HISTOFISIOLOGIA DO RIM

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FISIOLOGIA RENAL
FUNÇÕES
Regulação do líquido extracelular e da pressão sanguínea
Regulação da osmolaridade (quantidade de solutos)
Manutenção do equilíbrio iônico
Regulação do PH
Excreção de resíduos
Produção de hormônios: eritropoietina, renina, di-hidroxivitamina D
FILTRAÇÃO
Processo extremamente inespecífico, ou seja, de maneira não seletiva uma parte do plasma que está passando pelo glomérulo vai cair na cápsula de Bowman, e consequentemente suas substâncias
O plasma é filtrado pelo glomérulo formando o filtrado glomerular é o conteúdo plasmático sem as proteínas
Só 20% do plasma que passa do glomérulo para a cápsula de Bowman é filtrado, os outros 80% seguem através da arteríola eferente passando então pelos capilares peritubulares
Proteínas e células não atravessam porque são muito grandes
A porcentagem do volume total do plasma que passa do glomérulo para a cápsula de Bowman é chamada Fração de Filtração (aprox. 20% do volume total de plasma), e desses, apenas 1% vai ser excretado através da urina
Membrana da capsula de Bowman tem carga negativa 
Princípio de Starling: a taxa e a direção do movimento líquido são determinadas pelo balanço das pressões hidrostática e oncótica
FLUXO SANGUÍNEO RENAL (FSR) 
- eficácia do rim como órgão regulador depende da intensidade do aporte sanguíneo
- FSR é indiretamente proporcional ao gradiente de pressão entre a artéria e a veia renal
- FSR é inversamente proporcional a resistência dos vasos renais (arteríolas) 
1. Regulação FSR
* SNS e catecolaminas circulantes – vasoconstrição
* Angiotensina II e ADH – vasoconstrição
*Endotelina – vasoconstrição
* Prostaglandinas, óxido nítrico, bradicinina, dopamina – vasodilatadores
COMPOSIÇÃO DO FILTRADO?
REABSORÇÃO
99% do filtrado glomerular é reabsorvido
É feita por meio de canais específicos que permitem a entrada ou saída de substâncias
Túbulo proximal é responsável pela reabsorção
A reabsorsão da glicose é feita no túbulo contorcido proximal juntamente com a reabsorção de sódio 
SGLT: cotransportador responsável por 100% da reabsorção de glicose
OBS: em pacientes diabéticos, a quantidade de glicose é tão grande que vai saturar o transportador, ou seja, não vai ter transportador suficiente para reabsorver a glicose, e vai ser excretada na urina.
180 alguma coisa/DL É A TAXA MÁXIMA DE GLICOSE ABSORVIDA
Difusão - substâncias mais lipossolúveis (ex: CO2)
Via paracelular: a substância passa entre as células (ex: cloreto)
Via transcelular: através das células
Quanto maior a alça de Henle, maior a capacidade de concentrar urina
SECREÇÃO
Transportador inespecífico para ânions inorgânicos (ex: ácido úrico)
Transportador inespecífico para cátions (ex: creatinina, catecolamina)
Túbulo distal secreta H+ e amônia
Ducto coletor
- Células principais ou claras: reabsorção de sódio e secreção de potássio
-Células intercalares ou escuras: ricas em anidrase carbônica
*alfa -> secreção de H+ pela H+ATPase, reabsorção de K+ por H+/K+ ATPase
*Beta -> quando necessário secreção de bicarbonato
EXCREÇÃO URINÁRIA = filtração – reabsorção + secreção 
FORMAÇÃO DA URINA
O sangue chega à cápsula de Bowman pela arteríola aferente; nesta cápsula ocorre a filtração por meio dos capilares glomerulares, em seguida, esse filtrado é conduzido para o túbulo contorcido proximal. Nesta 1ª etapa, a filtração é parcialmente seletiva, ou seja, não faz seleção total das substâncias que irão compor a urina.
No túbulo contorcido proximal ocorre aproximadamente 70% da reabsorção de substâncias de volta para o sangue. Na porção final desse túbulo ocorre a secreção de diversas substâncias como fármacos, toxinas, H+ (regulação do ph sanguíneo).
