AULA 12. Sistema Renal e Filtração glomerular

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FISIOLOGIA DO 
SISTEMA RENAL
Profa Dra Kaira Emanuella
“QUAL É A FUNÇÃO 
MAIS IMPORTANTE 
DOS RINS?”
“A função mais importante dos rins
é a regulação homeostática do
conteúdo de água e íons no
sangue, também chamada de
balanço do sal e da água, ou
equilíbrio hidroeletrolítico”
MANUTENÇÃO DO MEIO INTERNO 
PELO RIM 
Regulação do volume de água do organismo:
• Filtração diária de 180 L do plasma, eliminação 
de 1 a 2 L de urina
Controle do balanço eletrolítico: 
• Íons Na+ , K+ , Mg2+, Cl- , HCO3- , Ca2+, HPO4 
Regulação do equilíbrio ácido-base:
• Excreção de radicais ácidos e conservar bases
MANUTENÇÃO DO MEIO INTERNO 
PELO RIM 
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 eritropoetina
Participação na regulação do metabolismo
ósseo de cálcio e fósforo:
• Metabolismo da vitamina D.
Sistema Urinário
• O sistema urinário compreende os órgãos
responsáveis pela formação da urina, os
rins, e outros, a eles associados à
eliminação da urina
• Órgãos formadores de urina:
• Rins (renina/eritropoietina)
• Órgãos destinados à eliminação da urina:
• Ureteres
• Bexiga
• Uretra
Sistema Urinário - RIM
• Os rins humanos são estruturas pares, em forma de feijão,
localizados atrás do peritônio em cada lado da coluna
vertebral
• Eles se estendem desde a XII vértebra torácica até a III
vértebra lombar.
• Os dois rins juntos perfazem menos de 0,5% do peso
corporal total;
• Nos homens, cada rim pesa entre 125 e 170 g, ao passo
que nas mulheres cada rim pesa entre 115 e 155 g.
ULTRAESTRUTURA DO NÉFRON
• A unidade funcional do rim é o néfron.
• Cada rim humano contém cerca de 1,2 milhões de
néfrons, que são tubos ocos compostos por
camada única de células.
• Cada um dos néfrons de cada rim é dividido em
segmentos, e cada segmento é intimamente
associado com vasos sanguíneos especializados.
ARTÉRIAS RENAIS 
ARTERÍOLA AFERENTE
GLOMÉRULO
ARTERÍOLA EFERENTE
CAPILARES PERITUBULARES
VÊNULAS
PEQUENAS VEIAS
VEIA RENAL
ELEMENTOS VASCULARES DO RIM
ELEMENTOS TUBULARES DO RIM
• O túbulo renal é formado por uma camada única
de células epiteliais conectadas entre si,
próximas à sua superfície apical.
• Cápsula de Bowman
• Túbulo proximale, 
• Alça de Henle
• Túbulo distal
• Ducto coletor
VISÃO GERAL DA 
FUNÇÃO RENAL
Filtração, reabsorção, secreção
FUNÇÕES DO NÉFRON
• FILTRAÇÃO
• REABSORÇÃO
• SECREÇÃO
VAMOS PENSAR?
O que acontece ao corpo se a filtração 
continua a uma taxa normal, mas a 
reabsorção diminui à metade da taxa normal?
FILTRAÇÃO 
GLOMERULAR
FILTRAÇÃO GLOMERULAR
•A membrana filtrante do glomérulo é
totalmente permeável a moléculas de
massa de até 5.000 D livremente para o
glomérulo
•Moléculas de 5.000-70.000 D, passam com
razão inversa à massa molecular, em
quantidade muito diminuídas
A filtrabilidade dos solutos é inversamente 
relacionada a seu tamanho
• A barreira de filtração glomerular é seletiva na
determinação de quais moléculas serão filtradas,
com base no seu tamanho e em sua carga elétrica.
• Grandes moléculas, com carga -, são filtradas menos
facilmente que moléculas com carga positiva com igual
dimensão molecular (ex, albumina).
A fração da filtração: somente 20% do 
plasma é filtrado
Corpúsculo Renal –
glomérulo capilar e cápsula de Bowman
Membrana Capilar Glomerular
• Endotélio capilar (fenestrações; cargas fixas negativas)
Membrana basal (colágeno e fibrilas proteoglicanas –
cargas - )
• Podócitos (células epiteliais; cargas - )
Barreira à filtração que, apesar das 3 camadas, filtra diversas
centenas de vezes mais água e solutos do que membrana
capilar normal.
