SISTEMA RENAL silverthorn

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SISTEMA RENAL – DÉBORA BEHN 
FUNÇÃO RENAL 
1. Regulação do volume do líquido extracelular e da pressão arterial. Quando o volume do líquido extracelular diminui, a pressão 
arterial também diminui. Se o volume do líquido extracelular e a pressão arterial caem até níveis muito baixos, o corpo não pode 
manter um fluxo adequado de sangue para o encéfalo e outros órgãos essenciais. 
2. Regulação da osmolalidade. O corpo integra a função renal com o comportamento, como a sede, para manter a osmolalidade do 
corpo em um valor próximo de 290 mOsM. 
3. Manutenção do equilíbrio iônico. Os rins mantêm a concentração de íons-chave (sódio, potássio e cálcio) dentro de uma faixa 
normal pelo balanço entre a sua ingestão e a sua perda urinária. 
4. Regulação homeostática do pH. O pH plasmático é normalmente mantido dentro de uma faixa de 7,35 a 7,45. Se o líquido 
extracelular se torna muito ácido, os rins excretam H e conservam íons bicarbonato (HCO3), que atuam como tampão. 
Inversamente, quando o líquido extracelular se torna muito alcalino, os rins excretam HCO3 e conservam H. Os rins não são capazes 
de corrigir desequilíbrios no pH tão rapidamente quanto os pulmões. 
5. Excreção de resíduos. Os rins removem produtos do metabolismo e xenobióticos. Os produtos do metabolismo: creatinina, ureia e 
ácido úrico. O urobiolinogênio dá a ela sua cor amarela. Os hormônios são outras substâncias endógenas retiradas do sangue pelos 
rins. Exemplos de substâncias estranhas excretadas pelos rins incluem o adoçante artificial sacarina e o ânion benzoato, presente 
em refrigerantes diet. 
6. Produção de hormônios. Produzem eritropoetina (regula a produção dos eritrócitos), renina (enzima que regula o sistema renina-
angiotensina-aldosterona) e enzimas que auxiliam na conversão da vitamina D em um hormônio ativo que regula o equilíbrio do 
cálcio. 
ANATOMIA RENAL 
Seu interior é dividido em duas camadas: um córtex externo e uma medula interna. As camadas são formadas pelo arranjo organizado 
de túbulos microscópicos, chamados de néfrons. Cerca de 80% dos néfrons de um rim estão presentes quase que completamente no 
interior do cortex (néfrons corticais), e os outros 20% penetram no interior da medula (néfrons justamedulares). O néfron é a unidade 
funcional do rim. 
ROTA: O sangue entra no rim pela artéria renal > artérias menores > arteríolas no córtex. O arranjo dos vasos sanguíneos forma um 
sistema porta (formado pela presença de duas redes de capilares em série, uma após a outra). No sistema porta renal, o sangue flui das 
artérias renais > arteríola aferente > glomérulo (primeira rede de capilares, uma rede em forma de novelo) > arteríola eferente > os 
capilares peritubulares (chamados vasos retos nos néfrons justamedulares) > vênulas e pequenas veias > veia renal. 
A função do sistema porta renal é filtrar o fluido sanguíneo para o interior do lúmen do néfron (nos capilares glomerulares) e reabsorver 
o fluido do lúmen tubular de volta para o sangue (capilares peritubulares). 
INFO MORFOLOGICA ADICIONAL: O 
túbulo renal é formado por uma 
camada única de células epiteliais, 
próximas à sua superfície apical. As 
superfícies apicais apresentam 
microvilosidades (algumas junções de 
células apresentam permeabilidade 
seletiva para íons). A superfície basal 
do epitélio polarizado repousa sobre 
uma membrana basal. O néfron se 
torce e se dobra para trás sobre si 
mesmo, de modo que a parte final do 
ramo ascendente da alça de Henle 
passa entre as arteríolas aferente e 
eferente (chamado aparelho 
justaglomerular). A proximidade do 
ramo ascendente e das arteríolas 
permite a comunicação parácrina 
entre essas duas estruturas, uma 
característica fundamental na 
autorregulação do rim. 
