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Fisiologia Renal Prof. Isis Suruagy LOCALIZAÇÃO – ÓRGÃOS RETROPERITONEAIS (ESPAÇO ANATÔMICO ATRÁS “RETRO” DA CAVIDADE ABDOMINAL) – TEM FORMA DE GRÃO DE FEIJÃO LOCALIZAÇÃO – CADA RIM DE UM ADULTO – PESA ~150G; – MEDE: – 11 A 13 cm DE COMPRIMENTO – 5 A 7,5 cm DE LARGURA – 2,5 A 3 cm DE ESPESSURA. ANATOMIA FUNCIONAL DO RIM PODE-SE DIVIDIR O RIM EM DUAS PARTES: CÓRTEX: CAMADA EXTERNA ; CONTÉM TODOS OS GLOMÉRULOS, TÚBULOS CONTORCIDOS PROXIMAIS E PARTE DOS DISTAIS MEDULA: ALÇA DE HENLE E DUCTOS COLETORES; A MEDULA TEM PAPEL IMPORTANTE NA CONCENTRAÇÃO DA URINA. VISÃO GERAL DAS FUNÇÕES DOS RINS REGULAÇÃO DA COMPOSIÇÃO IÔNICA DO SANGUE REGULAM OS NÍVEIS SANGUÍNEOS DE DIVERSOS ÍONS; ÍONS SÓDIO, CÁLCIO, POTÁSSIO, CLORETO E FOSFATO. MANUTENÇÃO DA OSMOLARIDADE DO SANGUE REGULA A PERDA DE ÁGUA E DE SOLUTOS NA URINA – MANTENDO A OSMOLARIDADE; REGULAÇÃO DO VOLUME SANGÜÍNEO CONSERVANDO OU ELIMINANDO ÁGUA; REGULAÇÃO DA PRESSÃO ARTERIAL SECREÇÃO DA ENZIMA RENINA – ATIVA A VIA RENINA- ANGIOTENSINA - ↑ PRESSÃO ARTERIAL; VISÃO GERAL DAS FUNÇÕES DO RIM • REGULAÇÃO DO PH DO SANGUE – EXCRETAM O H+ NA URINA E CONSERVAM ÍONS BICARBONATO (HCO3-); • LIBERAÇÃO DE HORMÔNIOS – CALCITRIOL (FORMA ATIVA DA VITAMINA D) – AJUDA A REGULAR A HOMEOSTASIA DO CÁLCIO; – ERITROPOIETINA – PRODUÇÃO DE GLÓBULOS VERMELHOS (hemácias); • EXCREÇÃO DE RESÍDUOS E DE SUBSTÂNCIAS ESTRANHAS – FORMAÇÃO DE URINA – EXCREÇÃO DE SUBSTÂNCIAS QUE NÃO TÊM A FUNÇÃO ÚTIL NO CORPO; – AMÔNIA, URÉIA, BILIRRUBINA (CATABOLISMO DA HEMOGLOBINA), CREATININA (DECOMPOSIÇÃO DO FOSFATO DE CREATINA) E ÁCIDO ÚRICO (CATABOLISMO DE ÁCIDOS NUCLÉICOS); ANATOMIA FUNCIONAL DO RIM Estrutura macroscópica PARÊNQUIMA: •TECIDO QUE FORMA A PARTE FUNCIONAL DE MUITOS ÓRGÃOS. •NOS RINS SÃO OS NÉFRONS A ARTÉRIA RENAL PENETRA O PARÊNQUIMA DO RIM, ENQUANTO A VEIA RENAL SAI DELE ESTRUTURAS RENAIS A urina é formada a partir do sangue, pelos NÉFRONS; A partir desses NÉFRONS, a urina flui para a PELVE RENAL e, em seguida, pelo URETER, até a BEXIGA URINÁRIA O néfron, que é dividido em 2 partes: - Glomérulo: tufo de capilares localizados entre 2 arteríolas (aferente e eferente) - Sistema de túbulos: pode ser divididos em vários segmentos, de acordo com as diferenças anatômicas e funcionais. Estruturas RenaisESTRUTURAS RENAIS Estruturas RenaisESTRUTURAS RENAIS Estruturas Renais –Nos espaços entre as alças dos capilares glomerulares existe um tecido conjuntivo de sustentação denominado mesângio. -Especula-se que estas células são responsáveis pela remoção e eliminação de resíduos aprisionados. ESTRUTURAS RENAIS Estruturas Renais – O aparelho justaglomerular é composto por céls da mácula densa, localizadas na porção inicial do túbulo distal, e pelas céls justaglomerulares, que se encontram nas paredes das arteríolas aferentes e eferentes. - A mácula densa é um conjunto especializado de células epiteliais dos túbulos distais, que entram em contato íntimo com as arteríolas aferentes e eferentes,. • Aparelho justaglomerular ESTRUTURAS RENAIS Estruturas Renais -Essa estrutura é fundamental para permitir um “meio de comunicação” entre o fluído tubular e a arteríola