Biologia Tópicos de Resumo - Fluxo Sanguíneo Renal Filtração Glomerular e Clearence

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Julia Muniz | 1 
 
Fluxo sanguíneo renal, 
filtração glomerular e 
clearence 
 
• O fluxo sanguíneo renal apresenta dois 
componentes: 
o Fluxo sanguíneo cortical (FSRC): 
rápido é 90% de todo o fluxo renal. 
o Fluxo sanguíneo medular (FSRM): 
lento e representa 10% do FSR, já que 
os vasos retos (vasa recta) 
apresentam alta resistência vascular. 
O relativo baixo fluxo medular, 
consequente da alta resistência é 
importante para minimizar a diluição 
do interstício hipertônico, importante 
para a concentração da urina. 
 
• A medida do fluxo sanguíneo renal se baseia 
no princípio de Fick (conservação de massa). 
Consiste no fato de que a quantidade de uma 
substância que entra no rim é igual à 
quantidade que sai dele pela veia renal e 
ureter, desde que ela não seja sintetizada e 
nem metabolizada no órgão. Sendo a 
quantidade da substância X que entra no rim 
o produto entre o fluxo sanguíneo renal 
arterial(FSRa) e a sua concentração no sangue 
arterial([X]a) ;a quantidade da substância que 
sai pela veia renal igual ao produto entre o 
fluxo sanguíneo renal venoso(FSRv) e a 
concentração da substancia X na circulação 
venosa([X]v) e a quantidade da substancia que 
sai pelo ureter igual ao produto entre o fluxo 
urinário(Volu) e a concentração da substancia 
na urina([X]u), portanto: 
FSRa x [X]a = (FSRv x [X]v) + (Volu x [X]u) 
• Como o pequeno volume de urina que é 
eliminado foi extraído do plasma, a diferença 
de fluxo entre veia e artéria renal é muito 
pequena, podendo ser ignorada, portanto: 
FSR x ([X]a – [X]v) = Volu x [X]u→FSR = VolU x [X]u / 
[X]a – [X]v 
• Com a concentração arterial(Apah) da 
substância e seu volume(Volu) e concentração 
urinária(Upah), é possível se estimar o FSR. 
Porém, na realidade, o FSR estimado com a 
utilização de PAH corresponde apenas ao 
FSRc, já que o sangue que perfunde a medula 
renal não é depurado dessa substância: 
FSRc = Upah x Volu / Apah 
• Apenas o PAH contido no plasma(Ppah) é 
passível de filtração e secreção. Sendo assim: 
FPRc = Upah x Volu / Ppah →Equação de 
Clearence(quociente entre a carga excretada e sua 
concentração plasmática) 
• Entretanto, tendo em mãos o hematócrito-
Ht(fração do volume total de sangue ocupado 
pelas células) e o FPRc(Fluxo plasmático renal 
cortical-), é possível se estimar o FSRc: 
FSRc = FPRc / 1 – Ht
 
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• O ritmo de filtração glomerular (RFG) 
corresponde à quantidade de plasma que é 
filtrada no capilar glomerular por minuto 
(mL/min). Nesse processo, o plasma atravessa 
a membrana filtrante, composta por três 
camadas: endotélio capilar, membrana basal 
glomerular e epitélio da parede interna da 
cápsula de Bowman. Essa membrana faz com 
que a filtração das moléculas varie de acordo 
com seu raio molecular efetivo e sua carga 
 
• Para isso utiliza-se substancias como a inulina, 
a qual é caracterizada por ser completamente 
ultrafiltrada no glomérulo e não ser 
reabsorvida em secretada no sistema tubular. 
Dessa forma sua quantidade filtrada será igual 
a sua quantidade excretada na urina, ou seja, 
sua carga filtrada é igual a carga excretada: 
RFG x Px = Ux x Volu→ RFG= Ux x Volu / Px 
• A substância utilizada para medida de RFG 
deve ter as seguintes características: Ser 
fisiologicamente inerte e não tóxica; não se 
ligar a proteínas plasmáticas, sendo 
completamente ultrafiltrada nos glomérulos, 
não ser reabsorvida nem secretada pelos 
túbulos renais, não estar sujeita à destruição, 
síntese ou armazenamento renal, mostrar 
clearance constante mesmo quando haja 
grande variação de sua concentração 
plasmática ou do fluxo urinário, ser fácil e 
precisamente determinável no plasma e na 
urina. 
• Na prática médica, a substância mais utilizada 
para se estimar o RFG é a creatinina, um 
derivado da creatina encontrada nos 
músculos. Embora a creatinina seja 
parcialmente secretada (cerca de 10% do que 
é encontrado na urina), os métodos 
colorimétricos utilizados para sua dosagem 
sofrem interferência de outros compostos 
(acetona, ácido ascórbico, piruvato), 
superestimando a real concentração da 
substância (também aproximadamente 10%). 
Sendo assim, o erro obtido na sua dosagem 
plasmática “compensa” a secreção tubular, 
tornando o clearance de creatinina uma 
forma relativamente simples e eficaz para a 
estimativa do RFG. 
OBS: Ritmo de filtração para um único néfron(RFGn) 
se dá: 
 
