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SISTEMA URINÁRIO FISIOLOGIA E BIOQUÍMICA Maria Clara Ribeiro | Medicina | 2018.1 Maria Clara Ribeiro PÁGINA 1 Rim Medula: Dividida em pirâmides renais. Cada pirâmide possui: - Ápice renal - Papila renal que se projeta em uma região de fundo cego - Cálice menor que vão se unir para formar cálice maior - Cálice maior que vai se unir para formar a pelve renal que continuará com ureter. Observação: As paredes do cálice, da pelve e do ureter vão possuir elementos contrateis que propelem a urina em direção à bexiga. Córtex Néfron (unidade morfofuncional do rim) Corpúsculo renal (cápsula de Bowman + glomérulo renal) Glomérulo: - Recebe e filtra o sangue que chega. - Capilares glomerulares: Formação: Artéria renal vai dar origem a arteríolas aferentes que vão chegar na cápsular e originar os capilares glomerulares. Quantidade: 20 a 40 capilares. Capilares vão dar origem ao glomérulo e vão deixar a capsula de Bowmann pelas arteríolas eferentes que, ao longo do trajeto, vão originar os capilares pertitubulares que vão enovelar todo o néfron. A taxa de filtração glomerular é modulada pelo tônus vascular. Assim, para ter uma boa filtração: A arteríola aferente precisa estar com baixa contrição e alta dilatação (chegar mais sangue). Por sua vez, a arteríola eferente precisa estar com alta constrição e baixa dilatação (maior resistência na hora do fluxo sanguíneo seguir adiante do glomérulo – permaneça mais tempo no glomérulo). Maria Clara Ribeiro PÁGINA 2 Cápsula de Bowman: - Todo filtrado vai cair na cápsula de Bowman - Possui duas capilarizações: glomérulo (função de filtração) e capilares (função de nutrir o néfron). • Túbulos renais (túbulo proximal, alça de Henle e túbulo distal) • Tipos de néfrons: Ambos os néfrons apresentam capilares peritubulares que vão retornar ao córtex e vão esvaziar em veias corticais. a) Néfron cortical - São localizados no córtex e a alça de Henle tem uma penetração mínima na medula. - Constitui a maioria dos néfrons presentes nos rins, com isso, a maior parto do fluxo sanguíneo é direcionada para ele (90%). - Capilares peritubulares enovelam todo o néfron. b) Néfron justamedulares - Sua alça de Henle se localiza profundamente na medula e seu glomérulo se localiza no córtex. - Representa a minoria dos néfrons (10%). - Seus vasos são mais retos (vasos retos) e ficam perpendicular aos túbulos renais. - Penetração da alça de Henle na medula e conformação dos vasos retos são importantes mecanismos de contracorrente, o que é importante para concentrar a urina. - Fluxo sanguíneo menor e mais lento. Observação: Nem todos os néfrons vão ser funcionais. Dessa forma, alguns néfrons são considerados de reserva, ou seja, caso haja lesão em algum néfron Maria Clara Ribeiro PÁGINA 3 funcional, os de reserva vão ser recrutados. Uma pessoa com insuficiência renal significa que já lesou tanto os néfrons funcionais, quanto aqueles que são de reserva. Funções Renais Regulação do volume da água corporal Atuam de duas formas: 1ª. Curto prazo - através da secreção de hormônios, como a renina. 2ª. Longo prazo - por meio da regulação de água e sódio. Controle eletrolítico Filtra e absorve eletrólitos (Potássio um dos mais importantes – relacionado com arritmias). Controle do equilíbrio ácido-base Atua excretando ácido que foram gerados pelo metabolismo de proteínas e regula o estoque de tampão do organismo. Observação: uma insuficiência renal causa acidose no organismo. Controle da osmolaridade sanguínea Regula a excreção de água e íons. (Quanto maior a ingestão de íons sódio, maior será a eliminação – homeostasia) Conservação de nutrientes Processo de reabsorção. Excreção de resíduos metabólicos e substancias exógenas • Ureia: metabolismo de proteínas • Creatinina: metabolismo da creatina muscular • Ácido úrico: metabolismo dos ácidos nucleicos • Bilirrubina: metabolismo da hemoglobina • Hormônios • Principal via de excreção de metabólicos provenientes de fármacos. Regulação da produção de eritrócitos Secretam eritropoietina em resposta a hipóxia. Este hormônio atua estimulando a produção de hemácias pelas células tronco. Observação: Insuficiência renal pode levar a anemia devido a reduzida secreção de eritropoietina. Regulação na produção de 1,25 di-hidroxivitamina D3 (calcitriol) Faz a hidroxilação da vitamida D3, formando sua forma ativa. Gliconeogênese Controle da glicemia no jejum prolongado Funções hormonais • Secreção