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FUNÇÃO DOS NEFRONS 
Filtração é o movimento de líquido do sangue para o lúmen do néfron. A filtração 
ocorre apenas no corpúsculo renal, onde as paredes dos capilares glomerulares e da 
cápsula de Bowman são modificadas para permitir o fluxo do líquido. Reabsorção é 
um processo de transporte de substâncias presentes no filtrado, do lúmen tubular de 
volta para o sangue através dos capilares peritubulares. Secreção remove 
seletivamente moléculas do sangue e as adiciona ao filtrado no lúmen tubular. A 
secreção é um processo mais seletivo que, em geral, usa proteínas de membrana para 
transportar as moléculas através do epitélio tubular. Excreção é quando o filtrado 
que permanece no lúmen no final do néfron é excretado como urina. 
Concentração do filtrado glomerular é similar à concentração do filtrado do plasma. 
A diferença mais importante, entre estes dois compartimentos, é a maior 
concentração de proteínas no plasma; em função dos capilares terem baixa 
permeabilidade às proteínas plasmáticas, somente pequena quantidade de proteína 
vaza para o espaço intersticial na maioria dos tecidos. 
• Apenas filtração: creatinina 
• Filtração e reabsorção parcial: Na, Cl 
• Filtração e reabsorção completa: glicose e aminoácidos 
• Filtração e secreção: ácidos e bases orgânicos 
ROTA: Cápsula de Bowman > túbulo proximal > alça de Henle (descendente é fino e tem maior reabsorção de água, ascendente é grosso 
e tem maior absorção de eletrólitos) desce até a medula e retorna para o córtex > túbulo distal > ducto coletor (córtex) > medula > pelve 
renal (FILTRADO AGORA SE CHAMA URINA!!) 
Corpúsculo renal (glomérulo + cápsula de Bowman) 65% reabsorção de água – Filtração do 
plasma livre de proteínas dos capilares para a cápsula, lúmen tubular. Filtrado isosmótico 
em relação ao plasma. 
 Tem 3 barreiras de filtração para evitar passagem de eritrócitos: capilares glomerulares 
(fenestrados) que permitem que a maioria dos componentes plasmáticos sejam filtrados; 
lâmina basal, constituída por glicoproteínas carregadas negativamente, colágeno e outras 
proteínas que repelem proteínas plasmáticas; e epitélio da cápsula de Bowman que tem 
carga negativa (repele proteínas plasmáticas) e é formado por podócitos, deixando estreitas 
fendas de filtração fechadas por uma membrana semiporosa. A membrana da fenda de 
filtração contém diversas proteínas exclusivas, incluindo a nefrina e a podocina (responsáveis 
por doenças renais congênitas no caso de ausência ou anormalidade). Células mesangiais 
controlam o fluxo de sangue. 
Túbulo proximal – Regulação da reabsorção de íons e água para a manutenção do equilíbrio 
hidroeletrolítico e da homeostasia do pH. Células do túbulo transportam solutos para fora 
do lúmen, reabsorção de água por osmose. 
 
Alça de Henle 20% reabsorção de água – Reabsorção 
isosmótica de nutrientes orgânicos, íons e água. 
Secreção de metabólitos e moléculas xenobióticas. 
Porção descendente há maior absorção de água, 
líquido hipertônico; Na, K, Cl cotransportados para 
fora. Ascendente é impermeável, porção espessa 
reabsorve solutos, líquido hiposmotico. Diuréticos de 
alça inibem a absorção de água na porção asc. 
Néfron distal (túbulo distal + ducto coletor) 15% 
reabsorção de água – Reabsorção de íons superior à 
reabsorção de água para a geração de um fluido 
luminal diluído. Regulação fina do balanço de sal e de 
água sob o controle de vários hormônios. A reabsorção 
e a secreção (em um menor grau) determinam a 
composição final do filtrado. ADH dependente. 
Produção de aldosterona (células principais) e 
regulação ácido/base (células intercaladas A e B). 
