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Fisiologia Renal: APARELHO URINÁRIO É um sistema formado por órgãos que contribuem para manter a homeostase, produzindo urina por meio da qual são eliminadas diversas substâncias residuais do metabolismo celular. É formado por: • rins: órgão responsável pela formação de urina e excreção de metabólitos; • ureteres: conduzem urina do bacinete à bexiga; • bexiga: armazena urina; • uretra: conduz urina para o exterior. Também é o ducto do aparelho reprodutor masculino que elimina sêmen para o exterior do organismo. BALANÇO: As quantidades de quaisquer substâncias ingeridas e produzidas devem ser iguais às excretadas e consumidas. • Hídrico; • Energético; • Eletrolítico. POOL direciona substâncias→ bexiga uretra ureter testículoglandeprepúcio Ju lia n n y V i e i r a – M ed ic in a Ve te ri ná r i a • O balanço total do organismo depende das velocidades resultantes dos ganhos e perdas; • A concentração no pool depende não somente das perdas e ganhos totais, mas também, das trocas de substâncias no interior do organismo. Balanço negativo: perda excede o ganho; Balanço positivo: ganho excede a perda; Balanço estável: ganho igual à perda. VIAS NORMAIS DE GANHO E PERDA DE ÁGUA DO ORGANISMO: INGESTÃO • líquidos; • alimentos sólidos; • produzida metabolicamente. EXCREÇÃO • perda insensível (pele, pulmões); • suor; • fezes; • urina. MORFOLOGIA RENAL: Carnívoro Equino Suíno Bovino Um ao lado do outro. Localização: porção dorsal da cavidade abdominal (abaixo das últimas vértebras lombares). Rim direito mais cranial que o rim esquerdo. Rim esquerdo mais cranial. • Camada cortical (córtex renal); • Camada medular (medula renal); • Pelve renal (bacinete) área de origem→ dilatada do ureter; • Hilo renal. NÉFRON: • unidade funcional do rim. Formado por: • Corpúsculo de Malpighi: ◦ glomérulos; ◦ cápsula de Bowman. • Sistema tubular: ◦ túbulo contorcido proximal (ramo descendente da Alça de Henle); ◦ túbulo contorcido distal (ramo ascendente da Alça de Henle); ◦ túbulo coletor. O sangue adentra pela arteríola eferente, que dá origem a um enovelamento de capilares → se unem e formam a arteríola eferente → segue em direção ao capilar peritubular. Capilar peritubular está intimamente associado ao sistema de túbulos, ele é responsável pelos processos de absorção e secreção de substâncias. Espécie Néfrons/rim Bovinos 4000000 Suínos 1250000 Cães 415000 Felinos 190000 Néfron não se regenera. Tipos de néfrons: • corticais ou corticomedulares (alça de Henle curta); • justamedulares (alça de Henle longa). CIRCULAÇÃO RENAL: • Influxo de sangue nos rins: ◦ artéria renal; ◦ artérias interlobares; ◦ artérias anciformes (arqueadas); ◦ artérias interlobulares; ◦ arteríolas eferentes; ◦ glomérulo; ◦ arteríolas eferentes. • Efluxo de sangue dos rins: ◦ arteríolas eferentes; ◦ capilares peritubulares; ◦ veia renal. APARELHO JUSTAGLOMERULAR: • células especializadas que revestem as arteríolas eferentes. Formado por: • células justaglomerulares; • mácula densa; • células mensangiais extra-glomerulares. Função: • síntese e secreção. Renina Eritropoietina Estimula a eritropoiese na medula óssea vermelha. Alteração ren al pode provoca r anemia. Células glomerulares declínio de O→ 2 no sangue eritrogenina eritropoetina → → → medula óssea vermelha eritropoiese→ FUNÇÕES DO RINS: • Manter homeostase: ◦ filtrando os resíduos metabólicos • Regulando o equilíbrio hídrico do organismo: ◦ pressão osmótica constante – OBS: diurese: aumento no fluxo de urina. Diurese osmótica aumento do fluxo com grande quantidade de água.