de eritropoietina • Secreção de renina • Hidroxilação do calcitriol Maria Clara Ribeiro PÁGINA 4 Produção de Urina –Néfron Para produzir a urina, os néfrons e os ductos coletores realizam 3 processos básicos: filtração glomerular, reabsorção e secreção tubular. A quantidade de plasma circulante de um homem adulto é em média de 3 litros, sendo, por dia, 180L do plasma filtrado pelos rins. Em condições normais, 1,5L de urina são eliminados por dia, o que significar que 99% de liquido é absorvido I. Filtração Glomerular: Nessa etapa, a água e a maior parte de solutos do plasma sanguíneo (água, sais minerais, vitaminas, glicose e ureia) atravessam a parede dos capilares glomerulares, onde são filtrados e passam para o interior da cápsula glomerular e, em seguida, para o túbulo renal. II. Reabsorção Tubular: Conforme o liquido filtrado flui pelos túbulos renais e ductos coletores, as células tubulares reabsorvem aproximadamente 99% da água e dos solutos. A água e os solutos retornam ao sangue que flui pelos capilares peritubulares e arteríolas retas. III. Secreção Tubular: As células dos túbulos renais e ductos coletores secretam outros matérias para o líquido. (Remoção da substância do sangue). Os solutos e líquido que fluem para os cálices renais menores e maiores e para a pelve renal, formam a urina e são excretados. 1. Filtração Glomerular O processo de formação de urina começa com a filtração pelos capilares que é impulsionada pelas forças de Starling. A filtração corresponde a 20% do fluxo plasmático renal. Os outro 80% restantes, junto com as proteínas e as células sanguíneas, fluem pela arteríola eferente para os capilares peritubulares e daí para a circulação sistêmica via veia renal. As substâncias a serem filtradas precisam atravessar as três barreias de filtração (membrana de filtração para entrar no lúmen do túbulo. Membrana de Filtração glomerular Os capilares glomerulares e os podócitos – que circundam os capilares – formam uma barreira permeável conhecida como membrana de filtração. Ela possibilita a filtração de água e pequenos solutos, mas impede a filtração da maior parte das proteínas plasmáticas, células sanguíneas e plaquetas. As substancias filtradas do sangue atravessam três barreiras de filtração: • Células endoteliais glomerulares: Contém muitos poros (fenestrações) com pequenos diâmetros, o que possibilita que os solutos do plasma sanguíneo saiam dos capilares glomerulares, mas impede a filtração de células sanguíneas e plaqueta. • Lâmina basal: Camada de pequenas fibras colágenas em uma matriz lipoproteica, se localiza entre o endotélio e os podócitos. A sua carga negativa impede a filtração de proteínas plasmáticas carregadas negativamente. Maria Clara Ribeiro PÁGINA 5 • Podócito: Estendendo-se há milhares de processos denominados pedicelos que envolvem os capilares glomerulares. Os espaços entre os pedicelos são as fendas de filtração que apresentam finas membranas. Isso possibilita a passagem de água, glicose, vitaminas, ureia, amônia, íons, proteínas muito pequenas e aminoácidos. Fluxo sanguíneoRenal O fluxo sanguíneo renal é de 1250ml/min, o que representa 25% do débito cardíaco. Os rins recebem um fluxo sanguíneo extremamente alto comparado com outros órgãos. Consumo de oxigênio: O oxigênio consumido pelos rins se deve à altas taxas de reabsorção ativa do sódio pelos túbulos renais. Equação: PRESSÃO ARTERIAL RENAL – PRESSÃO VENOSA RENAL RESISTÊNCIA VASCULAR RENAL TOTAL A resistência vascular renal total é determinada pela soma das resistências nos segmentos vasculares. Entre eles, artérias interlobulares, arteríolas aferentes e arteríolas eferentes. Pressão Efetiva de Filtração Pressão hidrostática glomerular (PHG) – 60mmHg É a pressão do sangue nos capilares glomerulares. Promove a filtração, forçando a água e os solutos do plasma sanguíneo através da membrana de filtração. Pode ser afetada por três maneiras Pressão Arteriolar Renal: Aumento da PA tende a elevar a PHG. Resistência Arteriolar Aferente: Aumento da resistência reduz a PHG e diminui a filtração glomerular. Diminuição da resistência (dilatação), aumenta a PHG e a filtração glomerular. Maria Clara Ribeiro PÁGINA 6 Resistência Arteriolar Eferente: Aumento da resistência (vasoconstrição) eleva a PHG, consequentemente, a filtração glomerular. Com o tempo, a constrição também reduz o fluxo sanguíneo renal, o que reduz a filtração glomerular - Efeito bifásico. Pressão Hidrostática