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As três pressões que determinam a filtração glomerular: 
A pressão hidrostática do sangue que flui através dos capilares 
glomerulares força a passagem de fluido através do seu endotélio 
fenestrado. A pressão sanguínea nos capilares favorece a filtração para 
dentro da cápsula de Bowman. Apesar de a pressão cair à medida que o 
sangue flui através dos capilares, ela ainda permanece maior do que as 
pressões que se opõem a ela. Como resultado, a filtração ocorre ao longo 
de quase todo o comprimento dos capilares glomerulares. 
A pressão coloidosmótica no interiordos capilares glomerulares é mais 
alta do que a no fluido da cápsula de Bowman. Esse gradiente de pressão 
é devido à presença de proteínas no plasma. O gradiente de pressão 
osmótica favorece o movimento de líquido de volta para os capilares. 
A pressão do fluido capsular dá-se pela cápsula de Bowman ser um 
espaço fechado (diferentemente do líquido intersticial), de forma que a 
presença de fluido no interior dessa cápsula cria uma pressão 
hidrostática, que se opõe ao fluxo de fluido para o interior da cápsula. O 
líquido filtrado para fora dos capilares deve deslocar o líquido já presente 
no lúmen da cápsula. A pressão hidrostática capsular opõe-se à filtração. 
 
 
Taxa de Filtração Glomerular (TFG) – é influenciada por dois fatores: a 
pressão de filtração resultante (hidrostática + coloidosmotica) e o 
coeficiente de filtração. A pressão de filtração é determinada primeiro 
pelo fluxo sanguíneo renal e pela pressão arterial. O coeficiente de 
filtração possui dois componentes: a área de superfície dos capilares 
glomerulares, disponível para a filtração e a permeabilidade da interface 
entre capilar e cápsula de Bowman. A autorregulação mantém uma TFG 
quase constante quando a pressão arterial média está entre 80 e 180 
mmHg. 
 
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. 
Se a resistência aumenta na arteríola aferente, a pressão hidrostática 
diminui no lado glomerular da constrição. Isso se traduz em uma 
diminuição na TFG. 
Se a resistência aumenta na arteríola eferente, o sangue acumula antes 
da constrição, e a pressão hidrostática nos capilares glomerulares 
aumenta. O aumento da pressão glomerular aumenta a TFG. 
A resposta miogênica está relacionada à habilidade do músculo liso 
vascular de responder a mudanças na pressão. Quando o músculo liso da 
parede da arteríola estira, devido ao aumento da pressão arterial, canais 
iônicos sensíveis ao estiramento se abrem, e as células musculares 
despolarizam. A despolarização leva à abertura de canais de calcio 
dependentes de voltagem, e o músculo liso vascular se contrai. 
A vasoconstrição aumenta a resistência ao fluxo e leva a uma redução no 
fluxo sanguíneo através das arteríolas. A redução do fluxo sanguíneo 
diminui a pressão de filtração no glomérulo. 
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 A retroalimentação (ou feedback) tubuloglomerular é um mecanismo de 
sinalização parácrina pelo qual mudanças no fluxo de líquido na alça de 
Henle alteram a TFG. As paredes tubulares e arteorilares são modificadas 
nessa região em que elas entram em contato umas com as outras, 
formando o aparelho justaglomerular. A porção modificada do epitélio 
tubular é formada por uma placa de células, chamada de MÁCULA DENSA. 
A parede da arteríola aferente adjacente possui células granulares. As 
células granulares secretam renina. Quando o NaCl que passa pela mácula 
densa aumenta, como resultado da TFG aumentada, as células da mácula 
densa enviam sinais parácrinos à arteríola aferente vizinha. A arteríola 
aferente se contrai, aumentando a resistência e diminuindo a TFG. 
Hormônios e SN autônomo podem mudar a resistência das arteríolas e 
alterar o coeficiente de filtração. Angiotensina II (vasoconstritor) e 
prostaglandinas (vasodilatadoras). Atua nos podócitos, que alteram o 
tamanho das fendas de filtração glomerular (se as fendas se alargam, 
ocorre um aumento na área de superfície disponível para a filtração e a TFG aumenta) e contraindo as células mesangiais, que altera a 
área de superfície do capilar glomerular disponível para a filtração. 
Função do controle TFG – o aumento pode danificar, redução pode levar acúmulo de ureia e creatinina. 