→ - Produzem prostaglandinas (vasodilatadoras). - Fagocíticas; - Promovem o fluxo sanguíneo. DEVEM PERMANECER TOTALMENTE RETIDOS: - proteínas; - glicose; - hemácias. SUBSTÂNCIAS EXCRETADAS: - uréia, ácido úrico, alantoína; - creatinina; - bicarbonato; - nitrato, silicato, sais de amônio; - fosfato, sulfato; - corpos cetônicos; - toxinas, pesticidas, drogas, aditivos alimentares. • Regulando o pH sanguíneo (equilíbrio ácido-básico): ◦ RIM naturalmente um tampão;→ ▪ responsável pela homeostasia ácido-básica e pela excreção de íons hidrogênio. • Mantendo o equilíbrio eletrolítico: ◦ Na+, Cl-, K+, Ca2+.. • Atua como órgão endócrino: ◦ sistema renina-angiotensina-aldosterona; ◦ eritropoetina; ◦ forma ativa da vitamina D. SISTEMA RENINA ANGIOTENSINA ALDOSTERONA: • ativado em casos de hipovolemia e hipotensão; Auxilia: • aumento do volume plasmático, mantendo em equilíbrio; ◦ aumento da pressão; • taxa de filtração glomerular; • taxa de perfusão renal. ⬇pressão arterial ⬇volume plasmático ⬆secreção de RENINA ⬆Renina plasmática Angiotensinogênio ANGIOTENSINA I→ Angiotensina I ECA Angiotensina II→ → ⬆Angiotensina plasmática ⬆Secreção de ALDOSTERONA (córtex Adrenal). ⬆Reabsorção tubular de Na+ Células justaglomerulares Angiotensina I inativa→ Angiotensina II vasoconstritora→ECA: Endoté lio vasc ular de pulmõ es e rin s; Líquido s corp óreos. + Endotelina, PG-2 Nas arteríolas aferentes células → justaglomerulares. Em casos de hipotensão/hipovolemia: é liberado RENINA que atua sobre a enzima proteolítica (angiotensinogênio), que libera a angiotensina I (decapeptídeo inativo). A angiotensina I é convertida em angiotensinogênio II, por ação da ECA. Vai atuar sobre as arteríolas aferentes, provocando vasoconstrição. Também estimula a liberação de hormônio ADH (neurohipófise). Atua também no centro da sede (hipotálamo). Há secreção de aldosterona (suprarrenal) reabsorção de Sódio. O endotélio renal libera → substâncias vasodilatadoras: óxido nítrico, prostaglandinas: E2 e I2, que exerce efeito neutralizador para as substâncias vasoconstritoras que foram liberadas → manter estável a perfusão e filtração glomerular. ⬇liberação de Renina Vasoconstrição ⬆ pressão sanguínea Expansão de volume extracelular ⬇excreção de Sódio RINS – ERITROPOIESE – ERITROPOIETINA: VITAMINA D: • lipossolúvel; • importante no processo de crescimento e manutenção das estruturas ósseas – através do cálcio; ◦ O cálcio é absorvido e reabsorvido por ações da vitamina D. ⬇nº de eritrócitos/teor de hemoglobina h i p ó x i ah i p ó x i a Rins (aparelho justaglomerulares) Eritrogenina Eritropoietina Eritropoiese Medula Óssea vermelha ⬇fluxo sanguíneo ⬇teor de O2 D2: plantas D3: pele animal Pró vitamina D3 Pele Pré vitamina D3 Vitamina D3 Fígado 25-hidroxilase Dieta (vit. D2 e D3) 25(OH)D3 Rim 1 hidroxilaseα 1,25-dihidroxivitamina D ou Calcitriol RINS: ativação da vitamina D Ativação estímulo PTH: Colesterol OXIDAÇÃO 7-deidrocolesterol Pró-vitamina D3 FOTÓLISE (radiação solar) Colecalciferol (Vitamina D3) HIDROXILAÇÃO (fígado) 25-hidroxicolecalciferol HIDROXILAÇÃO (rins) Calcitriol Corrente sanguínea Proteína fixadora de Cálcio (mucosa intestinal) P E L E 1,25 diidroxicolecalciferol (forma ativa da vit.D3) HOMEOSTASE DO CÁLCIO NO FLUÍDO EXTRACELULAR: • Íon Cálcio na sua forma ionizada: ◦ excitabilidade neuromuscular; ◦ coagulação sanguínea; ◦ processos secretórios; ◦ integridade de membrana; ◦ transporte através da membrana plasmática; ◦ reações enzimáticas; ◦ liberação de neurotransmissores; ◦ ações intracelulares de hormônios. Vitamina D2: Células vegetais ERGOSTEROL (pró-vitamina D2) ERGOCALCIFEROL (vitamina D2) 25-hidroxiergocalciferol HIDROXILAÇÃO (rins) 1,25 diidroxiergocalciferol (forma ativa da vitamina D2) Irradiação ultra violeta das plantas Ingestão de feno HIDROXILAÇÃO (fígado) Paratormônio Calcitonina 1,25 dihidroxicolecalciferol PROCESSO DE FORMAÇÃO DE URINA: 1º: filtração glomerular; 2º reabsorção tubular; 3º secreção tubular. Animal hipertenso quanto maior→ a pressão sanguínea maior o → RFG maior frequência urinária→ Corpúsculo de Malpighi capilares→ glomerulares repletos de plasma sanguíneo através de uma barreirade filtração composto por 3 tipos de membranas (células endoteliais fenestradas, membrana basal, podócitos) entrada do plasma→ filtrado, 20% desse plasma é ultrafiltrado, e o restante, volta pela arteríola eferente sistema de capilares peritubulares veia renal sistema → → → sanguíneo. EXCREÇÃO: FILTRAÇÃO – REABSORÇÃO + SECREÇÃO AZOTEMIA → aumento de ureia na corrente sanguínea. FILTRAÇÃO: • primeira fase de formação de urina; ◦ acontece ao nível de Corspúsculo de Malpighi (ultrafiltração dos constituintes do plasma); ◦ urina primária (ultrafiltrado): fluído na cápsula de Bowman; ◦ composição do filtrado glomerular é idêntica ao do plasma sem as proteínas. Corpúsculo de Malpighi (ultrafiltração dos constituintes do plasma): • água e substâncias de baixo peso molecular passam através de membranas semipermeáveis (membrana dos capilares é relativamente impermeável a grandes moléculas). Espaço intracapsular: urina primária. Barreira de filtração. ◦ PROCESSOS QUE FACILITAM A FILTRAÇÃO GLOMERULAR: - Capilares glomerulares aferentes mais porosos e mais calibrosos que os eferentes; - Menor diâmetro das arteríolas eferentes. FORMAÇÃO DO ULTRAFILTRADO: RFG – Ritmo de filtração glomerular. “A pressão efetiva de filtração (pf) em qualquer ponto do capilar glomerular é a diferença entre a pressão hidrostática capilar que favorece a filtração, e a pressão osmótica do capilar e a pressão hidrostática do ultrafiltrado, que se opõem à filtração.” FORÇAS ENVOLVIDAS NA FILTRAÇÃO GLOMERULAR: REABSORÇÃO TUBULAR: ◦ redução ou ausência dos componentes do filtrado glomerular; ◦ capacidade tubular máxima (Tm); ◦ processo de reabsorção de solutos nos túbulos: ▪ transporte ativo: substância se movimenta contra gradientes eletroquímicos; ▪ transporte passivo: substância se desloca por difusão simples ou facilitada; PROCESSO DE REABSORÇÃO TUBULAR: ◦ dá-se quando a direção da transferência de substâncias plasmáticas