da Cápsula de Bowman (PHC) – 18mmHg - Aumentando-se a pressão hidrostática na cápsula, reduz a filtração glomerular. - Diminuindo-se a pressão, aumenta a filtração glomerular. Pressão Coloidosmótica das proteínas plasmáticas (PCS) – 30mmHg - Decorrente da presença de proteínas como albumina, globulinas e fibrinogênio no plasma. Pressão Colodoismótica das Proteínas da Cápsula de Bowman (PC) – nula - Considerada nula devido a concentração baixa de proteínas no filtrado glomerular. A pressão total que promove a filtração é determinada por: PEF = PHG – PHC - PCS Forças favoráveis: - Pressão hidrostática glomerular (sempre alta em condições fisiológicas) - Coloidosmótica na cápsula de Bowman (possui valor de zero e favorece, assim, o extravasamento do líquido para cápsula) Forças contrarias: - Pressão hidrostática na cápsula de Bowman - Coloidosmótica nos capilares glomerulares (devido as proteínas plasmáticas) A força resultante é igual a 10mmHg e é proveniente do somatório das forças favoráveis e contrárias. Débito urinário • Normal: 1000 a 2000 ml/24h • Oligúria: menos de 400 ml/dia • Anúria: menos de 100ml/dia Taxa de Filtração Glomerular A TFG é influenciada por dois fatores: o resultado da ação das forças hidrostáticas e coloidosmósticas e o coeficiente de filtração (Kf). O coeficiente é dado pelo produto da permeabilidade dos capilares glomerulares pela área da superfície disponível para a filtração. Seu valor normal é de 12,5ml/min/mmHg. Ele depende de quatro fatores: - Área de filtração (quanto maior a área, maior o coeficiente, maior a filtração). - Carga elétrica: proteínas negativas que são repelidas pelas camadas que também são negativas. - Membrana de filtração: permeabilidade da membrana. - Tamanho da partícula que vai ser filtrada Maria Clara Ribeiro PÁGINA 7 • TFG elevada: as substancias necessárias podem passar rapidamente pelos túbulos renais fazendo com que algumas não sejam reabsorvidas e, assim, são perdidas na urina. • Normal: 125ml/min (12,5 X 10) • TFG baixa: o filtrado pode não ser adequadamente excretado. - Abaixo de 90ml/min: insuficiência renal - Abaixo de 30ml/min: indicação para diálise a) Mecanismos de Controle Fisiológico da TFG Os mecanismos que regulam a TFG operam por dois modos principais, ajustando o fluxo sanguíneo para dentro e para fora do glomérulo. Autorregulação Renal da TFG Fenômeno pelo qual o fluxo sanguíneo renal e a taxa de filtração glomerular se mantêm relativamente constantes. Mecanismo miogênico: Trata-se da musculatura lisa vascular responder a mudanças de pressão. Esse mecanismo normaliza o fluxo sanguíneo e a TFG segundos depois de uma alteração na pressão sanguínea. Maria Clara Ribeiro PÁGINA 8 Feedback Tubuloglomerular – mecanismo mais importante o Aparelho justaglomerular: - Principal função: Secretar renina - Ajuda no aumento da pressão arterial devido a liberação de renina, já que a mesma é fundamental para conversão de anfiotensinogênio a angiotensina I Células colunares do túbulo distal: - Sensoriais de NaCl (mácula densa) Células mesangiais extraglomerulares - Produtora de hormônios locais Células granulares da aferente - Produtoras de renina Maria Clara Ribeiro PÁGINA 9 Neuronal Os vasos renais são inervados por fibras simpáticas do SNA que liberam norepinefrina. Esta causa vasoconstrição pela ativação de receptores alfa1 que se encontram nas fibras musculares lisas das arteríolas glomerulares aferentes. - Em repouso: estimulação simpática é baixa e as arteríolas glomerulares aferentes e eferentes estão dilatadas e a autorregulação da TFG prevalece. - Durante exercícios: a maior estimulação simpática estimula a constrição das arteríolas glomerulares aferentes. Como consequência reduz o fluxo sanguíneo renal e a TFG, causando: redução do débito urinário (conservar o volume sanguíneo) e possibilita maior fluxo sanguíneo para outros tecidos do corpo. Hormonal Noradrenalina e Adrenalina: - Liberados pela medula adrenal - Provocam constrição das arteríolas aferentes e eferentes - Redução na TFG e no fluxo sanguíneo renal Endotelina - Liberado por células endoteliais vasculares lesionadas dos rins, células mesangiais e células do túbulo distal - Provoca vasoconstrição - Redução na TFG e fluxo sanguíneo renal Angiotensina II - Autacoide - Promove a constrição das arteríolas eferentes - Eleva a pressão hidrostática glomerular - Reduz o fluxo sanguíneo renal - Preserva a TFG e mantêm a excreção normal de produtos indesejáveis