biofisica da função renal

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAIBA
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE ENFERMAGEM CLÍNICA
BACHARELADO E LICENCIATURA EM ENFERMAGEM
 
LUANA LUZIA FERREIRA DE MEDEIROS
ATIVIDADE DE BIOFÍSICA
BIOFISÍCA DA FUNÇÃO RENAL
João Pessoa
2020
 Cite as funções renais e suas repercussões fisiológicas.
A função renal é formada por um conjunto de órgãos que filtram o sangue, produzem e 
excretam a urina. É constituído por um par de rins, um par de ureteres, pela bexiga urinária e pela uretra. O rim destaca-se no Sistema Renal por ser a unidade funcional do mesmo. 
É ele que excreta a maioria dos subprodutos metabólicos do corpo, com exceção do gás 
carbônico e um pouco de água que partem pelos pulmões. Eles também regulam a concentração da maioria das químicas no plasma sanguíneo. Cada rim contém néfrons, sendo que cada néfron é uma unidade completa. 
Para desempenhar esse papel, o rim exerce as seguintes funções: 
: Controle do volume hídrico - regulação do volume extracelular , que tem como principal regulador o hormônio ADH, é a manutenção do volume e da tonicidade do fluido extracelular apesar das variações diárias da ingestão de sal e água que ocorrem em um indivíduo normal. Enquanto a regulação do volume é relacionada primeiramente com modificação no balanço de sódio, a regulação da tonicidade compreende essencialmente modificações no balanço de água. É importante regular o volume do fluido extracelular para manter a pressão sanguínea, a qual é essencial para a adequada perfusão nos tecidos. E é importante regular a tonicidade do fluido extracelular, pois tanto a hipotonicidade como a hipertonicidade causam modificação no volume celular, o que compromete a função celular, especialmente no sistema nervoso central - ; Controle do pH- através do controle da perda de ions H+ e de bicarbonato-; Controle da osmolaridade- Volume de Sódio no organismo; resume-se a habilidade do soluto em diminuir concentração de água. A concentração total de solutos no líquido extracelular (osmolaridade) é determinada pela quantidade de soluto dividida pelo volume de líquido extracelular. Assim, a concentração de sódio e a osmolaridade do líquido extracelular são em grande parte reguladas pela quantidade de água extracelular.- ; manutenção do equilíbrio iônico- (equilíbrio hidroeletrolítico) que se dá através da reabsorção renal, é o processo de transporte de uma substância do interior do túbulo para o sangue que envolve o túbulo, e através desse sistema que o equilíbrio iônico é mantido. Para que a substância seja reabsorvida, ela deve primeiro ser transportada através das membranas epiteliais tubulares para o líquido intersticial renal e, posteriormente, através da membrana dos capilares peritubulares, retornar ao sangue. Dessa forma, a reabsorção de água e de solutos inclui uma série de etapas de transporte, que pode ser Ativo (com gasto energético) ou Passivo (sem gasto energético). A água e os solutos podem ser transportados através das membranas celulares (via transcelular) ou através dos espaços juncionais entre as células (via paracelular). Excreção de Residuos e produção hormonal- Produção de hormônios: Eritropoetina (estimula a produção de hemácias), renina (eleva a pressão arterial), vitamina D (atua no metabolismo ósseo e regula a concentração de cálcio e fósforo no organismo), cininas e prostaglandinas.
Explique os mecanismos inerentes à homeostase do pH.
Os rins contribuem para a regulação do balanço acidobásico, junto com os pulmões e os tampões dos líquidos corporais, pela excreção de ácidos e pela regulação dos estoques de tampões dos líquidos corporais. Os rins são a única forma de eliminar certos tipos de ácidos do corpo, tais como os ácidos sulfúrico e fosfórico, gerados pelo metabolismo das proteínas. O controle imediato é feito pela ação tamponante.
 O PH do plasma deve se manter entre 7,35 e 7,45; acima disso é considerado alcalose, e abaixo acidose. Existem pressões que atuam sobre o PH, como a dieta e o metabolismo, a pressão acidificante gerada pelo metabolismo é contra balanceada pelos mecanismos tamponantes, substanciais que dificultam a flutuação do PH, sendo o principal o Bicarbonato (HCO3-) no liquido extracelular. Os tampões intracelulares são as proteínas, hemoglobinas e fosfatos nas células, enquanto os tampões urinários são o fosfato e amônia. 
O sistema tamponante do bicarbonato, principal agente tamponante do meio interno, ocorre da seguinte maneira:
CO2 + H2O <-> H2CO3 <-> H+ + HCO3-
 o CO2 junto da agua (H2O) gera o acido carbônico, que se quebra em bicarbonato e H+. no entanto, essa reação não é capaz de submerte-se a pressão, para isso existem mecanismos compensatórios de curto e longo prazo. O mecanismo compensatório de longo prazo é a ventilação, como resultado o CO2 é eliminado; enquanto o mecanismo de longo prazo é exercicido pela função renal, por onde é eliminado o H+ ou o bicarbonato.
 Explique a pressão ACIDIFICANTE alimentar e metabólica e a ação do mecanismo tamponante do bicarbonato.