Mesmo com essa alta intensidade da filtração, a membrana
capilar glomerular normalmente não filtra proteínas
plasmáticas
A membrana da fenda de filtração contém diversas proteínas 
exclusivas, incluindo a nefrinae a podocina. 
POR QUE SE FORMA O 
FILTRADO?
SOMA DAS FORÇAS A FAVOR E CONTRA 
FILTRAÇÃO GLOMERULAR
• Forças que produzem a filtração: 
• Pressão oncótica;
• Pressão hidrostática;
Produção de um ultrafiltrado de plasma dos capilares 
glomerulares para a cápsula de Bowman:
 Livre de proteínas e elementos celulares
 Quantidade de Sais e moléculas orgânicas similares à
do plasma
A ultrafiltração é causada pelas forças de Starling:
Balanço entre as forças hidrostática e oncótica 
transcapilares
FILTRAÇÃO GLOMERULAR (FG)
• A pressão efetiva de filtração representa a soma das
forças hidrostáticas e coloidosmóticas que favorecem ou se
opõem à filtração através dos capilares glomerulares
• Essas forças incluem:
1. Pressão hidrostática, nos capilares glomerulares (PG) que
promove a filtração;
2. Pressão hidrostática na cápsula de Bowman (PB), por fora
dos capilares que se opõe à filtração;
3. Pressão coloidosmótica das proteínas plasmáticas (πG)
que se opõe à filtração;
4. Pressão coloidosmótica das proteínas na cápsula de
Bowman (πB) promove a filtração; nula
FORÇAS FÍSICAS NA FG
FILTRAÇÃO GLOMERULAR (FG)
Pressão hidrostática glomerular 60
Pressão coloidosmótica na cápsula de 
Bowman
0
Forças Favoráveis à Filtração (mmHg)
Pressão hidrostática na cápsula de 
Bowman
18
Pressão coloidosmótica nos capilares 
glomerulares 
32
Forças que se opõem à filtração (mmHg)
Pressão efetiva de filtração = 60-18 -32 = +10 mmHg
A filtração ocorre por causa da pressão 
hidrostática nos capilares
Fatores que permitem a filtração:
1- A pressão hidrostática do sangue fluindo através dos
capilares glomerulares faz com que o líquido passe pelo
endotélio. Pressão média de 60 mmHg.
2- A pressão osmótica coloidal dentro dos capilares
glomerulares é superior à pressão do líquido dentro da cápsula
de Bowman devido a presença de proteínas no plasma.
Favorece o retorno.
3- A cápsula de Bowman é um espaço fechado criando uma
pressão hidrostática contrária.
A Pressão hidrostática aumentada na cápsula de
bowman diminui a FG
• em certas condições patológicas, associadas à obstrução
do trato urinário (hidronefrose), a pressão na cápsula
de Bowman pode aumentar de forma acentuada
causando redução grave da FG
A pressão coloidosmótica capilar aumentada
reduz a FG
• À medida que o sangue passa da arteríola aferente
eferente, a [ ] de proteínas plasmáticas ↑ por cerca de
20%. Líquido cápsula de Bowman
A filtração ocorre por causa da pressão 
hidrostática nos capilares
TAXA DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR
(TFG)
• “O volume de fluido que é filtrado para dentro da
cápsula de Bowman por unidade de tempo”
• A TFG média é de 125 mL/min, ou de 180 L/dia,
• Os rins filtram todo o volume plasmático 60 x por dia,
ou 2,5 x a cada hora.
• Influenciada pela:
• pressão de filtração
• coeficiente de filtração
TFG E PRESSÃO ARTERIAL
• A PA fornece a pressão hidrostática, que
impulsiona a filtração glomerular.
• E se a pressão arterial aumentar, a TFG
aumenta, e se a pressão arterial diminuir, a
TFG diminui?
• A TFG é constante em uma ampla faixa de 
pressões arteriais.
TFG E PRESSÃO ARTERIAL
• A TFG é controlada primariamente pela
regulação do fluxo sanguíneo através das
arteríolas renais.
• Se a resistência global das arteríolas renais
aumenta, o fluxo sanguíneo renal diminui, e o
sangue é desviado para outros órgãos.