SNSimpatico reduz TFG em casos de hemorragia. 
REABSORÇÃO 
A maior parte dessa reabsorção ocorre no túbulo proximal, com uma quantidade menor de reabsorção nos segmentos distais do néfron. 
Muitos nutrientes pequenos, como a glicose e intermediários do ciclo do ácido cítrico, são filtrados, porém são reabsorvidos de maneira 
muito eficiente no túbulo proximal. a filtração de íons e água para dentro dos túbulos simplifica a sua regulação. Se uma porção do 
filtrado que alcança o néfron distal não é necessária para manter a homeostasia, ela passa para a urina. Com uma alta TFG, essa excreção 
pode ocorrer de forma bastante rápida. A reabsorção pode ser ativa ou passiva (osmose e difusão facilitada para transporte de glicose, 
ureia, cloreto, etc). 
ATIVA PRIMARIA – o sódio entra na célula através de várias 
proteínas de membrana, movendo-se a favor do seu gradiente 
eletroquímico. Ele então é bombeado para fora na superfície 
basolateral da célula por bombas sódio/potássio/ATPase no lado 
basolateral. Ions Ca, Na, K, H. 
ATIVA SECUNDÁRIA – o sódio que se move através de seu 
gradiente eletroquímico usa a proteína SGLT para levar a glicose 
para o interior da célula, contra o seu gradiente de concentração. 
A glicose difunde-se para fora da célula através da sua superfície 
basolateral usando a proteína GLUT. O sódio é bombeado para 
fora pela bomba sódio/potássio/ATPase. Ion H, glicose, 
aminoácidos e bicarbonato. 
No transporte transepitelial as substâncias atravessam as membranas apical e basolateral das células tubulares epiteliais para chegar ao 
líquido intersticial. Na via paracelular, as substâncias passam através de junções celulares entre células vizinhas. O caminho seguido pelo 
soluto depende da permeabilidade das junções epiteliais e do seu gradiente eletroquímico. As pressões nos capilares peritubulares 
favorecem a reabsorção. 
 
LUMEN para LEC ABSORÇÃO 
LEC para LUMEN SECREÇÃO 
 
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SECREÇÃO 
A secreção depende principalmente de sistemas de transporte de membrana. A secreção torna o néfron capaz de aumentar a excreção 
de uma substância. Se uma substância filtrada não é reabsorvida, ela é excretada com muita eficácia. Se, no entanto, a substância filtrada 
para dentro do túbulo não é reabsorvida, e ainda é secretada para dentro do túbulo a partir dos capilares peritubulares, a excreção é 
ainda mais eficaz. 
A secreção é um processo ativo, uma vez que requer transporte de substratos contra seus gradientes de concentração. A maioria dos 
compostos orgânicos é secretada através do epitélio do túbulo proximal para o interior do lúmen tubular por transporte ativo secundário. 
Os transportadores responsáveis pela secreção de solutos orgânicos apresentam pouca especifidade. 
1. Transporte ativo direto. A bomba 
Na/K/ATPase mantém baixa Na intracelular. 
2. Transporte ativo indireto 
secundário. O cotransportador 
Na/dicarboxilato (NaDC) concentra 
dicarboxilato dentro da célula, usando a 
energia armazenada no gradiente da Na. 
3. Transporte ativo indireto terciário. 
O transportador de ânions orgânicos (OAT) 
basolateral concentra ânions orgânicos 
(AO−) dentro da célula, usando a energia 
armazenada no gradiente de dicarboxilato. 
4. Ânions orgânicos entram no lúmen 
por difusão facilitada. 
Durante a Segunda Guerra Mundial, a penicilina fez uma grande diferença no número de mortes e amputações causadas pelas feridas 
infectadas. Contudo, o único meio de produzir penicilina era isolá-la do mofo do pão, e o suprimento era limitado. A demanda pelo 
medicamento era maior pelo fato de os túbulos renais secretarem rapidamente a penicilina. A secreção renal é tão eficiente em retirar 
moléculas estranhas do sangue que, após 3 a 4 horas de a dose de penicilina ter sido administrada, cerca de 80% são excretadas na urina. 