Quando o nível de CO2 aumenta, ocorre a associação coma agua formando ácido carbônico, esse acido fraco quebra-se e forma bicarbonato e H+. Ou seja, há um desvio na equação tamponante (CO2 + H2O <-> H2CO3 <-> H+ + HCO3-), que acaba por liberar mais H+, isso faz com que o teor de H+ suba baixando o PH. É importante ressaltar que há a produção continua de CO2 no organismo, derivada do processo de respiração celular e , portanto, há o acumulo de CO2 que leva a pressão acidificante. A regulação é feita através de mecanismos compensatórios, existem quimiorreceptores que medem a quantidade de H+ presente no plasma. Os quimiorreceptores presentes no bulbo são responsáveis por medir a quantidade de CO2 e são quimiorreceptores centrais. Enquanto os que são responsáveis por medir o nível de H+ são periféricos, situados nos seios da aórtico ou carotídeo.
Portanto, quando há a queda do PH, há também o aumento da resposta para a eliminação de CO2. Ao eliminar CO2, a reação tamponante se desvia, o H+ associa-se ao bicarbonato formando acido carbônico, que por sua vez se quebra em H2O e CO2. 
Explique o controle do pH por feedback negativo e a compensação respiratória.
Em caso de tendência acidificante, ou seja, PH abaixo de 7,35 (incremento de H+), quimiorreceptores presentes no ambiente carotídeo e aórtico são acionados, essa percepção dispara potenciais de ação através de neurônios sensoriais aferentes, que partem da região dos quimiorreceptores e levam o potencial de ação até o centro de controle bulbar. Ali, é gerado potenciais de ação em neurônios de controle que amplificam os disparos de potenciais de ação que atingem os músculos da ventilação, consequentemente, há o aumento da frequencia cardíaca e da amplitude da respiração. Como resultado, ocorre a queda na pressão parcial de CO2, que leva a diminuição de CO2, fazendo com que a reação tamponante seja desviada e H+ e bicarbonato se associem, formando acido carbônico, que se quebra em CO2. Já em caso de aumento do nível de CO2 no plasma, os quimiorepectores assionados são os centrais (bulbares , interneurônios na própria região do tronco encefálico) que percebem tal alteração. Ou seja, em resposta a queda do nível de CO2 no plasma, ocorre o processo de retroalimentação negativa (feedback negativo), que responde a concentração do próprio CO2.
Explique os mecanismos envolvidos na compensação pela função renal.
A compensação geral por causa da tendência acidificante ocorre da seguinte maneira: Na célula tubular ocorre a reação tamponante ( H2O e CO2 se associam formando acido carbônico que sob o efeito da anidrase carbônica quebra-se em H+ e HCO3-). O bicarbonato atua concentrando e atraindo para o espaço peritubular, e através da osmose o HCO3- é reabsorvido pelo sangue, uma vez que nessa região há uma concentração 20% maior de proteínas, o que gera um gradiente de concentração. Ou seja, o bicarbonato é atraído osmoticamente junto da agua do espaço peritubular para o vaso eferente. Enquanto o H+ é atraído para o Lumémdo ductor coletor, por onde será excretado. Para evitar que com o aumento da concentração, o H+ retorne ao interior da célula tubular, tampões urinários entram em ação. O H+ associa-se ao HPO4 - - , formando H2PO4 ou associa-se ao NH3, formando NH4, e será eliminado na urina. 
Já o mecanismo do sódio engloba a secreção de H+ e a reabsorção de HCO3-. O bicarbonato de sódio sofre filtração e se quebra em sódio e bicarbonato, o sódio é absorvido pela célula tubular proximal através de canais vazantes. Para manter o equilíbrio, existe o sistema de antiporte, onde há o ganho de sódio e perda de H+. Esse H+ associa-se ao bicarbonato formando ácido carbônico, que se quebra em H2O + CO2, que são reabsorvidos pela célula tubular. Na célula tubular se associam formando ácido carbônico, que por sua vez, se quebra em H+ e HCO3-. A bomba de sódio elimina para o espaço peritubular ativamente (gasto de ATP) o sódio, que acaba carreando o bicarbonato. Uma vez no espaço peritubular o Na+ e o HCO3- são reabsorvidos osmoticamente pelo capilar peritubular, enquanto o H+ é eliminado através do lumém ductor coletor na urina. Outro mecanismo utilizando Na+ é o metabolismo de proteínas e aminoácidos. Como por exemplo a glutamina, que pode dá origem ao ácido CG (cetoglutarato) que gera HCO3- e o mesmo tempo NH4, antiporte com o sódio. O H+ e o NH4 secretados são eliminados, o HCO3- formado pelo Ácido alfacetoglutárico é eliminado para o espaço peritubular e reabsorvido osmoticamente pelo capilar peritubular.
Em caso de alto teor de H+, o PH baixa, levando à condição de acidose. Nessa situação a alta concentração de H+ no meio interno faz com que haja mais H+ no espaço peritubular, esse H+ associa-se ao HCO3- formando ácido carbônico, que se quebra em H2O e CO2. O CO2 é atraído para o interior da célula tubular , o H2O e o CO2 se associam formando H+ e HCO3-, o bicarbonato através do mecanismo de antiporte vai para o espaço peritubular ( célula perde HCO3- enquanto ganha cloretos) e o H+ é eliminado via bomba de hidrogênio ou traves da bomba de hidrogênio-potássio, sendo excretado na urina. 
Em caso de alcalose, o PH se encontra elevado. Na célula tubular, o H2O+ CO2 quebra-se em HCO3- e H+, o bicarbonato é perdido para o lumém ductor coletor e o Cl é absorvido através do evento de desafios do cloreto. Através da bomba de hidrogênio ou da bomba de hidrogênio-potássio , o H+ é perdido para o espaço peritubular, sendo que nesse caso, o potássio é excretado através da urina, portanto, é relevante ressaltar que uma situação de alcalose intensa possui o potencial de gerar hipocalemia.