Na alça de Henle, ocorre a reabsorção de sódio e água. Seguindo para o túbulo contorcido distal, onde também há a secreção de H+, K+ e reabsorção de Na+ e outros íons. BOMBA DE Na+ e K+
Chegando ao ducto coletor, também ocorre secreção e reabsorção de íons. Reabsorção de água pelas proteínas aquaporinas. Após isso, o líquido se transforma em urina, a qual será armazenada na baxiga antes de ser eliminada.
 
PNA – aumenta a excreção de sódio e água pelos rins através da inibição da bomda de sódio e potássio.
MANUTENÇÃO DO MEIO INTERNO
Regulação do volume de água do organismo: filtração diária de 180L do plasma, eliminação de 1 a 2L de urina
Controle do balanço eletrolítico: íons Na+, K+, Mg2+, Cl-, HCO3-, Ca2+, HPO42-
Regulação do equilíbrio ácido-base: excreção de radicais ácidos e conservar bases
Excreção de resíduos metabólicos: ureia, creatinina, ácido úrico
Regulação da hemodinâmica renal e sistêmica: ação hipertensor e hipotensor
Participação na formação dos glóbulos vermelhos: produção de eritropoietina
Participação na regulação do metabolismo ósseo de cálcio e fósforo: metabolismo da vitamina D
INERVAÇÃO RENAL
Invervação simpática
Ativação libera norepinefrina (vasoconstrição, reabsorção tubular de sódio, estimula secreção de renina)
HISTOFISIOLOGIA RENAL (ROSS)
FISIOLOGIA RENAL | Rhaissa Sandes, Medicina – P2
1
VISÃO GERAL 
Os rins são órgãos altamente vascularizados
Recebem cerca de 25% do débito cardíaco
Também funcionam como órgãos endócrinos: 
Síntese e secreção do hormônio glicoproteico ERITROPOETINA (EPO). A EPO é sintetizada pelas células endoteliais dos capilares peritubulares no córtex renal e age sobre receptores específicos. Age na medula óssea e regula a formação de hemácias em resposta à concentração diminuída de oxigênio no sangue.
Síntese e secreção de RENINA, envolvida no controle da pressão arterial e no volume sanguíneo. É produzida pelas células justaglomerulares e cliva a angiotensina circulante para liberar angiotensina I.
Hidroxilação da 25-OH vitamina D3, produzida no fígado, em 1,25-(OH)2 vitamina D3. Essa etapa é regulada, principalmente, pelo paratormônio (PTH).
ESTRUTURA
CÁPSULA
Tecido conjuntivo que reveste a superfície renal
É dividida em duas camadas: interna (contendo miofibroblastos) e externa (tecido conjunto denso contendo fibroblastos e fibras de colágeno) 
A contratilidade dos miofibroblastos pode auxiliar na resistência às variações de pressão e volume que podem acompanhar a função renal
CÓRTEX E MEDULA
Cerca de 90-95% do sangue que chega ao rim está no córtex MAIS VASCULARIZADO DO QUE A MEDULA
Córtex consiste em corpúsculos renais e seus túbulos associados
O néfron é a unidade funcional básica do rim
A medula é caracterizada por túbulos retos, ductos coletores e uma rede especial de capilares, os vasos retos
RAIOS MEDULARES: agregação de túbulos retos e ductos coletores
LABIRINTOS CORTICAIS: regiões entre os raios medulares que contêm os corpúsculos renais, os túbulos contorcidos e os túbulos conectores
PIRAMIDES RENAIS
Papilas renais – porção apical, área cribriforme (perfurada)
Cálice maior – união de 2 a 3 cálices menores; 3 a 4 cálices maiores se abrem na pelve renal (porção estendida do ureter)
TÚBULO URINÍFERO (néfron + túbulo coletor)
Diversos néfrons são drenados por um único túbulo coletor
Múltiplos túbulos coletores se unem na região medular profunda (formam os ductos de Bellini/papilares) e perfuram a papila renal na área crivosa (semelhante a uma peneira, cheia de furinhos)
LOBOS E LÓBULOS
O nº de lobos é igual ao número de pirâmides 
Cada pirâmide medular e o tecido cortical associado em sua base e lados constituem um lobo renal
O rim humano é multilobar (8 a 18 lobos)
Um lóbulo consiste em um ducto coletor e todos os néfrons que ele drena
Importância fisiológica - O raio medular contendo ducto coletor para um grupo de néfrons que drena naquele ducto constitui a unidade secretora renal
NÉFRON
É responsável pela produção de urina e corresponde à porção secretora de outras glândulas. Consiste no corpúsculo renal e um sistema de túbulos.
