerulares faz com que o líquido passe pelo 
endotélio. Pressão média de 55 mmHg.
2- a pressão osmótica coloidal dentro dos capilares 
glomerulares é superior à pressão do líquido dentro da 
cápsula de Bowman devido a presença de ptn no plasma. 
Favorece o retorno. Pressão Média 15mmHg
3- a cápsula de Bowman é um espaço fechado criando uma 
pressão hidrostática contrária. Pressão Média 30 mmHg
Pressão de filtração no corpúsculo renal
PH = pressão hidrostática (pressão 
arterial)
Pi = gradiente de pressão osmótica 
coloidal em virtude das ptn no plasma mas 
não na cápsula de Bowman
P fluido = pressão do fluido criada pelo 
fluido na cápsula de Bowman
Pressão de 
filtração = 
10mmHg
Os fatores determinantes da Filtração Glomerular:
figura extraída, enquanto disponível, de: http://www.oup.com/uk/orc/bin/9780198568780/
0
UF1 UF2 UF3 UF4 UF5 UF6
mmHg
DETERMINANTES 
DA UFG:
Pressão 
hidrostática 
glomerular (Ph)
espaço capsular
comprimento do glomérulo
ptn plasm.
Pressão 
hidrostática 
capsular (Pc) 
+
Pressão 
coloidosmótica
(Po)
Pressão efetiva de filtração
Pressão efetiva
de filtração
luz do capilar
Valores dos fatores determinantes daValores dos fatores determinantes daFiltraFiltraçção Glomerularão Glomerular::
F. G. = F. G. = kkff x PEFx PEF
constante de constante de 
permeabilidadepermeabilidade
12,5 ml / 12,5 ml / minmin x x mmHgmmHg
Pressão efetiva de Pressão efetiva de 
filtrafiltraççãoão
10 10 mmHgmmHg
xx
Taxa deTaxa de FiltraFiltraçção Glomerular (TFG): 125 ml/ão Glomerular (TFG): 125 ml/minmin
Taxa de FiltraTaxa de Filtraçção ão 
GlomerularGlomerular::
125 ml de filtrado são 125 ml de filtrado são 
formados pelos 2 formados pelos 2 
milhões de milhões de nnééfronsfrons a a 
cada minuto =180 l/dia.cada minuto =180 l/dia.
Controlam o fluxo 
sanguíneo dos capilares 
Glicoptn negativas
CaracterCaracteríísticas sticas 
da membrana da membrana 
de filtrade filtraçção:ão:
Permeabilidade Permeabilidade 
glomerularglomerular
Características da membrana de filtração: 
o glomérulo: lâmina basal e as fenestras
PodPodóócitoscitos (c(cáápsula de psula de BowmanBowman) e seus) e seus
prolongamentos, prolongamentos, pedicelospedicelos e e fendasfendas
Características da membrana de filtração
Podócito
Fenestra ou
ou fendas
pedicélios
céls. endoteliais
hemácia
>99% do plasma entra nos rins e 
retorna para a circulacao sistêmica
<1% do 
volume é
excretado 
para o 
ambiente 
externo
Volume do plasma 
que entra na 
arteríola aferente = 
100%
A fração da filtração: somente 20% do plasma é filtrado
Variação da pressão hidrostática nos vasos sanguíneos 
renais
A taxa de filtração glomerular média é de 180L por dia
A taxa de filtração glomerular (TFG) é de 125 mL/min ou 180 
L/dia.
Os rins filtram todo o volume de plasma 60 vezes por dia ou 
2,5 vezes a cada hora.
Dois fatores interferem com a TFG: 1- pressão de filtração e 
2- coeficiente de filtração.
A pressão arterial e o fluxo sanguíneo renal influenciam a 
TFG
A pressão arterial causa a pressão hidrostática que 
direciona a filtração glomerular.
Se a PA aumenta a TFG aumenta também?
A TFG é constante em relação a ampla variação da PA!
O controle da TFG é obtido primeiramente pela regulação 
do fluxo sanguíneo por meio das arteríolas renais.
Auto-regulação da taxa de filtração glomerular
RegulaRegulaçção da Taxa de Filtraão da Taxa de Filtraçção ão 
Glomerular (TFG) Glomerular (TFG) -- Mecanismos renaisMecanismos renais
IntrIntríínsecos:nsecos:
-- Mecanismo miogênico:Mecanismo miogênico: intrintríínseco da arternseco da arterííola ola 
aferente, que contrai quando aumenta a pressão aferente, que contrai quando aumenta a pressão 
hidrosthidrostáática, (Ph eficiente) ou relaxa quando diminui a (Ph tica, (Ph eficiente) ou relaxa quando diminui a (Ph 
ineficiente).ineficiente).
-- Mecanismo Mecanismo TTúúbuloglomerularbuloglomerular:: envolve o Aparelho envolve o Aparelho 
JustaglomerularJustaglomerular. . 
No aumento da Ph: mNo aumento da Ph: máácula densa estimula a secrecula densa estimula a secreçção de ão de 
vasoconstrictores (adenosina) vasoconstrictores (adenosina) -- eficiente.eficiente.