do metabolismo. Óxido Nítrico - Autacoide - Diminui a resistência vascular renal - Aumenta a TFG Prostaglandinas e Bradicininas - Causam vasodilatação - Aumento do fluxo sanguíneo renal - Aumento da TFG Peptídeo Natriurético Atrial (PNA) - Relaxa as células mesangiais glomerulares - Aumenta a área de superfície disponível para a filtração glomerular, o que aumenta a TFG. Maria Clara Ribeiro PÁGINA 10 b) Fatores que vão interferir na taxa de filtração glomerular Contração da arteríola aferente Redução da pressão capilar glomerular com consequente redução da taxa de filtração glomerular. Causas: - Adrenalina/noradrenalina - Endotelina - Angiotensina II sistêmica - Adenosina (vasodilatação no coração) - ADH - Fármacos vasocontritores Dilatação da arteríola aferente Aumento da pressão capilar glomerular com consequente aumento da taxa de filtração glomerular. Causas: - Dopamina em baixas doses (receptores D2) - Atriopeptina (vasodilatador e natriurético) - Prostaglandinas - Óxido nítrico Contração das arteríolas eferentes Aumento da pressão glomerular com consequente aumento da taxa de filtração. Causas: - Angiotensina II formada localmente Observação: não há mecanismos de dilatação das arteríolas eferentes. 2. Reabsorção Tubular Após o filtrado glomerular entrar nos túbulos renais, ele flui pelas porções sucessivas do túbulo – túbulo proximal, alça de Henle, túbulo distal, túbulo coletor e ducto coletor – antes de ser excretado na urina. Durante esse curso, algumas substancias são seletivamentereabsorvidas dos túbulos de volta para o sangue enquanto outras são secretadas, do sangue para o lúmen tubular. Diferente da filtração glomerular, a reabsorção é muito seletiva. Vias de Reabsorção a) Reabsorção paracelular: O líquido pode mover-se entre as células tubulares adjacentes. (Parte da absorção do cálcio, potássio e magnésio) b) Reabsorção transcelular: O líquido se move através de uma célula individual Maria Clara Ribeiro PÁGINA 11 Mecanismos de Reabsorção Os processos de reabsorção e secreção tubulares são processos altamente seletivos (ao contrário da filtração glomerular, processo esse não seletivo), em que as substâncias têm que atravessar duas paredes, a do túbulo do renal e a dos capilares peritubulares. O movimento pode ocorrer de duas formas, passiva ou ativa. As substâncias podem ser transportadas passivamente de acordo com o gradiente eletroquímico, sem gasto de energia, por difusão simples (usando canais de vazamento - íons) ou facilitada (usando carreadores - ureia), ou por osmose (água). OBS.: A reabsorção de soluto impulsiona a reabsorção de água, já que toda esta ocorre por osmose. Aproximadamente 90% da reabsorção de água ocorre juntamente com a reabsorção de solutos como Na+, Cl- e glicose. Esta é a denominada “reabsorção de água obrigatória”, já que a água segue a reabsorção de solutos para o meio mais concentrado. Ocorre no túbulo contorcido proximal e na alça de Henle. Já os últimos 9% de água obedecem a “reabsorção facultativa”, adaptada a necessidade e regulada pelo ADH. Ocorre no túbulo contorcido distal. O transporte ativo tem a capacidade de mover o soluto através da membrana plasmática contra o seu gradiente, mas demanda energia e necessita de um transportador. - Quando a proteína transportadora possui atividade enzimática de ATPase, ou seja, hidrolisa o ATP e usa a energia liberada nessa reação para o transporte, esse transporte é denominado transporte ativo primário. Um exemplo deste tipo de transportador é a bomba Na+K+ATPase, encontrada na membrana basal de todas as células. - No transporte ativo secundário, ou transporte acoplado, o transportador não executa a hidrólise do ATP diretamente, mas a energia usada no transporte é fornecida por gradientes eletroquímicos (energia química potencial) estabelecidos por transporte ativo primário que ocorre em outra parte da membrana celular. Assim, o transporte secundário usa a energia armazenada nesses gradientes, para mover também outro soluto. Quando o movimento dos dois solutos ocorre no mesmo sentido, este transporte é chamado de cotransporte ou simporte (ex. íon sódio/glicose) e quando é no sentido contrário, chama-se de contratransporte ou antiporte (ex. íon sódio/íon hidrogênio). http://knoow.net/ciencterravida/biologia/filtracao-glomerular/ http://knoow.net/ciencterravida/biologia/filtracao-glomerular/ https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal Maria Clara Ribeiro PÁGINA 12 