Corpúsculo renal:
Filtra o fluido vindo da circulação
Produz o ultrafiltrado
Formado por um glomérulo (tufo de capilares) e cápsula de Bowman onde o sangueflui que através dos capilares glomerulares sobre filtração para produzir o ultrafiltrado glomerular
Folhetos parietal (epitélio simples pavimentoso) e visceral
Espaço urinário ou de Bowman – entre as camadas parietal e visceral
Suprido por uma arteríola aferente
Drenado por uma arteríola eferente, que se ramifica formando uma nova rede de capilares para suprir os túbulos renais
Polos vascular e urinário (opostos)
Mácula densa – aglomerado de células do túbulo reto distal adjacente às arteríolas aferentes e eferentes e a algumas células mesangiais extraglomerulares no polo vascular do corpúsculo renal
CONTÉM O APARELHO DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR ou barreira de filtração
É uma barreira semipermeável muito complexa, com propriedades que permitem uma alta taxa de filtração de água, passagem irrestrita de moléculas de tamanho pequeno e médio, e quase a exclusão total de albuminas séricas e outras proteínas maiores.
É formado por:
Endotélio glomerular
Membrana basal glomerular subjacente
Folheto visceral da cápsula de Bowman
Endotélio dos capilares glomerulares – possui numerosas fenestrações; as células possuem grande número de aquaporinas;
Os produtos secretores das células endoteliais, como o óxido nítrico (NO) ou as prostaglandinas (PGE2), desemprenham um importante papel na patogênese de diversas doenças glomerulares trombóticas.
Membrana basal glomerular (MBG) – produto de união do endotélio e dos podócitos da camada visceral da CB; composta de colágeno, sialoglicoproteínas e outras proteínas não colagenosas, proteoglicanas e glicosaminoglicanas (heparan sulfato); Age como uma barreira física e um filtro seletivo de íons. Restringe o movimento de proteínas como albumina e hemoglobina.
Apesar da capacidade da barreira de filtração de restringir a proteína, vários gramas de proteína atravessam a barreira todos os dias. Essa proteína é reabsorvida por endocitose no túbulo contorcido proximal.
Albuminúria ou hematúria indicam dano físico ou funcional à MBG. Nesses casos, o número de locais aniônicos é significativamente reduzido.
Camada visceral da Cápsula de Bowman – células especializadas denominadas podócitos; essas células estendem prolongamentos ao redor dos capilares e desenvolvem prolongamentos secundários, os pedicelos; entre os podócitos existem espaços denominados fendas de filtração que são cobertos por um ultrafino diafragma a nefrina é uma importante proteína estrutural do diafragma da fenda de filtração; age como um filtro seletivo de tamanho.
As mutações nos genes da nefrina (NPHS1) estão associadas à Síndrome Nefrótica Congênita, uma doença caracterizada por proteinúria maciça e edema.
Porção tubular:
O segmento espesso proximal: túbulo contorcido proximal (pars convoluta) e túbulo reto proximal (pars recta), também referido como ramo descendente espesso da alça de Henle
O segmento delgado: parte delgada da alça de Henle
O segmento espesso distal: túbulo reto distal (pars recta), ou ramo ascendente espesso da alça de Henle, e túbulo contorcido distal (pars convoluta)
Alça de Henle: túbulo reto proximal – ramo descendente delgado – ramo ascendente delgado – túbulo reto distal
Modifica o filtrado do corpúsculo renal para formar a urina
MESÂNGIO
Formado pelas células mesangiais e sua matriz extracelular.