DiminuiDiminuiçção da Ph: não tem efeito eficiente local.ão da Ph: não tem efeito eficiente local.
http://csm.jmu.edu/biology/courses/bio270_Welsford/HTML%20Presentation%20folder14/ppframe.htm
|
RegulaRegulaçção da Taxa de Filtraão da Taxa de Filtraçção ão 
Glomerular (TFG) Glomerular (TFG) -- Mecanismos renaisMecanismos renais
IntrIntríínsecos:nsecos:
Mecanismos miogênico e Mecanismos miogênico e TTúúbuloglomerularbuloglomerular
ExtrExtríínsecos:nsecos:
-- Influência S. N. SimpInfluência S. N. Simpáático:tico:
inervainervaçção das arterão das arterííolas aferente e eferente.olas aferente e eferente.
Influência Influência éé proporcional proporcional àà queda da PA.queda da PA.
-- LiberaLiberaçção de Renina p/ formaão de Renina p/ formaçção de ANG II:ão de ANG II:
Influencia o tônus das arterInfluencia o tônus das arterííolas aferente e eferente mas olas aferente e eferente mas éé
pouco eficiente (predompouco eficiente (predomíínio do SP).nio do SP).
http://csm.jmu.edu/biology/courses/bio270_Welsford/HTML%20Presentation%20folder14/ppframe.htm
VariaVariaçção da TFG na alteraão da TFG na alteraçção da PAão da PA
TFG
- 125
- 60
- 30
T
F
G
- 90
VariaVariaçção da TFG na alteraão da TFG na alteraçção da PAão da PA
- 125
- 60
- 30
T
F
G
- 90
TFG
����
Auto-regulação renal
VariaVariaçção da TFG na alteraão da TFG na alteraçção da PAão da PA
- 125
- 60
- 30
T
F
G
- 90
����
Auto-regulação renal
Mas como fica a 
formação de urina?
VariaVariaçção da TFG na alteraão da TFG na alteraçção da PAão da PA
- 125
- 60
- 30
T
F
G
- 90
����
Auto-regulação 
renal
TFG
VariaVariaçção da TFG na alteraão da TFG na alteraçção da PAão da PA
- 125
- 60
- 30
T
F
G
- 90
TFG
Influência de 
mecanismos 
extrínsecos
ANGII e SP
A TFG está sujeita à auto-regulação
A auto-regulação da TFG ocorre através de dois processos: 
a resposta miogênica e a retroalimentação tubuloglomerular
Resposta Miogênica – Quando o músculo liso se estira, abrem-se 
canais iônicos e as células musculares despolarizam ocorrendo 
a contração. A VC aumenta a resistência e diminui o fluxo 
sanguíneo. Essa diminuição leva a redução da filtração 
glomerular.
O fluxo sanguíneo renal e a TFG mudam se a 
resistência nas arteríolas mudar
Fluxo sanguíneo para outros 
órgãos
Mudança na resistência das arteríolas renais alteram a TFG
TFG
A vasoconstrição da arteríola aferente aumenta a 
resistência e diminui o fluxo sanguíneo renal, a PA 
capilar (PH) e a TFG.
Fluxo sanguíneo desviado para 
outros órgãos
FSR
FSR = fluxo sanguíneo renal
Mudança na resistência das arteríolas renais alteram a TFG
TFG
Mudança na resistência das arteríolas renais alteram a TFG
A resistência aumentada na arteríola eferente diminui 
o fluxo sanguíneo renal mas aumenta a PA capilar 
(PH) e a TFG.
TFG
FSR
O que acontece com a pressão sanguínea 
do capilar, a TFG e o FSR quando a 
arteríola aferente dilata?
FSR
TFG
A TFG está sujeita à auto-regulação
Retroalimentação Tubuloglomerular – via de controle local. 
Túbulo distal em contato com as arteríolas aferentes e 
eferentes (aparelho justaglomerular). 
Quando o fluxo de líquido ao longo do túbulo distal 
aumenta em consequência da TFG, as células da mácula 
densa envia um sinal parácrino e a arteríola aferente se 
contrai aumentando a resitência e diminuindo a TFG.
Aparelho justaglomerular
Retroalimentação tubuloglomerular
TFG ↑
Fluxo através do túbulo ↑
Fluxo passa pela mácula densa ↑
Substância parácrina da mácula 
densa para a arteríola aferente
Arteríola aferente contrai
Resistência na arteríola aferente 
aumenta
Pressão hidrostática no 
glomérulo diminui
TFG diminui
Os hormônios e os neurônios autônomos influenciam a TFG
Os hormônios e o SNA afetam a TFG modificando a 
resistência das arteríolas ou alterando o coeficiente de 
filtração.
As arteríolas aferentes e eferentes são inervadas por 
neurônios simpáticos. Qual seria o efeito do simpático 
sobre a atividade renal?
A noradrenalina no receptor alfa causa vasoconstrição. 
Porém a atividade simpática moderada causa poucos 
efeitos.
Angiotensina II – vasoconstritor; prostaglandinas –
vasodilatadores.
A saturação do transporte renal tem um papel importante na 
função renal
A maior parte do transporte no néfron é mediada por ptn de 
membrana que exibem saturação, especificidade e 
competição.
Saturação – taxa máxima de transporte que ocorre quando 
todos os carreadores disponíveis estão ocupados.
Em condições normais, toda glicose que entra no néfron é
reabsorvida. Na diabetes, a quantidade deglicose filtrada é
maior que a capacidade dos transportadores.
Manejo de glicose pelo néfron