aferente- feedback túbulo-glomerular- importante na regulação da filtração glomerular. LEMBRETE: são as células justaglomerulares que liberam a renina. Aparelho justaglomerular ESTRUTURAS RENAIS NÉFRON SÃO UNIDADES FUNCIONAIS DOS RINS; CADA RIM CONTÉM APROXIMADAMENTE 1 MILHÃO DE NÉFRONS. PARTICIPA DA FILTRAGEM DO SANGUE, RETORNO DE SUBSTÂNCIAS ÚTEIS PARA O SANGUE, REMOÇÃO DE SUBSTÂNCIAS QUE NÃO SEJAM NECESSÁRIAS PARA O CORPO. “RITMO DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR” (RFG) NORMAL: 120ML/MIN. • O néfron é formado por 2 partes: • Corpúsculo renal (glomérulo e cápsula glomerular – de Bowman); • Sistema de túbulos NÉFRON Corpúsculo renal • É formado pelo glomérulo, envolto por uma cápsula (Cápsula de Bowman). • O Glomérulo é um tufo de capilares localizados entre 2 arteríolas: – Aferente (leva sangue para o glomérulo); – Eferente (o sangue sai do glomérulo em direção aos capilares peritubulares e depois para as veias). NÉFRON Corpúsculo renal • O líquido é filtrado dos capilares (glomérulo) para essa cápsula e, em seguida, segue para o sistema de túbulos. NÉFRON Sistema de túbulos • Pode ser dividido em vários segmentos, de acordo com as diferenças anatômicas e funcionais. NÉFRON Sistema de túbulos • Túbulo contorcido proximal; • Alça de Henle; • Túbulo contorcido distal; • Ducto coletor NÉFRON Sistema de túbulos • Conforme o filtrado passa pelo sistema de túbulos, a maior parte da água e eletrólitos é reabsorvida para o sangue, enquanto quase todos os produtos finais do metabolismo são eliminados na urina; NÉFRON Sistema de túbulos • O néfron depura o plasma por 2 mecanismos: 1. Filtração: substâncias indesejáveis não são reabsorvidas (eliminadas na urina - excretadas), enquanto as necessárias são seletivamente reabsorvidas para o plasma. 2. Secreção: as paredes dos túbulos removem, por processos ativos, substâncias do sangue para secretá- las para o interior dos túbulos. NÉFRON NÉFRON VISÃO GERAL DAS FUNÇÕES DOS RINS FORMAÇÃO DA URINA • O SANGUE É ULTRAFILTRADO PELAS PAREDES DOS CAPILARES GLOMERULARES PARA A CÁPSULA DE BOWMAN (1ª ETAPA DA FORMAÇÃO DA URINA: URINA PRIMÁRIA); FORMAÇÃO DA URINA 180 L de plasma são filtrados por dia (120mL/min) Homem normal de 70kg: 3 L de plasma Todo o plasma é filtrado 60 x por dia Excreção diária (média): 1,5 L de urina FORMAÇÃO DA URINA Filtração Glomerular • Passagem do plasma pela barreira de filtração glomerular (sentido capilar glomerular – cápsula de Bowman). • que tem 3 camadas: • - Endotélio fenestrado do capilar glomerular • - Lâmina basal (membrana que reveste o capilar) • - Células epiteliais especializadas (podócitos) FORMAÇÃO DA URINA Filtração Glomerular • Essa barreira permite a passagem de água e pequenos solutos; • Impede a passagem de proteínas, moléculas de grande peso molecular e células sanguíneas: – Quase todas as proteínas plasmática; – Depende também da carga iônica: ânions repelidos pela carga negativa da membrana basal. FORMAÇÃO DA URINA Filtração Glomerular • A passagem é promovida pela diferença de pressões: Hidrostáticas e Oncóticas Formação do ultrafiltrado glomerular FORMAÇÃO DA URINA Filtração Glomerular • Pressão