Segmentos: I. Túbulo Contorcido Proximal Nessa parte do néfron, ocorre a maior parte da reabsorção de água (65%) e de sódio. Além disso, ocorre a reabsorção de 100% dos solutos orgânicos – glicose e aminoácidos filtrados - Cloreto (50%), HCO3 (80-90%), ureia (50%) e quantidades variáveis de íons cálcio, magnésio e fostato (HPO42-). Também há SECREÇÃO de uma quantidade variável de H+, íons amônia e ureia, medicamentos, compostos exógenos, ânions e cátions orgânicos (creatinina, acetilcolina, sais biliares, amônia). As células epiteliais que revestem o túbulo proximal apresentam características estruturais que favorecem a reabsorção: - Microvilosidades apicais (área de reabsorção) - Grade número de mitocôndrias (produção de ATP necessário para sustentar os transportes ativos) - Junções oclusivas relativamente permeáveis (permite a passagem de água e íons no espaço intercelular) A membrana plasmática da célula tubular é dividida funcionalmente em: - Apical ou Luminal - Basolateral (bomba se sódio e potássio) Reabsorção de Água Ocorre cerca de 65% da reabsorção. Quando se consegue reabsorver sódio e água na mesma proporção, se diz que essa reabsorção é isosmótica. Esta é a chamada reabsorção Maria Clara Ribeiro PÁGINA 13 obrigatória da água, pois como o sódio é absorvido, a água o segue por osmose sem nenhum impedimento. A reabsorção de água pelo epitélio proximal se dá através das vias transcelulares (aquaporinas) e paracelular. A elevada passagem de água pela célula tubular proximal é devida à alta densidade de canis de água (aquaporinas tipo I não são sensíveis ao ADH), presentes na membrana celular apical e na basolateral. Além do sódio, outros solutos quando reabsorvidos contribuem para aumentar a osmolaridade no interstício que contribui para a reabsorção da água através das junções oclusivas entre as células epiteliais. Isso faz com que a água entre no espaço intercelular lateral, aumentando a pressão hidrostática intersticial e favorecendo sua entrada nos capilares peritubulares. Reabsorção de Bicarbonato – S1 Uma das razões dessa diferença resulta de uma reação química, que é facilitada pela maior quantidade de anidrase carbônica (AC) existente na borda luminal. A reabsorção também depende da bomba de sódio e potássio existente na membrana basolateral do túbulo, que mantém a concentração intracelular de sódio baixa, gerando seu gradiente de concentração do lúmen tubular para dentro da célula. Assim, o sódio entra na célula em troca pelo H+ (SECREÇÃO) através do contratransportador de Na+H+ O íon H+ secretado encontra no lúmen o bicarbonato que foi filtrado e forma-se ácido carbônico (H2CO3). A presença da anidrase carbônica na membrana lumial permite a rápida conversão do ácido em CO2 e H2O. A seguir, ocorre a difusão de gás carbono para dentro da célula, onde ocorrerar a reação inversa: CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- , na presença da anidrase carbônica intracelular. Por fim, o íon hidrogênio formado dentro da célula é secretado novamente para o lúmen em troca de sódio, reiniciando o ciclo de reabsorção, enquanto o bicarbonato vai do interior da célula para o espaço intersticial e é reabsorvido para o capilar peritubular. Maria Clara Ribeiro PÁGINA 14 Observação: O uso da acetazolamida inibe a anidrse carbônica fazendo com que a urina se tornasse alcalina. Reabsorção de Cloreto – S2 Haverá gradiente eletroquímico para a entrada de cloreto, já que o transporte dos íons sódio para fora do lúmen deixa seu interior com mais carga negativa. Esta diferença de cargas transepitelial + a concentração tubular de cloreto, faz com que os íons cloreto se difundam passivamente pela via paracelular a favor do seu gradiente elétrico e de concentração. Reabsorção de Cátions - S3 A reabsorção de cloreto, por sua vez, cria uma diferença de cargas transepitelial positiva no lúmen, o que vai favorecer a reabsorção passiva de cátions (íons com carga positiva) pela via paracelular, entre eles, os íons Mg, Ca (70%) e K, além do sódio. Balanço Glomerulotubular É um mecanismo de controle onde a taxa de filtração glomerular modifica a reabsorçãotubular, mantendo relativamente constante a proporção filtração/reabsorção, a excreção urinária e o volume do líquido extracelular. Por exemplo, se a filtração de sódio aumentar duas vezes, ocorrerá também o dobro da reabsorção proximal de sódio, de modo que seja mantido constante o percentual reabsorvido em relação ao que foi