• O efeito do aumento da resistência sobre a TFG,
entretanto,depende de onde a mudança na
resistência ocorre
TFG E O FLUXO SANGUÍNEO RENAL
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)
Alterações no fluxo plasmático renal 
(FPR) e taxa de filtração glomerular (TFG) 
A TFG ESTÁ SUJEITA A 
AUTORREGULAÇÃO
RESPOSTA MIOGÊNICA 
O aumento da pressão arterial abre canais iônicos
sensíveis ao estiramento na arteríola aferente,
causando:
• vasoconstrição
•redução do fluxo sanguíneo
• redução da pressão capsular
REFLEXO MIOGÊNICO DA ARTERÍOLA AFERENTE 
Ra
Re
Pressão arterial
Distensão  contração
Aparelho justaglomerular
BALANÇO JUSTA GLOMERULAR
- As células da mácula densa (localizadas no
complexo justaglomerular) são sensíveis ao fluxo
tubular e segregam substâncias vasoconstritoras
ou vasodilatadoras que atuam na arteríola
aferente.
A TFG ESTÁ SUJEITA A 
AUTORREGULAÇÃO
APARELHO JUSTAGLOMERULAR
Ap. JG
Na+
-
Re
Ra
Velocidade de fluxo ou carga de Na+
REALIMENTAÇÃO (FEEDBACK) 
TÚBULO-GLOMERULAR
RETROALIMENTAÇÃO TUBULOGLOMERULAR 
Hormônios e neurônios autonômicos 
também influenciam a TFG
•Sistema nervoso simpático e catecolaminas
circulantes–vasoconstrição;
•Angiotensina II e hormônio antidiurético
(ADH)- vasoconstrição;
•Endotelina – vasoconstrição;
•Prostaglandinas, óxido nítrico, bradicinina,
dopamina – vasodilatadores;
Todo o plasma é filtrado
60 vezes por dia
180 litros de 
plasma são 
filtrados por dia
Homem normal de 70 Kg: 
3 litros de plasma
Excreção diária 
(média): 1,5 litros de 
urina
O quê acontece 
com os 
178,5 litros 
filtrados por dia?
Filtração Glomerular
Mecanismos renais de manipulação do plasma
http://www.sci.sdsu.edu/Faculty/Paul.Paolini/ppp/lecture23/sld009.htm
178,5 litros /dia
Filtração
Reabsorção
Reabsorção
Reabsorção
Mecanismos renais de manipulação do plasma
REABSORÇÃO
REABSORÇÃO
•Movimento de solutos e água do lúmen
tubular para o líquido intersticial.
•A maior parte dessa reabsorção ocorre no
túbulo proximal.
•A reabsorção no néfron distal é finamente
regulada, - reabsorção seletiva de íons e
água de acordo com as necessidades
•A reabsorção pode ser ativa ou passiva
REABSORÇÃO TUBULAR
 Responsável pelo retorno de 99% do volume
filtrado;
 Mecanismos ativos ou passivos
REABSORÇÃO TUBULAR DE 
SÓDIO
O transporte apical do Na+ utiliza várias proteínas
transportadoras por simporte e antiporte ou de
canais de vazamento abertos:
 No túbulo proximal- trocador Na+-H+ (NHE) e o canal
de Na+ epitelial(ENaC) na membrana apical.
Transporte ativo secundário: simporte com sódio, SGLT
Bomba K pela Na-K-ATPase.
REABSORÇÃO TUBULAR DE 
ÁGUA
 Aumento da concentração de solvente no
lúmen do túbulo (retirada do Na+), origina um
gradiente e há entrada passiva de solvente.
Pressão nos vasos 20% mais proteínas
Reabsorção de 80% de volume de água
 Ação do ADH (T. distal, coletor)
O TRANSPORTE RENAL PODE 
ATINGIR SATURAÇÃO
• A saturação refere-se à taxa de transporte máximo, que
ocorre quando todos os transportadores disponíveis
estão ocupados (saturados com) pelo substrato
PRESSÃO NOS CAPILARES PERITUBULARES 
E REABSORÇÃO
• A pressão hidrostática nos
capilares peritubulares é
menor do que a pressão
coloidosmótica, de modo
que a pressão resultante
favorece a reabsorção
PH 60
32
18
SECREÇÃO
SECREÇÃO
• “É a transferência de moléculas do líquido 
extracelular para o lúmen do néfron”
• Depende principalmente de transporte de
membrana.