hidrostática: força exercida por fluidos • Pressão oncótica: é a pressão osmótica gerada pelas proteínas (albumina, globulinas, fibrinogênio) no plasma sanguíneo (pressão coloidosmótica) FORMAÇÃO DA URINA FATORES QUE AFETAM O FLUXO SANGUÍNEO RENAL • A constrição da arteríola aferente reduz o fluxo sanguíneo para os capilares glomerulares, consequentemente sua pressão e a filtração. • A constrição da arteríola eferente aumenta retrogradamente o fluxo sanguíneo no glomérulo, aumentando sua pressão e a filtração FATORES QUE AFETAM O FLUXO SANGUÍNEO RENAL Auto-regulação da filtração glomerular • Os rins dispõem de mecanismos de defesa que visam manter a pressão constante nas alças glomerulares, de maneira a ter um volume urinário satisfatório. FATORES QUE AFETAM O FLUXO SANGUÍNEO RENAL Auto-regulação da filtração glomerular Mecanismos de feedback túbulo-glomerular FATORES QUE AFETAM O FLUXO SANGUÍNEO RENAL • Feedbackvasoconstritor sobre a arteríola aferente, para reduzir a filtração quando está muito intensa; FATORES QUE AFETAM O FLUXO SANGUÍNEO RENAL Auto-regulação da filtração glomerular • Feedback vasoconstritor sobre a arteríola eferente, para aumentar a filtração quando está muito reduzida. FATORES QUE AFETAM O FLUXO SANGUÍNEO RENAL Auto-regulação da filtração glomerular • Constricção da a. eferente e dilatação da a. aferente PGE2 (tipo de Prostaglandina) e óxido nítrico são vasodilatadores Aparelho justaglomerular • Feedback túbulo-glomerular ↓ TFG ↓ NaCl na mácula densa ↓ cloreto será reabsorvido no túbulo ↓ é sentida pelas céls justaglomerulares Vasodilatação da a. aferente TFG • Após a formação do ultrafiltrado glomerular, este é captado pela Cápsula de Bowman e levado ao sistema de túbulos FORMAÇÃO DA URINA Continuação... FORMAÇÃO DA URINA 3 2.Reabsorção: Tipos de Reabsorção • ATIVA – Desloca um soluto contra um gradiente eletroquímico – gasto de ATP; – Este processo se dá pela natureza das células epiteliais que revestem os túbulos (bordas em escova); – Aminoácidos, glicose, vitaminas, sódio, nitrato, potássio, cloreto, cálcio, fosfato, sulfatos, uratos, magnésio • PASSIVA – A favor do gradiente - difusão e sem gasto de ATP; – Água, uréia, sódio, potássio, bicarbonato, cloreto. FORMAÇÃO DA URINA Túbulo Contorcido Proximal FORMAÇÃO DA URINA Alça de Henle FORMAÇÃO DA URINA FORMAÇÃO DA URINA Na+ Determina o volume de fluidoextracelular 1. Sistema nervoso simpático 2. Sistema renina- angiotensina 3. Fator natriurético atrial 4. Hormônio antidiurético Regulação de Na e Volume circulante Regulação de Na e Volume circulante 1. Sistema nervoso simpático • Sistema nervoso simpático: receptores vasculares de volume que detectam queda do volume - aumentam o tônus simpático renal, o qual aumenta a reabsorção renal de sal e água Regulação de Na e Volume circulante 2. Sistema renina- angiotensina •Produzida pelas Céls justaglomerulares (camada média da arteríola aferente). Regulação de Na e Volume circulante 3. Fator natriurético atrial • Fator Natriurétrico atrial (FNA): peptídeos sintetizado pelas cél. Mus. cardíacas do átrio e liberado em resposta a da distensão atrial, provocada pelo do volume circulante. Assim, ele inibe a reabsorção de Na e aumenta a excreção urinária e tem também ação vasodilatadora. 