Durante a guerra, a provisão do fármaco era tão pequena frente à demanda que a coleta da urina dos pacientes que estavam sendo 
tratados com penicilina era um procedimento comum, de forma que o antibiótico pudesse ser isolado e utilizado novamente. 
EXCREÇÃO 
A taxa de excreção de uma substância depende (1) da taxa de filtração da substânciae (2) de se a substância é reabsorvida, secretada ou 
ambas, enquanto ela passa ao longo do túbulo renal. 
Depuração é a técnica que permite avaliar a função renal usando apenas a análise da urina e do sangue (como a aferição de creatinina e 
a inulina injetada, que no plasma é filtrada livremente para dentro do néfron, 100% da inulina que é filtrada para o túbulo acaba sendo 
excretada). Em diabéticos, há a presença de glicose na urina e aumento na diurese devido à grande quantidade de glicose no sangue 
(qualquer soluto adicional que permanece no lúmen tubular força a excreção de mais água na urina, causando diurese osmótica). 
SISTEMA CONTRACORRENTE 
Sistema multiplicador em contracorrente renal. O sistema tem dois componentes: a 
alça de Henle e os capilares peritubulares, formando alças em forma de grampo, que 
atuam como um trocador em contracorrente. O filtrado isosmótico do túbulo proximal 
flui primeiro para o ramo descendente da alça de Henle. 
O ramo descendente é permeável à água, mas não transporta íons. Conforme a alça 
mergulha na medula, a água move-se por osmose para o líquido intersticial, mais 
concentrado, deixando os solutos no lúmen tubular. O epitélio tubular ascendente é 
impermeável à água, e transporta ativamente Na, K e Cl para o líquido intersticial. A 
perda de soluto do lúmen faz a osmolalidade do filtrado diminuir progressivamente. O 
resultando em líquido intersticial hiperosmótico na medula e filtrado hiposmótico 
saindo no final da alça de Henle. 
Os vasos retos removem a água. Conforme o sangue nos vasos retos flui de volta, a alta 
osmolalidade do plasma atrai a água que está sendo perdida do ramo descendente. O 
movimento da água para dentro dos vasos retos diminui a osmolalidade do sangue. A 
ureia aumenta a osmolalidade do interstício medular A alta concentração de solutos no 
interstício medular é apenas parcialmente decorrente do acúmulo de NaCl. 
 
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A adição de NaCl no corpo aumenta a osmolalidade que desencadeia duas respostas: a secreção de vasopressina e a sede. A vasopressina 
liberada faz os rins conservarem água (por reabsorção de água do filtrado) e concentrarem a urina. A sede nos leva a beber água ou 
outros líquidos. O aumento da ingestão de líquido diminui a osmolalidade, mas a combinação da ingestão de sal e água aumenta tanto o 
volume do LEC como a pressão arterial. Esses aumentos, então, disparam outra série de vias de controle, as quais trazem o volume do 
LEC, a pressão arterial e a osmolalidade total de volta para a faixa normal, excretando o sal e a água extras. 
O decréscimo da pressão sanguínea ativa o sistema renina-angiotensina-aldosterona. Células granulares justaglomerulares, localizadas 
nas arteríolas aferentes dos néfrons secretam renina, que converte uma proteína plasmática inativa, o angiotensinogênio, em 
angiotensina I (ANG I). Este encontra uma enzima, chamada de enzima conversora da angiotensina (ECA), ela é convertida à ANG II. No 
néfron distal, a aldosterona desencadeia as reações intracelulares que estimulam a reabsorção de Na pelo túbulo renal. A reabsorção de 
sódio não aumenta diretamente a baixa pressão arterial, mas a retenção de Na aumenta a osmolalidade, o que estimula a sede. 
A aldosterona controla o equilíbrio do sódio (quanto mais aldosterona, maior a reabsorção de Na) e é sintetizada no córtex da glândula 
suprarrenal, secretada no sangue e transportada por uma proteína carreadora até seus alvos: o túbulo distal e o ducto coletor cortical. 
O alvo primário da aldosterona são as células principais (células P). Nelas, as membranas apicais contêm canais de vazamento de Na e de 
K.