Anatomia funcional renal e filtração glomerular

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Rins 
Funções dos rins
Excreção de produtos indesejáveis do metabolismo, de substâncias químicas estranhas e dos metabolitos hormonais Como a ureia (aminoácidos), creatinina (da creatina), ácido úrico (ac. nucleicos), produtos finais da degradação de hemoglobina e metabolitos de vários hormônios, além de substancias estranhas como pesticidas, fármacos e aditivos alimentícios 
Regulação do balanço de agua e dos eletrólitos, visando a obtenção de homeostasia. Caso o ganho exceda a excreção a quantidade de agua e eletrólitos aumenta e vice-versa
Regulação da PA, isso ocorre tanto devido a excreção variável de sódio e agua, quanto pela secreção de hormônios e fatores ou subtancias vasoativas (renina) que levam a formação de produtos vasoativos como a renina
Regulação do balanço acido-basico: os rins contribuem para a regulação do balanço acidobásico, junto com pulmões e tampões dos líquidos corporais, pela excreção de ácidos e peça regulação dos estoques de tampões dos líquidos corporais. Os rins são a única forma de eliminar certos tipos de ácidos do corpo (ex: ac. sulfúrico e fosfórico – gerados pelo metabolismo das proteínas
Produção de eritrócitos, pois eles produzem a eritropoetina (EPO) que estimula a produção de hemácias pelas células-tronco hematopoeticas na medula óssea. Estimulada principalmente pela hipóxia 
Regulação da produção da forma ativa da vitamina D (1,25-Di-hidroxivitamina D3 – calcitrol), que tem importante função de absorção de cálcio pelo trato gastrointestinal e pelos ossos.
Produção de glicose durante jejuns prolongados, através de aminoácidos no processo de gliconeogênese (equivalente ao fígado)
Em casos de insuficiência renal aguada ou doença renal crônica essa função de manutenção da homeostase é interrompida, com a insuficiência renal total (potássio, sódios, ácidos e líquidos corporais e outras substancias se acumulam no corpo, causando morte em poucos dias, a não ser que seja feita a hemodiálise para tentar restaurar o balanço corporal 
Anatomia fisiológica dos rins
Parede posterior do abdômen, fora da cavidade peritoneal, pensando cerca de 150g e tamanho aproximado de uma mão fechada
Hilo: VAP (veia renal, artéria renal e pelve renal, que se continua como ureter), além de suprimento nervoso e vasos linfáticos. 
Dos ureteres a urina é conduzida para bexiga, que é responsável pelo armazenamento da mesma e que periodicamente a elimina do corpo (micção)
O rim é revestido por uma capsula fibrosa resistente que tem função de proteger das estruturas internas mais delicadas. 
Internamente é subdividido em medula e córtex. Sendo a medula divida em 8 ou 10 massas de tecido em forma de cone - as pirâmides renais – o ápice dessas pirâmides estão as papilas renais que se projetam para os cálices menores que formam os cálices maiores que confluem para a pelve renal..
Suprimento sanguíneo renal
o fluxo sanguíneo para os dois rins corresponde normalmente a 22% do debito cardíaco ou 1.100 ml/min
Artéria renal – artérias interlobares – a. arqueadas – .interlobulares – a. aferente - capilares glomerulares – a. eferente – capilares peritubulares 
Sendo assim, a circulação renal possui duas redes de capilares em série, separadas pela artéria eferente, que auxiliam na regulação da pressão hidrostática 
Pressão hidrostática alta nos capilares glomerulares = rápida filtração de líquidos e eletrólitos 
Pressão hidrostática baixa nos capilares peritubulares = rápida reabsorção 
As arteríolas peritubulares se esvaziam nos basos do sistema venoso que progressivamente se transformam em:
Veias interlobulares – veia arqueada – veia interlobar – veia renal 
Nefron
unidade funcional do rim, cada um possui cerca de 1 a 1,2 milhões de néfrons cada um capaz de formar urina. O rim não pode regenerar novos néfrons. Portanto, uma lesão renal, doença ou envelhecimento gera um declínio gradual de néfrons (mais ou menos 10% a cada 10 anos, após os 40), porém essa perda não oferece risco a vida pois os néfrons remanescentes se adaptam para secretar de forma apropriada os líquidos, eletrólitos e resíduos 
Componentes dos néfron
Glomérulo: grande quantidade de liquido é filtrado no sangue. É formado de capilares anastomosados que possuem pressão hidrostática alta ( 60 mmHg), são recobertos por células epiteliais (mesotélio)
Capsula de Bowman: envolve o glomérulo, e é pra onde o liquido filtrado pelo mesmo se dirige 
Túbulo contorcido proximal; situado no córtex renal
Alca de henle: mergulha na medula renal, possui porção descendente e ascendente, porção inferior da descendente e a ascendente são delgadas.