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• As forças de Starling que determinam o 
movimento de fluido nos capilares 
glomerulares, assim como nos sistêmicos. Em 
um segmento capilar, essa relação é dada pela 
fórmula: 
Puf = (Pcg + πcb) – (πCG + Pcb) 
• Puf(pressão de ultrafiltração), Pcg(Pressão 
hidrostática no capilar glomerular), 
πcb(Pressão oncótica na capsula de bowman), 
πCG(Pressão oncótica no capilar glomerular) e 
Pcb(Pressão hidrostática na capsula de 
bowman) 
• Entretanto, como a pressão oncótica na 
cápsula de Bowman (πCB) é extremamente 
baixa, ela pode ser desprezada. Dessa forma, 
a força propulsora para a filtração nos 
capilares glomerulares (força efetiva de 
ultrafiltração) é determinada pela fórmula: 
Puf = Pcg – (πcg + Pcb) 
• Embora as forças motrizes para o movimento 
de fluido transcapilar sejam as mesmas para 
os capilares glomerulares e para os 
sistêmicos, o fluxo através dos que formam o 
glomérulo é cerca de 1000 vezes mais 
elevado. Isso se deve a dois fatores – pressão 
hidrostática maior e Kf mais elevado. Ao passo 
que o plasma é filtrado, a pressão oncótica 
dos capilares glomerulares aumenta , já que 
as proteínas não são, normalmente, filtradas. 
Dessa forma, a pressão efetiva de 
ultrafiltração diminui ao longo do capilar 
glomerular. 
 
• O ponto em que a pressão Pcg se iguala a (πcg 
+ Pcb) é denominado pressão de ultrafiltração 
de equilíbrio, a partir do qual não ocorre a 
filtração. 
 
• Para a determinação do RFG, outra variável 
tem importância – o coeficiente de filtração 
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(Kf). Ele está relacionado à permeabilidade 
efetiva da parede capilar (k) e à superfície 
total disponível para a filtração (s) 
Kf = k x s 
• Os valores de Kf são, em situações normais, 
mais ou menos constantes. Além disso, 
mesmo que haja modificações do Kf, são as 
forças de Starling os principais responsáveis 
pela filtração glomerular. 
• O ritmo de filtração glomerular corresponde, 
então: 
RFG = Kf x Puf 
 
• A circulação renal apresenta dois leitos 
capilares em série – glomerular e peritubular 
• O fluxo sanguíneo renal, como em qualquer 
outro órgão, depende do gradiente pressórico 
artério-venoso e da resistência vascular: 
FSR = ΔP/R 
• A resistência, nesse caso, é a somatória da 
resistência das duas arteríolas 
• Considerando a pressão na artéria renal 
constante, as situações em que o FSR e o RFG 
variam paralelamente são aquelas em que há 
mudança da resistência imposta pela arteríola 
aferente. Ou seja: 
o Diminuição da resistência da arteríola 
aferente aumenta o fluxo e o RFG. 
Esse último aumenta já que, com a 
diminuição da resistência imposta 
pela arteríola aferente, mais a pressão 
na artéria renal será transmitida aos 
capilares, aumentando, dessa forma, 
o Pcg 
• Entretanto, quando a resistência é modificada 
predominantemente na arteríola eferente, o 
FSR e o RFG variam divergentemente: 
o O aumento da resistência causa 
diminuição do FSR, mas aumenta o 
RFG, já que promove aumento da 
PCG. Entretanto,caso o aumento da 
resistência seja exagerado, a queda 
do FSR predomina e leva a um 
decréscimo do RFG 
• Modificações, seja no RFG seja no FPR, podem 
levar a alterações do que se denomina fração 
de filtração: 
FF = RFG / FPR 
o A FF é maior quando o FPR é baixo do 
que quando elevado 
o Quando a FF aumenta, mais líquido é 
filtrado para fora do capilar 
glomerular, resultando em um maior 
aumento da concentração das 
proteínas no sangue capilar 
glomerular, também sobe a 
concentração proteica no sangue 
capilar peritubular, o que, por sua vez, 
eleva a reabsorção de fluido no túbulo 
proximal. 
 