filtrado. Se a TFG for alta, a carga filtrada de sódio será maior, aumentando a reabsorção tubular de sódio, o que aumenta a osmolaridade dos capilares peritubulares e facilita a reabsorção de água. II. Alça de Henle Maria Clara Ribeiro PÁGINA 15 Porção mais importante na regulação da osmolaridade plasmática, e é responsável pela reabsorção de aproximadamente 25% do sódio filtrado. É formada por três segmentos funcionais: a) Descendente b) Ascendente fino c) Ascendente espesso O segmento descendente fino e o ascendente fino possuem membranas epiteliais finas, sem bordas em escova, poucas mitocôndrias e atividade metabólica mínima, o que reforça a ideia de que ali ocorrem principalmente transportes passivos e paracelulares. Já a porção ascendente espessa apresenta muitas mitocôndrias, o que indica sua capacidade de realizar transportes ativos. Os néfrons justamedulares (néfrons mais próximos da medula real) são fundamentais para a concentração da urina, uma vez que possuem as alças mais longas e os vasos retos que as acompanham, constituindo o sistema de contracorrente, o que permite a eliminação de urina com pouca água. Observação: Mecanismo contracorrente Sistema em que o conteúdo de dois tubos paralelos e muito próximos se desloca em sentido oposto um do outro. No caso da alça de Henle, a distribuição ascendente e descendente das alças usa um sistema contracorrente para concentrar o interstício medular permitindo a reabsorção distal de água. Descendente Altamente permeável à água Reabsorção de 15% da água (via canais aquaporinas tipo I) Independe do ADH NÃO reabsorve solutos Ocorre SECREÇÃO de NaCl e uréia A partir daí o fluido tubular vai ficando hiperosmótico. Ascendente Fino Impermeável à água – segmento diluidor Osmolaridade do filtrado tende a cair Altamente permeável à ureia (secretada passivamente) e NaCl (reabsorvido por via paracelular passivamente) Ascendente Espesso Reabsorção de NaCl (25%), Cálcio (20%), Magnésio (70%) e Potássio (20%). Na membrana basolateral a bomba sódio-potássio retira sódio da célula gerando o gradiente necessário para que https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal Maria Clara Ribeiro PÁGINA 16 haja o simporte do lúmen para o espaço intracelular de dois cloretos, um sódio e um potássio. Este transportador é inibido pelo chamados diuréticos de alça. Quantidades importantes de outros íons como cálcio e magnésio, também são reabsorvidas na alça de Henle ascendente espessa, porém pela via paracelular, em um transporte passivo favorecido pela diferença de cargas lúmen positiva gerada pelo vazamento de íon potássio para o lúmen por canais vazamento. Os íons sódio e o potássio também são reabsorvidos passivamente pela via paracelular, o que corresponde a cerca de 50% da reabsorção de íon sódio neste segmento da alça. Neste segmento, também existe o contratransporte dos íons sódio e hidrogênio, o que contribui para a reabsorção de sódio e de bicarbonato, do mesmo modo que ocorre no túbulo proximal. Como na porção ascendente o túbulo é impermeável à água, e NaCl é reabsorvido, o filtrado torna-se diluído e chega ao túbulo distal com metade da osmolaridade que havia chegado no início da alça e hiposmótico em relação ao plasma. Assim, o interstício se torna hipertônico e gera a força necessária para a reabsorção de água no néfron distal sob controle do hormônio ADH. III. Túbul o Distal O túbulo distal pode ser dividido em duas porções: túbulo distal inicial e final. A parte inicial do túbulo distal é funcionalmente semelhante à porção espessa da alça de Henle ascendente, enquanto a parte final do túbulo distal se assemelha ao ducto coletor. Inicial Essa porção do néfron é uma continuação da alça ascendente espessa, sendo também impermeável à água e contribui para diluir ainda mais o lúmen tubular, uma vez que nesta porção também ocorre reabsorção de sódio e cloreto (5%). https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal Maria Clara Ribeiro PÁGINA 17 O principal transportador de NaCl nesta porção do néfron é o simporte NaCl eletroneutro na membrana apical. Na membrana basolateral, o íon sódio sai da célula pela bomba e o cloreto sai passivamente por canais de vazamento. O início do TCD também é um importante local de ação do hormônio paratireóideo, que estimula a reabsorção de Ca2+, de acordo com as necessidades do organismo. O cotransportador Na+-Cl- é alvo da ação de medicamentos diuréticos chamados de tiazídicos (hidroclorotiazida, clorotiazida, etc.), medicamentos amplamente usados no tratamento da hipertensão arterial sistêmica. O bloqueio desse transportador causa acúmulo destes íons no lúmen tubular, aumentando a osmolaridade luminal e a diurese. Final e ducto coletor A parte final do túbulo distal (também chamada de túbulo conector) e o ducto coletor reabsorvem cerca de 7% do NaCl filtrado. Essas duas porções do néfron são consideradas funcionalmente como uma só, pois possuem os mesmos tipos celulares e transportadores. Das células presentes nessas duas regiões, duas merecem destaque: as células intercaladas e as células principais. Células Intercaladas As células intercaladas são importantes no equilíbrio ácido-base, podendo secretar bicarbonato ou hidrogênio, dependendo do tipo celular (A ou B). Estas células, assim como as células do túbulo proximal, possuem a enzima anidrase carbônica no seu citoplasma, que catalisa a reação que converte H2O + CO2 em ácido carbônico (H2CO3), o qual se dissocia em HCO3- e H+. Células Principais As células principais reabsorvem sódio e água e secretam potássio. Como sempre, a bomba sódio potássio na membrana basolateral é responsável por manter o gradiente de sódio, que entra por difusão por canais (ENaC) presentes na membrana luminal (diferentemente dos casos anteriores). O íon potássio, que entra pela bomba em troca por sódio, sai na membrana luminal, também passivamente por canais. https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal https://felipe7898.wixsite.com/aprendendofisiologia/sistema-renal Maria Clara Ribeiro PÁGINA 18 O cloreto será reabsorvido por via paracelular nas células principais, movido pelo déficit de carga positiva luminal gerado pela reabsorção de sódio. A água (10-15% restantes) é reabsorvida em quantidade variável através das células principais no final do túbulo distal e no ducto coletor. A reabsorção é mediada por canais de água AQP2 no polo apical e AQP3 e 4 no polo basolateral das células principais, regulados pelo ADH (reabsorção facultativa). As células principais são alvo do hormônio aldosterona, do PNA (peptídeo natriurético atrial) e do ADH para manutenção do equilíbrio hidroeletrolítico. RESUMINHO: Balanço de sódio: Túbulo proximal - 67% Segmento espesso do ascendente da AH: 25% Túbulo distal inicial – 5% Túbulo distal final – 2% Balanço do cálcio Túbulo proximal – 70% Segmento espesso do ascendente da AH – 20% Túbulo distal inicial – 9% Observação: Efeito dos Tiazídios - A inibição do transportador NCC1 diminui a concentração intracelular de sódio, favorecendo o aumento do gradiente de sódio à nível do transportador NCX1 e em consequência maior saída de cálcio (aumenta a reabsorção) Efeitos do ADH na concentração da urina Maria Clara Ribeiro PÁGINA 19 Urina Formada de modo continuo pelos rins, compõe-se de: • Ureia • Creatinina - Utilizada na contração dos músculos esqueléticos. - Produção é diária e depende da massa muscular individual. • Substâncias orgânicas e inorgânicas Depuração renal - Relação que permite analisar a quantidade de uma substancia X excretada na urina em relação à quantidade devolvida à circulação sistêmica. - Diminui com a idade a partir dos 20 anos. Em média 6,5ml/min para cada década de vida. Depuração da creatinina É usada para medir a depuração renal devida a sua total excreção pelos rins, além disso, não é reabsorvida. Fatores que afetam o resultado: Exercício físico e dieta rica em proteína. o Creatinina sérica: - Quando aumentada pode apresentar quadro de falência renal. Maria Clara Ribeiro PÁGINA 20 Depuração de ureia sérica É formada pelo fígado como produto final do metabolismo e da digestão de proteínas. Observação: A ureia encontra-se diminuída em pacientes com disfunção hepática grave. Por sua vez, encontra-se aumentada na disfunção renal. UREIA SÉRICA + CREATININA SÉRICA = PROVAS DE FUNÇÃO RENAL Proteinúria Em condições normais não há proteína na urina. O que pode ocorrer para que haja casos de proteinúria: - Membrana glomerular lesada, fazendo com que os espaços se tornem maiores, assim, permitindo a passagem de proteínas. - Lesões que alteram a carga da membrana basal fazendo com que haja perda de proteínas de carga negativa e positiva (albumina – por exemplo) - Excesso de produção de determinadas proteínas (mieloma múltiplo) Glicosúria Glicose é livremente filtrada no glomérulo Toda a glicose filtrada é reabsorvida Em condições normais: Excreção urinária é