4. Hormônio antidiurético • Hormônio antidiurético (ADH) ou vasopressina: estimula a retenção de líquido pelo organismo. Sua ação envolve transporte de canais de água (aquaporinas) do ducto coletor. Regulação de Na e Volume circulante REGULAÇÃO DO pH EQUILÍBRIO ÁCIDO-BÁSICO Mecanismo de Controle Renal Regulação lenta e eficiente (24 a 48h) Excretam urina ácida ou básica Regulam a [H+] no líquido extracelular através da secreção de H+, reabsorção de HCO3 - e produção de HCO3 - GUYTON, 1996; PORTH, 2003 Equilíbrio ácido - básico Acid-Base Balance EQUILÍBRIO ÁCIDO-BÁSICO PORTH, 2003 DISTÚRBIOS DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BÁSICO Equilíbrio ácido - básico MECANISMOS DE CONTROLE RENAL DO pH – Ao lado dos pulmões, os rins estão envolvidos de modo importante na manutenção do pH dos líquidos extracelulares; – Especialmente através da: • Reabsorção de HCO3- • Excreção ativa de prótons MECANISMOS DE CONTROLE RENAL DO pH – As células tubulares dos rins secretam H+ contra um gradiente de concentração do sangue para a urina; – Para tanto, é retirado CO2 do sangue e junto com H2O transformado H2CO3 e, em seguida, em HCO3- e H+ MECANISMOS DE CONTROLE RENAL DO pH – O HCO3- formado volta para o plasma (contribui para reserva de bases do sangue); – O H+ é passado para a urina através do transporte ativo secundário através de Na+. MECANISMOS DE CONTROLE RENAL DO pH – O HCO3- (base mais importante no sangue) passa em grande quantidade para a urina primária. MECANISMOS DE CONTROLE RENAL DO pH – Na urina primária, o HCO3- reage com H+ formando H2O e CO2, que volta para as células tubulares e de lá passa para o sangue.; – Dessa forma, os rins controlam o equilíbrio tamponante de CO2/HCO3- do plasma. MECANISMOS DE CONTROLE RENAL DO pH – O sistema tampão na urina intercepta uma grande parte dos H+, de tal modo que a urina é levemente ácida. MECANISMOS DE CONTROLE RENAL DO pH Sistema Tampão Fosfato FOSFATO DIBÁSICO FOSFATO MONOBÁSICO AMÔNIA NH3 forma gasosa Definição NH4 + em solução (amônio) Dada pela reação de equilíbrio NH4 + NH3 + H + MECANISMOS DE CONTROLE RENAL DO pH – O NH3 pode difundir livremente através da membrana do túbulo; – A reação de NH3 com H+ forma NH4+ (íons amônios); nessa forma elimina o H+ pois não podem mais retornar para o túbulo. Papel regulador dos rins no balanço ácido-básico onde o excesso de produção de ácido pelas células do organismo são excretados na urina (H+, amônio, fosfato e sulfato) mantendo o balanço do pH (excreção urinária) MECANISMOS DE CONTROLE RENAL DO pH CONCEITO DE CLEARANCE –Cada vez que uma pequena porção de plasma é filtrada pela membrana glomerular, passa para os túbulos e é reabsorvida por eles, o plasma é “depurado” ou “aclarado” das substâncias que não foram reabsorvidas. CONCEITO DE CLEARANCE Exemplo – Dos 125 ml filtrados/min, cerca de 60 ml do que é reabsorvido deixam sua uréia na urina. Em outras palavras, 60 ml de plasma são depurados de sua uréia a cada min pelos rins VISÃO GERAL DAS FUNÇÕES DOS RINS
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