- No fim do ramo ascendente existe um pequeno segmento que tem em sua parede placa de células epiteliais especializadas (macula densa) – controla a função do néfron 
Túbulo contorcido distal: situado no córtex renal 
Túbulo conector e túbulo coletor cortical 
Ducto coletor cortical: aproximadamente 10 ductos coletores corticais se unem para formar um ducto coletor cortical maior, que se dirige para a medula formando o ducto coletor medular
Eles se unem para formar ductos coletores progressivamente maiores, até, por fim. Desembocarem pela papila na pelve renal.
Néfrons corticais X néfrons justamedulares
Corticais: glomérulos localizados na parte superior do córtex, alça de Henle curta que não mergulham muito na 
Justamedulares: glomérulos localizados mais profundamente no córtex (próximo a medula), alça de Henle mais longa, mergulham profundamente na medula, chegando próximo as papilas
Vascularização dos néfrons corticais é feita pelos capilares peritubulares, já dos justamedulares é feita por das arteríolas eferentes, que vão até a região externa da medula e se dividem em capilares peritubulares especializados chamados vasa recta que acompanham a alça de Henle – são importantes para formação de urina concentrada 
Bexiga
Camara de musculo liso (musculo detrusor), composta por duas partes principais 
Corpo: local onde a urina é armazenada
Colo: extensão afunilada do corpo que se conecta com a uretra 
Trigono vesical: dois óstios ureterais e um óstio uretral, a musocsa dessa região é lisa, em contrate com a mucosa do restante da vesícula 
Musculo detrusor: suas fibras se estendem em todas as direções e quando contraídas, podem aumentar a pressão no interior da bexiga até 60 mmHg – sendo a principal etapa no esvaziamento da bexiga. Suas células são acopladas eletricamente po vias de baixa resistência, facilitando que o potencial de ação se difunda rapidamente, causando a contração simultânea de toda bexiga 
O colo vesical é revestido por musculo detrusor enlac erado em grande quantidade de tecido elástico, sendo chamado de esfíncter interno, que impede o esvaziamento da bexiga até a pressão chegar ao limiar critico 
Além desse, existe o esfíncter externo da bexiga, que é composto de músculo liso e pode ser controlado consciente mente, impedindo a micção em locais indevidos 
Inervação
Principal suprimento nervoso: nervos pélvicos – plexo sacro – medula espinhal (S2 e S3)
Esses nervos têm fibras sensoriais e motoras. As sensoriais detectam o grau de distensão da bexiga, os sinais de distensão da uretra posterior são os principais responsáveis pelo inicio do reflexo da micção . Já as fibras motoras são parassimpáticas 
Além dos pélvicos, existe outra inervação importante na bexiga. As fibras motoras esqueléticas no nervo pudendo (inerva o esfíncter externo da bexiga) – fibras somáticas. Além da inervação simpática dos nervos hipogástricos que estimulam vasos sanguíneos, algumas fibras sensoriais que passam podem ser importantes na sensação de plenitude e de dor.