Células mesangiais – encontram-se entre os capilares glomerulares, e algumas estão localizadas fora do corpúsculo ao longo do polo vascular, sendo também denominadas de células reticulares e fazem parte do aparelho justaglomerular.
FUNÇÕES:
Fagocitose e endocitose – manutenção da estrutura e da função da barreira glomerular, removendo resíduos e proteínas agregadas da MBG e do diafragma da fenda de filtração.
Suporte estrutural – produzem componentes da matriz mesangial e proporcionam suporte para os podócitos onde a membrana basal epitelial é ausente ou incompleta.
Secreção – sintetizam e secretam moléculas como a interleucina-1 (IL-1), PEG2 e o fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF), que têm um papel central na resposta à lesão glomerular.
Modulação da distensão glomerular – as células mesangiais têm propriedades contráteis, e podem funcionar na regulação da distensão glomerular em resposta ao aumento da pressão arterial.
As células mesangiais proliferam em certas doenças renais, nas quais quantidades anormais de proteína e de complexos proteicos são aprisionados na MBG. A proliferação dessas células é característica proeminente na nefropatia por imunoglobulina A – IgA – (doença de Berger), glomerulonefrite membranoproliferativa, nefrite lúpica e nefropatia diabética.
APARELHO JUSTAGLOMERULAR
Inclui a mácula densa, as células justaglomerulares e as células mesangiais extraglomerulares.
Células justaglomerulares – Na região da mácula densa, as células musculares lisas da arteríola aferente adjacente e, às vezes, da arteríola eferente, são modificadas: contêm grânulos secretores e seus núcleos são esféricos.
Os grânulos das células justaglomerulares contêm renina, que é sintetizada, armazenada e liberada na corrente sanguínea
Regula a pressão arterial através da ativação do sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA)
No sangue, a renina catalisa a hidrólise do angiotensinogênio para produzir a angiotensina I
A angiotensina I é convertida em angiotensina II pela enzima conversora de angiotensina (ECA) presente nas células endoteliais dos capilares pulmonares
A angiotensina II estimula a síntese e a liberação de aldosterona pelas glândulas suprarrenais; também é um potente vasoconstritor que tem um papel regulador no controle da resistência vascular renal e sistêmica
A aldosterona age nos ductos coletores para aumentar a reabsorção de sódio e água, elevando assim o volume sanguíneo e a pressão arterial
O aparelho justaglomerular funciona não somente como um órgão endócrina que secreta renina, mas também como um sensor do volume sanguíneo e da composição do líquido tubular. As células da mácula densa monitoram a concentração de Na+ no líquido tubular e regulam tanto a taxa de filtração glomerular quanto a liberação de renina pelas células justaglomerulares.
Um aumento no volume sanguíneo suficiente para causar estiramento das células justaglomerulares na arteríola aferente pode ser o estímulo que fecha a alça de feedback e interrompe a secreção de renina.
A “lesão” na hipertensão essencial crônica é considerada a produção excessiva de angiotensina II no pulmão. O desenvolvimento de inibidores da ECA (captopril, enalapril e derivados) revolucionaram o tratamento da doença.
TÚBULOS RENAIS
TÚBULO PROXIMAL
Túbulo contorcido proximal
Porção reta do túbulo proximal 
Borda em escova, lúmen estrelado
Epitélio cúbico simples com microvilosidades
Principal local inicial de reabsorção - absorvem 80% do Na, Cl e H2O, e toda glicose, aminoácidos e proteínas presentes no ultrafiltrado e transporta para o estroma renal
As proteínas e peptídeos grandes sofrem endocitose
ALÇA DE HENLE
Epitélio simples cúbico baixo ou pavimentoso
Segmento descendente delgado
Muito permeável a água e pouco permeável a solutos
Ultrafiltrado isosmótico em relação ao plasma
Segmento ascendente delgado
Grandemente impermeável a água e altamente permeável ao NaCl
Ultrafiltrado hiposmótico em relação ao plasma
TÚBULO DISTAL
Lúmen mais limpo e uniforme
Núcleos das células bem nítidos
Células cúbicas baixas
Porção reta (segmento espesso ascendente) – impermeável a H2O e ureia. Permeável ao Na e Cl
Porção contorcida distal (túbulo contorcido distal) – impermeável a água e ureia; possui bomba de Na+-K+-ATPase troca Na por K+, em resposta a aldosterona reabsorve Na+, bicarbonato e Cl-, e secreta K+, H+ e amônia; drenam para o túbulo coletor.