• A autorregulação é um mecanismo renal 
intrínseco que permite, através de mudanças 
nas resistências das arteríolas, que o FPR e o 
RFG se mantenham essencialmente 
constantes, mesmo frente a variações da 
pressão arterial. O mecanismo envolve dois 
processos básicos – mecanismo miogênico e 
feedback túbulo-glomerular. 
 
• O mecanismo miogênico consiste na alteração 
do calibre vascular em resposta a variações da 
tensão da parede vascular. Aumentos de 
pressão e, consequentemente, da tensão de 
parede, promovem a abertura de canais de 
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cátions não seletivos, levando a 
despolarização e posterior contração das 
células musculares lisas. 
• Feedback túbulo-glomerular: Um aumento do 
RFG gera aumento do fluxo de fluido e, 
consequentemente, da carga de NaCl que 
atinge a região da mácula densa. Como as 
células dessa região apresentam alta atividade 
de cotransportadores NKCC2 (1Na+:1K+:2Cl-), 
esse aumento de carga é detectado e causa 
despolarização dessas células, promovendo 
abertura de canais de Ca++ 
voltagemdependentes e liberação de um 
agente parácrino (ATP, Adenosina ou 
tramboxana). Esse agente, então, se difunde e 
leva a contração das células musculares lisas 
da parede da arteríola aferente, retornando o 
RFG aos seus valores normais. 
 
• Algumas perturbações, sejam fisiológicas ou 
patológicas, fazem com que outros 
mecanismo assumam um papel mais 
importante. Dentre eles podemos citar a 
participação do sistema nervoso simpático e 
da angiotensina II (ANGII) 
• O sistema nervoso simpático age promovendo 
vasoconstrição através da noraepinefrina e 
tem ação “bifásica”. Quando a estimulação é 
moderada (como no exercício físico, por 
exemplo), a vasoconstrição preferencial da 
arteríola eferente causa diminuição do FPR e, 
em grau bem menor, do RFG, aumentando a 
FF. Entretanto, quando a estimulação é 
intensa (choque hipovolêmico, por exemplo), 
ocorre vasoconstrição preferencial da 
arteríola aferente, diminuindo paralelamente 
o RFG e o FPR. Além disso, a descarga 
simpática causa liberação de renina, através 
da estimulação de receptores β1 presentes 
nas células justaglomerulares. 
• A Ang II, potente vasoconstritor, aumenta a 
resistência de ambas as arteríolas; assim, 
diminui o FSR. Entretanto, a arteríola eferente 
é mais sensível à Ang II do que a arteríola 
aferente; essa diferença de sensibilidade tem 
consequências para o efeito da Ang II sobre o 
RFG. Resumindo, baixos níveis de Ang II 
podem aumentar o RFG, pela constrição da 
arteríola eferente, enquanto altos níveis de 
Ang II reduzem o RGF, pela constrição das 
arteríolas aferentes e eferentes. 
Adicionalmente, a Ang II causa contração das 
células mesangiais, com consequente redução 
do coeficiente de ultrafiltração (Kf) e do RGF. 
 
• Conceito: O clearance de uma substância 
indica o volume virtual de plasma que fica 
livre da substância, em determinada 
unidade de tempo. Assim, o clearance de 
uma substância é também denominado 
depuração plasmática da substância. 
Cx = Ux x Volu / Px 
o Cx(Clearence renal da substancia 
X), Ux(concentração na urina da 
substancia X), Volu(Fluxo urinário) 
e Px(Concentração plasmática da 
substancia X) 
• Macromoléculas: Clearence nulo 
• Moléculas de baixo peso molecular: Seu 
valor de Clearence dependem de seus 
mecanismos de transporte tubular. 
• Caso a substância esteja ligada a proteínas 
plasmáticas no cálculo de seu clearance o 
valor de P deve ser multiplicado pela 
fração livre da substância no plasma 
 
• A carga filtrada é igual a carga excretada. 
Nesse caso todo o plasma filtrado fica 
livre da substância, dessa forma o ritmo 
de filtração glomerular é igual ao 
clearence renal dessa substancia. 
• A inulina é uma substância que possui 
essas características 
• Independente da concentração 
plasmática dessas substâncias o clearence 
renal será o mesmo, pois o aumento da 
concentração plasmática também culmina 
em aumento na concentração do filtrado 
glomerular, que é a mesma concentração 
eliminada na urina. 
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• O clearence renal dessas substâncias 
também não se altera com a alteração do 
fluxo urinário 
 