Miccção
Quando a parede vesical, principalmente na região da uretra posterior é preenchida por urina em alta pressão são ativados os receptores sensoriais de estiramento. Os sinais sensoriais desses receptores são conduzidos aos segmentos sacrais da medula pelos nervos sensoriais pélvicos, por reflexo, o sinal volta pelas fibras nervosas parassimpáticas (também dos nervos pélvicos). Isso geracontrações de micção que se sobrepõem ao tônus basal.
O reflexo da micção é um reflexo espinhal totalmente autônomo, mas pode ser inibido ou facilitado pelos centros cerebrais.
Centros potentes localizados no TE, mais precisamente na ponte, inibitórios e excitatórios 
Vários centros localizados no córtex, em sua maioria inibitórios mais podem se tornar excitatórios
Esses centros podem evitar a micção mesmo quando há reflexo de micção, pela contração tônica do esfíncter externo da bexiga, até um momento mais conveniente 
 No momento da micção os centros corticais auxiliam os centros sacrais a iniciar o reflexo e ao mesmo tempo relaxam o esfíncter vesical externo 
Micção voluntaria: contração da musculatura abdominal, levando um maior número de urina para o colo vesical e para uretra posterior, estimula os receptores de estiramento que inicia o reflexo da micção e inibe esfíncter uretral externo 
Formacao da Urina 
Intensidade da excreção da urina= intensidade da filtração – intensidade da reabsorção + intensidade da secreção
Filtração Glomerular
Composição do filtrado glomerular: o filtrado é essencialmente livre de proteínas (parede dos capilares glomerulares é relativamente impermeável a elas). Os outros constituintes do filtrado te, basicamente a mesma concentração do plasma..
Filtração glomerular se da devido a alta pressão hidrostática glomerular e alto Kf (coeficiente de filtração capilar). A FG no humano adulto é de cerca de 180L/dia ou 12,5ml/min.. Cerca de 20% do plasma que flui pelos rins são filtrados pelos capilares (fração do filtração)
Fração de filtração = FG/fluxo plasmático renal
Kf = área de filtração X permeabilidade
Membrana capilar glomerular: endotélio + membrana basal+ podócitos barreira de filtração Características 
Características: 
Endotélio fenestrado, apesar de grandes fenestras, a carca fixa negativa das células endoteliais impede a passagem de proteínas 
Membrana basal constituída de colágeno e fibrilas proteoglicanas (carga elétrica neg) com grandes espaços 
Podócitos são separados por lacuna chamadas fendas de filtração (também possuem carga negativa) 
Obs: a albumina tem dimanetro menor do que o diamnetro médio das fenestrações, porém possui carga negativa, que causa uma repoulsão na membrana
Em algumas doenças renais a perca da carga negativa da membrana é um dos primeiros sinais, até mesmo antes de modificações histológicas, permitindo a passagme de proteínas com baixo peso molecular como a albumina (proteinúria)
Determinantes da FG
FG = Kf x Pressão liquida de filtração
Pressão liquida de filtração (10 mmHg) = pressão hidrostática glomerular (60) – pressão da capsula de bowman (18) – pressão oncótica glomerular (32)
A única pressão que favorece a filtração é a pressão hidrostática glomerular, teoricamente a pressão coloidosmotica da capsula de bowman também mais ela é considerada nula 
O Kf renal é quatro vezes maior que os dos demias capilares do corpo, ele é diretamente proporcional ao FG. Algumas doenças podem modifica-lo, como por exemplo o diabetes melito e hipertensão não tratados, pois aumentam a espessura dos vasos e/ou lesão capilares diminuindo eventualmente a área de filtração 
Obstrução nas vias urinarias podem gerar aumento da pressão hidrostática na capsula de bowman, o que repercurte em uma diminuição na FG, podendo levar a hidronefrose (distensão da pelve renal) e lesar ou destruir o rim.