TÚBULOS E DUCTOS COLETORES
Epitélio simples – nos túbulos e ductos coletores corticais têm células achatadas (de pavimentosas a cúbicas); os ductos coletores medulares têm células cúbicas, com uma transição para colunares à medida que os ductos aumentam de tamanho
Impermeável a água naausência de ADH
TIPOS CELULARES
Células claras ou células CD – principais células do sistema. Possuem um único cílio primário e uma quantidade pequena de vilosidades curtas; Abundância de canais de água regulados pelo hormônio antidiurético (ADH), as aquaporinas-2.
Células escuras ou células intercaladas – envolvidas na secreção de H+ ou de bicarbonato; tem muitas mitocôndrias; encontradas em números consideravelmente pequenos e diminui até que não existe nenhuma nos ductos à medida que se aproximam da papila
MECANISMO DE CONTRACORRENTE
“Contracorrente” indica o fluxo de líquido nas estruturas adjacentes em sentidos opostos. A capacidade de excretar urina hiperosmótica depende do sistema multiplicador de contracorrente, que envolve 3 estruturas:
Alça de Henle – atua como um multiplicador contracorrente.
Vasos retos – formam alças paralelas à alça de Henle (arteríolas descendentes e vênulas ascendentes). Agem como permutadores contracorrente de água e solutos. Ajudam a manter o gradiente osmótico da medula.
Ducto coletor – na medula age como um dispositivo de equilíbrio osmótico. O nível de equilíbrio depende da ativação de canais de água dependentes de ADH (AQP-2).
As arteríolas retas formam plexos capilares revestidos por endotélio fenestrado que supre as estruturas tubulares em vários níveis da pirâmide medular.
Os vasos retos formam um sistema de troca por contracorrente da seguinte maneira: tanto o lado arterial quanto o venoso da alça têm vasos de paredes finas que formam plexos de capilares fenestrados em todos os níveis da medula. À medida que os vasos arteriais descem através da medula, o sangue perde água para o interstício e ganha sal deste, de modo que na extremidade da alça o sangue está essencialmente em equilíbrio com o líquido intersticial hiperosmótico.
SUPRIMENTO SANGUÍNEO
Cada rim recebe um ramo de grande calibre da artéria aorta abdominal, denominada ARTÉRIA RENAL. ARTÉRIA RENAL AA. INTERLOBARES AA. ARQUEADAS AA. INTERLOBULARES ARTERÍOLAS AFERENTES CAPILARES GLOMERULARES ARTERÍOLA EFERENTE CAPILARES PERITUBULARES 
Arteríolas eferentes dos glomérulos corticais – seguem para a rede de capilares peritubulares que circunda os túbulos uriníferos locais
Arteríolas eferentes dos glomérulos justaglomerulares – descem até a medula ao longo da alça de Henle; dão origem aos vasos retos do sistema de troca por contracorrente
Geralmente, o fluxo venoso no rim segue um curso inverso ao arterial, com as veias cursando em paralelo com as artérias correspondentes.
SUPRIMENTO NERVOSO
As fibras que formam o plexo renal são derivadas principalmente da divisão simpática do SNA. Elas causam a contração do músculo liso vascular e a consequente vasoconstrição.
A constrição das artérias aferentes para os glomérulos reduz a taxa de filtração e diminui a produção de urina
A constrição das arteríolas eferentes dos glomérulos aumenta a taxa de filtração e aumenta a produção de urina
A perda de inervação simpática resulta em maior débito urinário