nula. Ocorre por transportadores específicos que podem ficar saturados quando ocorre aumento importante de glicemia (>180 mg/dL) Glicose aumentada na urina: - Diabete melito - Diabete tubular renal (níveis normais de glicose no sangue) Ácido úrico Produto final do metabolismo dos ácidos nucleicos e purinas Sua concentração nos líquidos orgânicos depende do balanço entre produção e a eliminação através dos rins, sendo gerados cerca de 400mg diários. Maria Clara Ribeiro PÁGINA 21 Observação: - O acido úrico e seus sais de urato tem uma baixa solubilidade e o acumulo excessivo produz a precipitação de cristas de urato de sódio em forma de agulha. Esses cristais frequentemente se depositam nos tecidos moles, particularmente nas articulações, causando a gota. - Gota: hiperuricemia (acumulo de acido úrico em excesso nos líquidos corporais) Potássio Os rins excretam a maior parte do potássio ingerido. A excreção do potássio pelos rins depende primeiramente da filtração glomerular o Hipercalemia na insuficiência renal: - Os rins podem não ser capazes de excretar uma carga de potássio quando a taxa de filtração glomerular está muito baixa. - A acidose associada com a IR contribui para o problema pH da urina Urina do jejum (pela manha): ácida com pH menor que 6,5 Durante o dia (depois das refeições): neutro ou alcalino Observação: urina com pH constantemente neutro ou alcalino denota defeito tubular de acidificação. Cor da urina Observação: Cálculos Renais Maria Clara Ribeiro PÁGINA 22 Doenças 1. Insuficiência renal aguda (IRA) Ocorre perda da função renal de maneira rápida, subida e irreversível. a) IRA pré renal Diminuição da perfusão renal (Perfusão = introdução de substancias liquidas nos tecidos por meio de vasos sanguíneos) Causas: - Resistência vascular periférica aumentada - Débito cardíaco diminuído - Obstrução arterial que diminui o fluxo renal Consequência: filtração glomerular diminuida b) IRA renal Lesão no tecido renal Causas: - Renais: necrose tubular aguda, nefrite intersticial aguda, glomerulonefrites e doenças vasculares renais. - Gerais: hipotensão/choque, sepsis, rabdomiólise e drogas nefrotóxicas. c) IRA pós renal Alteração no trajeto realizado pela urina depois da saída dos rins Causas: - Obstrução ureteral, vesical e uretal - Hipertrofia prostática - Fibrose retroperitoneal - Bexiga neurogênica (disfunção da bexiga devida a doença do SNC ou nervos periféricos envolvidos no controle da micção). Pode ser hipoativa ou hiperativa. - 2. Insuficiência Renal Crônica (IRC) Ocorre perda da função renal de maneira lenta e progressiva (perda de néfrons). Principais causas: - Glomerulonefrite crônica - Nefroesclerose hipertensiva - Nefropatia diabética Consequências (quadro clínico) - Hipertensão arterial por conta da redução da filtração - Encefalopatia urêmica (acúmulo de ureia devido a não filtração da substancia que é tóxica a nível cerebral). - Disfunção plaquetária (hemorragia) - raro - Edema (aumento da volemia – casos de insuficiência cardíaca congestiva) - Anemia (redução da secreção de eritropoietina) - Intoxicação farmacológica - Hipercalemia (redução da secreção de potássio) - Elevação da creatinina Maria Clara Ribeiro PÁGINA 23 - Hipocalemia (não ativação da vitamina D3) - Acidose metabólica (redução da eliminação de excesso de ácido) - Elevação do paratormônio (consequência da hipocalemia e da hipercalemia, assim pode ocorrer redução da formação óssea – osteomalácia – ou aumento da reabsorção óssea – osteíte fibrosa) 3. Glomerulopatias a) Síndrome nefrítica • Inflamação que ocorre na barreira glomerular e que leva o espessamento do local devido a uma ativação dos fibroblastos. • Redução do Kf e, consequentemente, do filtrado glomerular. • Causas: - Glomerulonefrite pós-estreptocótica - Comprometimento renal causado por varicela - Hepatite - Sífilis - Malária • Consequências: - Retenção de água - Hipertensão arterial - Oligúria (redução do volume urinário) - Edema devido a hipervolemia - Hematúria e proteinúria subnefrótica (aumento da permeabilidade vascular causada pela inflamação. b) Síndrome nefrótica Perda das proteínas negativas presentes na membrana (sialoproteínas) Consequências: - Proteinúria maciça - Hipoproteinemia que vai causar edema por conta da redução da pressão coloidosmótica -Dislipidemia devido a uma ação compensatória do fígado (lipídeos são excretados juntos com as proteínas – lipidúria)
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