Pressão hidrostática glomerular: regulada por 3 variaveis 
Pressão arterial 
Resistência da arteríola aferente 
Resistência da arteríola eferente 
Pressão arterial aumentada tende a aumentar o a PHG, aumento da resistência da arteríola aferente tende a diminuir a PHG e aumento na resistência da arteríola eferente tende a aumentar a PHG
Porem o terceiro caso, quando a contricção é muito elevada pode levar a uma redução da FG, pois a pressão coloidosmotica ultrapassa a pressão hidrostática 
Fluxo Sanguíneo Renal
O fluxo sanguíneo renal de um homem adulto tem uma media de 1.100mL/min (aprox. 22% do debito cardíaco), eles recebem fluxo sanguíneo muito elevado (considerando seu peso). Os rins consomem duas vezes mais oxigênio que o cérebro, quantidade que excede muito suas necessidades metabólicas, isso de da devido ao alta intensidade de reabsorção ativa de sódio nos túbulos.
Controle fisiológico da filtração e do fluxo sanguíneo renal 
Sistema nervoso simpático e diminui a FG, porem tem pouca ação (exceto em situações extremas)
Hormônios e autocoides 
Noraepinefrina e epinefrina diminuem a FG (causam contrições nas arteríolas aferentes e eferentes), também tem pouca ação (exceto em situações extremas)
Endotelina (autocoide liberado pelas células endoteliais lesionadas) contribui para hemostasia e em casos de doenças associadas a lesão vascular (como insuficiência renal aguda) contribui para vasoconstricção e diminuição da FG
Angiotensina II poderoso vasoconstrictor que age principalmente nas arteríolas eferentes, pois nas aferentes sua ação é iniba por vasodilatadores como NO e prostaglandina.
Oxido nítrico (autocoide)l vasodilatador liberado por todos capilares do corpo, ele diminui a resistência vascular e aumenta a filtração e a excreção urinaria 
Prostaglandina e bradicina causam vaso dilatação e aumentam a FG e o fluxo renal 
Autorregulação do FG e do fluxo sanguíneo renal
Nos rins essa autorregulação é importante para manter a FG relativamente constante e permitir o controle preciso da excreção renal de agua e solutos, mesmo com flutuações da pressão arterial.
Essa autorregulação previne alterações extremas de excreção renal 
Além dessa autorregulação, existem mecanismos adaptativos adicionais nos túbulos renais que permitem aumentar a intensidade a intensidade da reabsorção,q uando a FG se eleva – balanço glomerulotubular 
 Mas mesmos com esses mecanismos a variação de PA ainda tem efeitos sobre a excreção renal de água e sódio (diurese pressórica / natriurese pressórica)
Feedback tubuloglomerular
Células da macula densa (inicio do TCD) e células junstaglomerulares ( arteríola eferente e aferente)
#macula densa: grupo de células especializadas em intimo contato com as arteríolas. Elas possuem aparelho de Golgi (organelas secretoras) apontadas para as arteríolas, o que sugere que elas secretam substancias para as mesmas 
A diminuição da FG, lentifica o fluxo nos túbulos e com isso a reabsorção de sódio no ramo ascendente da alça de henle é maior. Quando as células da macula densa detectam essa mudança de concentração de sódio elas tem duas ações
Reduzir a resistência vascular das arteríolas aferentes aumentando a pressão hidrostática ajudando a retornar a FG normal
Estimula a liberação de Renina pela pelas arteríolas, esse hormônio vai desencadear uma cadeia que culmina na produção de agiotensina II, essa vai causar vasoconstricção da arteríola eferente aumenta pressão hodrpstatica glomerular e ajuda a retornar a FG normal 
Paciente hipertensos (deviso estenose da artéria renal) tratados com bloqueadores de angiotensina II, podem diminuir consideravelmente a FG causando um quadro de insuficiência renal aguda. Por isso precisa-se haver monitoramente de pacientes que fazem uso desse terapêutico (hipertensão, insuficiência cardíaca congestiva)
Autorregulação miogênica do fluxo sanguíneo: capacidade dos vasos sanguíneos de resistirem ao estiramento, durante o aumento da pressão aretrail pressão arterial