ocorre da luz do túbulo renal para o capilar peritubular. CONDIÇÕES QUE FAVORECEM O MOVIMENTO DO LÍQUIDO E SOLUTO PARA A CORRENTE SANGUÍNEA: ◦ pressão oncótica plasmática peritubular alta; ◦ pressão hidrostática capilar peritubular baixa. TRANSPORTE NAS CÉLULAS TUBULARES: ◦ transporte paracelular: a substância atravessa a zônula occludens (estrutura altamente permeável que une as células tubulares proximais umas às outras difusão passiva ◦ transporte transcelular (transepitelial): ocorre em grande parte mediada por carreadores processo ativo MECANISMOS TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL: ◦ túbulo responsável pela reabsorção do ultrafiltrado em uma proporção maior do que o restante; ◦ possui microvilosidades 80% de água do filtrado primário, íons Na→ +, K+, Ca2+, Cl-, aminoácidos, ureia, glicose; ◦ transporte de substâncias do líquido tubular para o sangue: transporte ativo de Na+ → bomba de sódio, potássio e adenosinatrifosfatase (ATPase-Na+-K+); ◦ reabsorção de água por difusão depende da reabsorção de cloreto de sódio → reabsorção ativa de Na+ causa reabsorção passiva de água; ◦ glicose, aminoácidos, fosfato e sulfato são retiradas do líquido tubular proximal para o interior das células por transporte ativo secundário. • Reabsorção de bicarbonato pelo TPC: ◦ cotransporte do Na+ e H+ (membranda plasmática apical): realizada por meio de gradiente químico para o Na+ • Reabsorção de Cl-: ◦ passiva (TCP); ◦ é controlada indiretamente pela Na+-K+-ATPase. H+ líquido tubular HCO3 - H2CO3- H2O CO2 anidrase carbônica CO2 difunde-se passivamente para o interior da célula H2O H2CO3 - H+ HCO3- líquido tubular lado sanguíneo da célula • Reabsorção de peptídeos e proteínas de baixo peso molecular: ◦ peptídeos: aminoácidos (peptidases) reabsorvida por cotransporte → com o sódio; ◦ proteínas: insulina, glucagon, hormônio da paratireóide líquido → tubular: células proximais (endocitose – mediada por carreador) ▪ degradadas por enzimas proteolíticas nos lisossomos. ▪ Aminoácidos retornam ao sangue. ALÇA DE HENLE: • Ramo descendente: muito permeável a água e a vários íons; • Ramo ascendente: pouco permeável a água; ▪ porém, por existir uma grande atividade da Na+-K+-ATPase, solutos como o Na+Cl- são ativamente reabsorvidos neste segmento. TÚBULOS CONTORCIDOS DISTAIS E TÚBULOS COLETORES: • epitélios impermeáveis à água; • receptores para o ADH; ◦ hormônio antidiurético (ADH) (VASOPRESSINA): ▪ síntese: hipotálamo ▪ armazenamento: neurohipófise; ▪ função: reabsorção de água nos rins. A permeabilidade à água nesses túbulos, depende do ADH. ◦ ausência de ADH: a permeabilidade desses túbulos à água é muito baixa; ▪ reabsorção de Na+ prossegue normalmente. ◦ presença de ADH: a permeabilidade dessas porções finais do néfron é alta; ▪ reabsorção de água e Na+. ADH regula pressão osmótica e→ volume plasmático. Animal desidratado: neurohipofise libera ADH → que atua no TCD e TC → ativa receptores de membrana → reabsorção de água. (Na+ e Cl- pegam “carona”) → aumentam o volume plasmático. SECREÇÃO TUBULAR: ◦ substâncias lançadas à luz do sistema tubular, principalmente na parte distal do túbulo; ◦ processo de secreção tubular: ocorre quando o transporte de substâncias dos capilares pertubulares para o interior do túbulo; ◦ a maior parte dos H+ e K+ excretados na urina, adentram nos túbulos por secreção e não por filtração; ◦ secreção de ácidos e bases orgânicas pelo TCP sais biliares, oxalato, → urato, catecolaminas; ◦ secreção de drogas: penicilina, salicilatos; ◦ ácido paramino-hipúrico (PAH) TCP depuração renal de → → ≅ 90% índice de fluxo plasmático renal.→ EXCREÇÃO RENAL: Controle da regulação da excreção de sódio: ◦ sódio: ritmo de filtração glomerular (RFG)/reabsorção; ◦ se a quantidade de Na+ filtrada aumenta, mas a absorção permanece constante - a excreção de Na+ aumenta; ◦ um RFG de Na+ constante e redução na sua reabsorção - excreção de Na+ aumenta; ◦ uma elevação do RFG do Na+ acompanhado simultaneamente de uma redução na sua reabsorção - excreção de Na+ pode ser muito aumentada. DIURESE E NATRIURESE: ◦ diurese de pressão: aumento da pressão sanguínea que favorece um aumento no volume urinário excretado; (causa: hipertensão) ◦ natriurese de pressão: aumento na excreção de sódio aumento da → pressão sanguínea. Aumentos crônicos da pressão sanguínea suprime liberação de renina → → menor quantidade de Angiotensina II e Aldosterona diminui a reabsorção → tubular de Na+. FATORES NERVOSOS E HORMONAIS NO CONTROLE DA EXCREÇÃO DE SÓDIO: Controle da excreção pelo sistema nervoso simpático: Aldos teron a: mine raloc ortic oide CONTROLE DA EXCREÇÃO PELOS HORMÔNIOS: ◦ Angiotensina II; ◦ Aldosterona; ◦ ADH; ◦ Peptídeo natriurético atrial (ANP); baroreceptores seio carotídeo SNA SIMPÁTICO constrição das arteríolas renais RFG→⬇ reabsorção tubular de Na⬆ + e H2O BALANÇO NEGATIVO DE Na+: ⬇RFG; ⬇excreção de Na+. ⬆ renina plasmática angiotensina II →⬆ aldosterona→⬆ ⬆RFG; ⬇reabsorção de Na+. ⬆liberação de ANP células cardíacas atriais ⬆pressão sanguínea ⬆RFG; ⬆excreção de sódio; ⬆excreção de água; ⬇volume circulante; ⬇ pressão atrial. ⬇volume sanguíneo HORMÔNIO LOCAL DE AÇÃO EFEITOS ALDOSTERONA Túbulo e ductos coletores ⬆reabsorção de NaCl e H2O; ⬆secreção de K+; ⬆secreção de H+. ANGIOTENSINA II Túbulo proximal, porção ascendente espessa da alça de Henle/túbulo distal, túbulo coletor ⬆reabsorção de NaCl e H2O; ⬆secreção de H+. HORMÔNIO ANTIDUIRÉTICO Túbulo distal/túbulo e ductocoletores ⬆reabsorção de H2O. HORMÔNIO DA PARATIREOIDE Túbulo proximal, porção ascendente espessa da alça de Henle/túbulo distal ⬇reabsorção de PO4-; ⬇reabsorção de Ca2+ PEPTÍDEO NATRIURÉTICO ATRIAL Túbulo distal/túbulo e ducto coletores ⬇reabsorção de NaCl. COMPONENTES ELIMINADOS NA URINA: • potássio/bicarbonato: ⬆herbívoros; • cálcio: quase completamente reabsorvido nos túbulos; • fosfato: carnívoros, onívoros, lactentes ;⬆herbívoros .⬇ URINA: ◦ composição: 90% água; 10% sais, pigmentos, hormônios, resíduos metabólicos; ◦ cor: ▪ carnívoros/onívoros: amarelo claro; ▪ herbívoros: amarelo claro ao castanho escuro. ◦ odor: sui-generis; ◦ pH: ▪ herbívoros: alcalino; ▪ carnívoros: ácido; ▪ onívoros: ácido ou alcalino. ELIMINAÇÃO DA URINA (CONTROLE NERVOSO): urina pelve renal ureteres bexiga (movimentos peristálticos) SNA SIMPÁTICO medula espinhal inibe evacuação→ → SNA PARASIMPÁTICO relaxamento do esfíncter uretral→
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