• Regulação da homeostasia de K+ e H+
• Regulação de xenobióticos
• Processo ativo
SECREÇÃO
EXCREÇÃO
EXCREÇÃO
• O líquido no final do néfron tem pouca semelhança
com o líquido que foi filtrado Glicose, aa e
metabólitos úteis desaparecem
• Apenas a taxa de excreção de uma substância não
nos diz nada sobre como o rim maneja essa
substância.
• A taxa de excreção de uma substância depende:
• 1) da taxa de filtração da substância e
• 2) se a substância é reabsorvida, secretada ou
ambas
Substâncias Usadas devem obedecer os seguintes 
requisitos:
 Ser livremente filtrada através dos glomérulos para o espaço
de Bowman
 Não ser reabsorvida ou secretada pelos néfrons
 Não ser metabolizada ou produzida pelos rins
 Não alterar a TFG
As mais comumente usadas são:
• EXÓGENA: Inulina
Polímero de frutose administrado por via endovenosa
• ENDÓGENA: Creatinina
Produto do metabolismo da creatina dos músculos esqueléticos
MEDIDA DA TFG
DEPURAÇÃO RENAL
• Depuração renal (Dr) importância clínica
• É a retirada de determinada substância do plasma
O volume de plasma que é completamente depurado 
dessa substância, na unidade de tempo (mL/min)
• Se substância não é reabsorvida e nem secretada a 
Dr= TFG
• Quando a substância é reabsorvida, a depuração é
menor que a TFG (ex: glicose)
• Quando é secretada, sua depuração é maior que a TFG
E COMO ESSES 
PROCESSOS 
OCORREM EM CADA 
TÚBULO?
TÚBULO PROXIMAL
• Responsável pela reabsorção;
• Alta capacidade de transporte e baixo
gradiente de concentração;
• Enquanto 180L de material filtrado fluem por
meio do túbulo proximal, cerca de 70% é
reabsorvido, restando apenas 54 L.
• Função principal do túbulo proximal é a
reabsorção de fluido isosmótico
-
• REABSORÇÃO
TÚBULO PROXIMAL
• REABSORÇÃO
• SISTEMAS DE TRANSPORTE
• Transcelular – através das células
• Paracelular – entre as células 
TÚBULO PROXIMAL
• Ramo descendente fino:
altamente permeável a água
• Ramo ascendente fino e grosso:
baixa permeabilidade a água 
• O fluido que passa pela alça de 
Henle se torna mais diluído (maior 
reabsorção de solutos). 
• O fluido se torna hiposmótico
(100mOsM) e cai de 54L para 18L. 
• Neste momento, 90% do volume
filtrado já foi reabsorvido.
ALÇA DE HENLE
• REABSORÇÃO
O fluido tubular ao passar 
pelo ramo descendente vai 
se concentrando em direção 
à curva da alça e ao atingir a
porção ascendente vai sendo
diluído até hipotonicidade
túbulo distal 
ALÇA DE HENLE
Mecanismo de 
contracorrente
TÚBULO DISTAL
• Células cúbicas;
• Poucas microvilosidades;
• Reabsorção de NaCl, bicarbonato 
e cálcio;
• Secreta H+, amônia;
-
DUCTO COLETOR
• Reabsorção de Na+ e secreção K+
• Secreção de H+; reabsorção de
K+;
• Quando necessário secreção de
bicarbonato
-
O conhecimento da TFG nos auxilia a determinar como o 
rim manipula um soluto
Se a taxa de filtração é maior que a taxa 
de excreção...
Existe reabsorção.
Se a taxa de excreção é maior do que a 
taxa de filtração....
Existe secreção.
Se as taxas de filtracao e excrecao são as 
mesmas...
A molécula passa pelo néfron sem 
que haja reabsorção ou secreção
Se a depuração é menor que da inulina... Existe reabsorção da molécula.
Se a depuração é igual da inulina... A molécula não é reabsorvida nem 
secretada.
Se a depuração da molécula é maior que 
a depuração da inulina...
Existe secreção da molécula.
ALDOSTERONA
• Manutenção do fluído
extracelular por conservar
sódio e secretar potássio:
• Aumento da pressão
arterial e da volemia.
HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO (ADH)
• Ação vasopressora;
• Ação em receptores
localizados nas células
principais do túbulocoletor;
• Regula a osmolaridade e
volume da urina. 
MECANISMO DO ADH NOS TÚBULOS
SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA