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Fisiologia Renal Raul Pedrosa – Turma 60 FILTRAÇÃO GLOMERULAR Membrana glomerular: células endoteliais dos capilares (presença de fenestras), membrana basal (grandes espaços na rede de fibrilas de colágeno e proteoglicanos) e podócitos/células epiteliais (projeções digitiformes); Glomérulo: seletividade por tamanho + presença de proteoglicanos com cargas negativas na membrana basal filtrado glomerular = plasma – proteínas; Constrição da arteríola aferente: redução do fluxo sanguíneo e da pressão glomerular redução da filtração; Constrição da arteríola eferente: aumento da pressão glomerular (maior filtração), mas constrições muito intensas fazem o plasma permanecer mais tempo no glomérulo (menor fluxo), havendo porções extras de plasma filtradas e aumentando a pressão coloidosmótica do plasma a níveis excessivos (redução paradoxal da filtração); Feedback de autorregulação tubuloglomerular: vasodilatador da arteríola aferente e vasoconstritor da arteríola eferente; o Baixo fluxo: reabsorção excessiva de Na+ e Cl- no ramo ascendente da alça de Henle, causando menor concentração iônica na mácula densa vasodilatação da arteríola aferente; o Quando a concentração iônica na mácula densa fica baixa, ela também libera renina, a qual causa a formação da angiotensina II e esta contrai arteríolas eferentes; Aumento da pressão arterial aumenta significativamente o filtrado glomerular, aumentando o débito urinário (diurese da pressão); Estimulação simpática aguda forte pode contrair arteríolas renais intensamente, reduzindo o débito urinário a zero por alguns minutos; 1. TÚBULO PROXIMAL: Absorção de 65% do filtrado glomerular o Absorção: Na+, aminoácidos, glicose, Cl- e ureia* o Secreção: H+ 2. SEGMENTO DELGADO ALÇA DE HENLE: Ramo descendente: difusão de substâncias o Muito permeável à água o Relativamente permeável a ureia e íons Ramo ascendente: o Impermeável à água 3. SEGMENTO ESPESSO ALÇA DE HENLE: Impermeável a água e ureia 75% da absorção de íons do líquido tubular (diluição) 4. TÚBULO DISTAL: Dividido em Segmento Diluidor e Túbulo Distal Final o Segmento Diluidor = Segmento Espesso da Alça de Henle o Túbulo distal final = Duto Coletor Cortical 5. DUTO COLETOR CORTICAL: Impermeável a ureia Células intercaladas/marrons secretam H+ ativamente (acidificação) Permeável à água apenas na presença de ADH (concentração) Regulação pela aldosterona o Absorção de Na+ (bombeamento) o Secreção de K+ (também regulada pela [K+]) 6. DUTO COLETOR: Permeável à água apenas na presença de ADH (concentração) Secreção de H+ (equilíbrio ácido-básico) TÚBULO PROXIMAL Apesar da pressão no capilar peritubular ser maior que a pressão no líquido intersticial, a pressão coloidosmótica do tecido é muito maior do que a do plasma, favorecendo a absorção de água e sódio; Nas superfícies basal e lateral, a bomba Na+/K+ ATPase bombeia K+ do interstício para o interior da célula e Na+ da célula para o interstício (transporte ativo primário), porém, nas faces basolaterais, praticamente todo o potássio imediatamente se difunde de volta para o interstício, tendo como resultados: o Diminuição da [Na+] na célula o Hiperpolarização da célula (mais negativa) o Esses dois efeitos aumentam a absorção de Na+ do lúmen para a célula O Na+ é então absorvido (transporte ativo secundário, sem gasto de ATP) por co- transporte juntamente com glicose ou aminoácidos ou por contratransporte, havendo secreção ativa de H + nesse caso; A alta [Na+] no interstício “puxa” a água do lúmen e esta passa por osmose pelas “junções fechadas” (que no TCP não são tão fechadas); Há também absorção passiva de: Cl- (para equilibrar eletricamente o Na+) e de ureia (apesar de não ser algo desejável); REABSORÇÃO: ÁGUA: quase toda a água filtrada é reabsorvida, principalmente no TCP; SUBSTÂNCIAS DE VALOR NUTRICIONAL (glicose, proteínas, aminoácidos, acetoacetato e vitaminas): quase totalmente reabsorvidos ativamente no TCP; UREIA: pouco reabsorvida ao longo do trajeto tubular; CREATININA: não é reabsorvida (há uma discreta secreção no TCP*); INULINA: nem reabsorvida nem secretada; ÁCIDO PARA-AMINO-HIPÚRICO (PAH) e SALICILATO: não é reabsorvido, totalmente secretado no TCP; K+ e H+: ativamente secretados para o sistema tubular de acordo com as concentrações nos líquidos extracelulares; BICARBONATO: a secreção de H+ para o túbulo converte o bicarbonato em ácido carbônico e este se dissocia em CO2 e água; então o CO2 difunde pela membrana tubular, recombina-se no outro lado com a água e volta a formar bicarbonato; Ca2+ e Mg2+: ativamente reabsorvidos em alguns túbulos; ÂNIONS (Cl-): reabsorvidos principalmente por difusão passiva (gradiente elétrico); alguns ânions (uratos, fosfatos, sulfato e nitrato) podem ser reabsorvidos por transporte ativo, principalmente nos TCP; CLEARANCE/DEPURAÇÃO PLASMÁTICA: volume de plasma que “perde completamente seu conteúdo de determinada substância” por minuto, marcando portanto a capacidade dos rins de “limpar” ou depurar o plasma; o Como a inulina (um polissacarídeo) é pequena o suficiente para ser filtrada pelo glomérulo e não é nem absorvida nem secretada, então todo filtrado glomerular é depurado de inulina e, portanto: Depuração da Inulina = Filtração Glomerular (RFG) o Como todo (91%) o PAH que permanece no plasma após a filtração é secretado (se [PAH] for baixa), logo: Depuração do PAH = Fluxo Plasmático (FPR) HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO: Quando os líquidos corporais estão muito concentrados, são ativados osmorreceptores no hipotálamo anterior, o que faz a neurohipófise secretar muito ADH (vasopressina), permitindo que os rins excretem grande quantidade de solutos, mas retendo água; o inverso ocorre quando os líquidos corporais estão diluídos; o Mecanismo renal diluição da urina: do segmento delgado ascendente da alça de Henle até o segmento diluidor do TCD, o sistema tubular é pouco permeável à água e, na ausência de ADH, o túbulo distal final e o duto coletor também o são; assim, a reabsorção de solutos ultrapassa a de água, diluindo a urina; Segmento espesso ascendente: reabsorção ativa de Na+, K+ e Cl-; TCD e duto coletor: reabsorção adicional, principalmente de Na+; o Mecanismo renal concentração da urina: o líquido intersticial medular está hiperosmótico devido à absorção de Na + ; o ADH atua na membrana basolateral das células epiteliais dos túbulos distais e dutos coletores, ativando a adenil ciclase, a qual formará AMPc; há depois o desenvolvimento de vesículas que se fundem com a membrana plasmática luminal, acrescentando à membrana canais protéicos que permitem grande passagem de água; Quando o ADH para de atuar, as vesículas se destacam da membrana luminal e voltam a sua posição interna no citoplasma; EXCREÇÃO DA URINA CONCENTRADA: O líquido intersticial medular se mantém hiperosmótico principalmente pelo transporte ativo de Na + na porção espessa ascendente da alça e no duto coletor de néfrons justamedulares (a medula interna é mais hiperosmótica do que a externa); O fluxo sanguíneo nos vasos retos (alças de capilares peritubulares paralelas às de Henle) é muito lento (mínima remoção de solutos) e, devido a sua forma em U e sua permeabilidade, pode haver rápida troca de líquido e soluto entre os dois ramos do U, um mecanismo de contracorrente; A uréia e o NaCl difundem-se do interstício para o sangue e a água se difunde para o interstício, elevando a concentração osmolar no sangue capilar até a extremidade; À medida que o sangue retorna aos ramos ascendentes, há difusão de quasetodo o NaCl e uréia extras de volta para o interstício, enquanto a água se difunde para o sangue, tendo como resultados: o Manutenção de concentrações elevadas de soluto na extremidade da alça; o Remoção insignificante de soluto; o Reabsorção de água e consequente concentração da urina; REABSORÇÃO DO SÓDIO: Túbulo contorcido proximal: 65% Porção espessa do ramo ascendente da alça de Henle: 27% Túbulos distais e dutos coletores corticais: até 7,5%, regulada pela aldosterona ALDOSTERONA: o Quando o volume de líquido extracelular cai muito (diminuição da pressão arterial e do fluxo sanguíneo renal), o rim produz renina, a qual estimula a formação de angiotensina I, que é convertido é angiotensina II; o O aumento de angiotensina II no sangue (mais efetivo) e o aumento de K+ ou redução de Na + no líquido extracelular estimulam a zona glomerulosa do córtex externo das adrenais a produzir aldosterona; o A aldosterona combina-se ao seu receptor na célula epitelial tubular e estimula a expressão gênica de enzimas necessárias para a reabsorção de Na + (e de água); o A reabsorção de água junto com o Na+ não favorece aumento da [Na+], mas sim do líquido extracelular, aumentando a pressão arterial e, com isso, a excreção associada de Na + e água, variando pouquíssimo a concentração; o Escape da aldosterona: é quando o volume sanguíneo e a pressão arterial aumentam muito e os rins começam a excretar a mesma quantidade de Na+ que é ingerida, mesmo na presença de aldosterona; FATOR NATRIURÉTICO ATRIAL: o Excesso de volume sanguíneo pode distender demais os dois átrios, causando liberação e FNA no sangue; este atua aumentando a excreção de sódio e de volume nos rins, mas não é um efeito que dura muito tempo; EXCREÇÃO DA UREIA: A quantidade de ureia formada é variável (ingestão de proteínas); Ela deve ser completamente excretada para evitar acúmulo nos líquidos corporais; Principais fatores que determinam a sua intensidade de excreção: [ureia] no plasma e filtração glomerular; O sistema tubular é capaz de concentrar a ureia e impedir eliminação excessiva de água; REABSORÇÃO E EXCREÇÃO DO POTÁSSIO: O K+ é reabsorvido por co-transporte juntamente com o Na+ no TCP (65%) e no ramo espesso ascendente da alça de Henle (27%); Esse íon, por sua vez, precisa ser secretado no TCD para que a quantidade excretada seja igual à ingestão diária (homeostase); tanto a hipercalemia quanto a hipocalemia podem causar disfunções cardíacas e nervosas; o A borda luminal das células principais presentes no epitélio tubular distal é muito permeável ao K + , então o aumento da [K + ] na célula (através do funcionamento da Na + /K + ATPase) promove a rápida difusão de K + para o lúmen tubular; o Essa secreção é dependente da atuação da bomba Na+/K+ ATPase (que bombeia o Na + da célula para o interstício e o K + para o interior da célula) na membrana basolateral e da difusão contínua de Na + do lúmen tubular para a célula (quanto maior a disponibilidade de Na + no lúmen, maior a secreção de K + ); A quantidade excretada é regulada pela [K+] no líquido extracelular e pela aldosterona (ativa a Na + /K + ATPase); CONTROLE DA CONCENTRAÇÃO DE OUTROS ÍONS Cálcio: o 99% do cálcio ficam concentrados nos ossos; 0,9% no líquido intracelular e 0,1% no líquido extracelular (metade desse cálcio presente nos líquidos está ligada a proteínas); o Tem padrão de reabsorção semelhante ao do Na+; o TCP absorve 70% do que foi filtrado, dependente da reabsorção de Na+ e água; o Há grande excreção de cálcio pelas fezes e sua concentração nos ossos é regulada pelos hormônios paratireoideanos e pela calcitonina; Fosfato: o A excreção de fosfato se dá por um mecanismo de transbordamento; o 80% da reabsorção ocorre no TCP juntamente com Na+; 10% ocorre no TCD e os 10% são excretados; Magnésio: o Esse íon é reabsorvido em todos as porções dos túbulos renais; o Quando a concentração de magnésio no líquido extracelular está elevada, são excretadas quantidades excessivas desse íon; o contrário também ocorre; CONTROLE DO pH DOS FLUIDOS CORPORAIS Sistema tampão químico: substâncias que se combinam imediatamente a qualquer ácido ou base para evitar alterações bruscas de pH; Sistema respiratório: alterações de pH podem estimular o centro respiratório, alterando a frequência respiratória e, com isso, e a taxa de eliminação de CO2; Sistema renal: quando o pH se altera consideravelmente, os rins excretam urina ácida (acidose) ou alcalina (alcalose) como forma de compensação; Nos rins, há grande filtração de bicarbonato nos glomérulos (remoção de base) e secreção de H + no lúmen tubular (remoção de ácido), prevalecendo o que for mais necessário (acidez titulável); o Há secreção de H+ em todo o sistema tubular, exceto no ramo delgado da alça de Henle; o No TCP, no segmento espesso ascendente da alça de Henle e no túbulo distal, o H + é secretado por mecanismo de contra-transporte com o Na + (nunca contra um gradiente muito elevado de H + ); o No túbulo distal final e no duto coletor, o H+ é secretado por transporte ativo primário (5% do total de H + excretado, mas grande capacidade de concentrar); Gás carbônico difunde pela membrana basolateral; CO2 reage com água (anidrase carbônica) e forma ácido carbônico; O H+ do ácido é bombeado (gasto energético) para o lúmen; O bicarbonato formado passa para o interstício ao mesmo em que o Cl- entra na célula, esse Cl - será logo depois secretado para o lúmen; CORREÇÃO RENAL NA ACIDOSE: o Na acidose, há aumento na proporção entre CO2 e bicarbonato no líquido extracelular, elevando a secreção de H + até esta ser consideravelmente maior do que a filtração de bicarbonato; o Consequentemente, há pouco bicarbonato para reagir com todo o H+ e esse excesso combina-se com tampões intratubulares, sendo excretado na urina; o O fosfato é um dos principais tampões intratubulares e está bastante concentrado no líquido tubular (reabsorção pequena por conta da remoção de água); o Outro tampão intratubular importante é a amônia; é sintetizada continuamente pelo epitélio tubular (exceto ramo delgado alça) e combina-se com o H + (diminuição da [NH3] e consequente maior difusão) formando o amônio, levando com ele um ânion (Cl - ); CORREÇÃO RENAL NA ALCALOSE: o Na alcalose, há aumento na proporção entre bicarbonato e CO2 no líquido extracelular, elevando a filtração de bicarbonato até esta ser consideravelmente maior do que secreção de H + ; o Consequentemente, há pouco H+ para reagir com todo o bicarbonato que entra nos túbulos e esse excesso passa para a urina e leva cátions (Na + ) com ele;
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