• Substâncias totalmente reabsorvidas pelos 
túbulos: Sua carga excretada é zero e sua 
concentração urinária, nula. Não ocorrendo 
excreção urinária da substância seu clearance 
é zero. Exemplos são a glicose e aminoácidos. 
• Substancias parcialmente reabsorvidas pelos 
túbulos: apresentam clearance menor que o 
de substâncias apenas filtradas, pois, após 
serem filtradas, elas voltam, em parte, ao 
sangue. Assim, o clearance fracional da 
substância (ou seja, a razão entre o clearance 
da substância e o clearance da inulina) deve 
ser menor que 1 
• A quantidade da substância reabsorvida pelos 
túbulos renais (T) corresponde à diferença 
entre sua carga filtrada e sua carga excretada: 
T=(RFG x Px) – (Ux x Volu) 
• Substancias que são reabsorvidas totalmente 
pelos túbulos e que tenham esse transporte 
mediado por carregador, temos 
peculiaridades, já que esses carregadores 
podem se tornar saturados. Dessa forma, para 
essas situações tem-se uma quantidade de 
substancia reabsorvida máxima (Tm). 
Tm = (RFG x Px) – (Ux x Volu) 
• Quando essas substancias passa a ser 
eliminada na urina, inicia-se o seu clearence, o 
qual aumenta a medida que a sua 
concentração no plasma aumenta, já que sua 
reabsorção permanece máxima e constante. 
Dessa forma tem-se que : 
Cx = RFG –Tm/Px 
• Com o aumento da concentração plasmática a 
divisão Tm/Px tende a zero e,portanto, a 
elevação da concentração plasmática de uma 
substância que apresenta um transporte de 
reabsorção saturável faz com que o clearance 
da substância tenda ao clearance da inulina. 
Um exemplo de substancia que possui esse 
comportamento é a glicose. 
 
• O volume de plasma depurado de tal 
substância por minuto é maior que o volume 
de plasma depurado de inulina nesse mesmo 
tempo, a substância que é secretada tem 
clearance maior que o da inulina. Portanto, o 
clearance fracional da substância deve ser 
maior que 1. 
• Substância além de ser filtrada é totalmente 
secretada pelos túbulos, não aparecendo no 
sangue que sai do rim pela veia renal: O 
clearence é igual ao FPR e é o maior valor que 
um clearence renal pode alcançar, já que todo 
o plasma que chega ao rim é depurado da 
substancia pela filtração e secreção. Um 
exemplo de substancia que funciona dessa 
forma é o PAH. 
• Essas substancias secretadas normalmente 
estão associadas a proteínas plasmáticas, 
porém são secretadas pelo rim devido ao 
equilíbrio existente e mantido pelas suas 
concentrações ligadas e livres 
• A quantidade da substancia que é 
secretada(T) pode ser definida pela diferença 
entre a quantidade que é eliminada pela urina 
e a quantidade que é filtrada: 
T = (Ux x Volu) – (RFG x Px) 
• Se a substânciafoi secretada por meio de 
mecanismo que necessita de um carregador, 
elevando-se sua concentração plasmática 
dentro dos limites da capacidade máxima de 
secreção, o plasma renal será totalmente 
depurado da substância, e o clearance da 
substância corresponderá ao fluxo plasmático 
renal. Entretanto, atingido o Tm, posteriores 
aumentos da concentração plasmática da 
substância não ocasionarão elevação havendo 
queda do seu clearance. Essa queda de 
clearence devido ao aumento exagerado da 
concentração plasmática da substancia faz 
com que ela se aproxime do comportamento 
da inulina, já que: 
Cx = RFG –Tm/Px 
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• Para substancias que possuem os processos 
de secreção e reabsorção de forma passiva o 
fluxo urinário altera o seu clearence. 
• Substancia que é reabsorvida passivamente: 
Para esse tipo de substância, quanto maior o 
fluxo urinário, menor é a sua reabsorção. Isso 
acontece porque a substância encontra-se 
mais diluída no lúmen tubular, ou seja, há 
uma queda do seu gradiente de concentração. 
Assim sendo, o clearance de uma substância 
reabsorvida passivamente aumenta com a 
elevação do fluxo urinário. 
• Substancia que é secretada passivamente: No 
caso desse tipo de substância, o aumento do 
fluxo urinário favorece sua secreção, pois 
aumenta sua diluição no lúmen tubular. 
Consequentemente, o clearance de uma 
substância secretada passivamente aumenta 
com a elevação do fluxo urinário.