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SISTEMA RENAL Função: - Regulam a osmolalidade (importante para a manutenção do volume celular normal) e os volumes dos líquidos corporais; - Regulam o balanço eletrolítico (regulação de diversos íons inorgânicos); - Regulam o balanço ácido-básico (ajudam a manter o pH dos líquidos dentro do limite); - Excretam produtos metabólicos (ureia, ácido úrico, creatinina, produtos terminais do metabolismo da hemoglobina e metabólitos de hormônios) e substâncias externas (drogas, pesticidas e outros); - Produzem e secretam hormônios (renina, calcitriol e eritropoetina). Os rins: - São órgãos situados na parede posterior do abdome, atrás do peritônio; - O fluxo sanguíneo dos dois rins equivale a cerca de 25% (1,25L por min) do débito cardíaco; - Fluxo sanguíneo: artéria renal > artéria interlobar > artéria arqueada > artéria interlobular > arteríola aferente > corpúsculo renal > arteríola eferente > capilares peritubulares. Os néfrons: - Unidade funcional do rim; - Constituído por corpúsculo renal, túbulo proximal, alça de Henle, túbulo distal e sistema do ducto coletor; - Corpúsculo renal é formado por capilares glomerulares e cápsula de Bowman; - Perto do final do ramo ascendente espesso, o néfron passa entre as arteríolas aferente e eferente que o irrigam. Esse segmento é a mácula densa; - Cada segmento do néfron é formado por células que realizam funções específicas; - As células do túbulo proximal têm a membrana apical ampliada, chamada de borda de escova; - O ductor coletor tem dois tipos celulares: células principais (apresentam membrana basolateral com moderada invaginação, pouca mitocôndria e tem papel de reabsorver NaCl e secretar K) e células intercaladas (ajudam a regular o balanço ácido-básico, muita mitocôndria, secreta H e HCO3); - As células do segmento final do néfron, exceto as células intercaladas, têm cílio único imóvel na membrana plasmática. Os cílios têm mecanossensores (detectam variações no fluxo do líquido tubular) e quimiossensores; - Os néfrons podem ser: superficial ou justamedular: - Néfron superficial tem alça de Henle curta e sua arteríola eferente se ramifica em capilares peritubulares (leva oxigênio e nutrientes para o córtex do néfron); - Néfron justamedular: alça de Henle longa que se estende na medula e arteríola eferente forma, além da rede de capilar peritubular, alças vasculares (vasos retor); - Os vasos retos descem até a medula, onde formam redes de capilares. Esses vasos fornecem O2 e nutrientes, transportam susbtâncias secretadas pelo néfron, atuam como via para retorno da água e dos solutos reabsorvidos e concentram e diluem a urina. Corpúsculo renal: - Formado pelos capilares glomerulares e espaço de Bowman; - O glomérulo consiste em uma rede de capilares suprida pela artériola aferente e drenada pela arteríola eferente; - A formação da urina começa com o movimento passivo do ultrafiltrado plasmático dos capilares glomerulares para o espaço de Bowman; - A ultrafiltração é o movimento passivo de líquido essencialmente desprovido de proteínas dos capilares glomerulares para o espaço de Bowman; - Os capilares são recobertos por células epiteliais chamadas podócitos, que formam a camada visceral da cápsula de Bowman; - As células endoteliais dos capilares glomerulares são recobertas por uma mebrana basal, revestida por podócitos; - O endotélio capilar, a membrana basal e os processos podais formam a barreira de filtração; - O endotélio é fenestrado e é livremente permeável à água, solutos (Na, ureia e glicose) e à maioria das proteínas, mas é impermeável a eritrócitos, leucócitos e plaquetas; - As células endotélio expressam glicoproteínas com cargas negativas, retardando proteínas aniônicas; - A membrana basal, matriz porosa de proteínas com cargas negativas, constitui uma barreira de filtração de proteínas com cargas negativas; - Os processos dos podócitos cobrem a membrana basal e formam espaços chamados fendas de filtração. Cada fenda é recoberta por fino diafragma (o diafragma da fenda de filtração); - Esse diafragma compõe-se de diversas proteínas (nefrina, NEPH-1, podocina, a-actina 4 e CD2-AP) e funcionam como filtro que seleciona as moléculas por seu tamanho, impedindo que as proteínas e macromoléculas que cruzaram a membrana basal adentre o espaço de Bowman; - O corpúsculo renal também possui outro componente importante: o mesângio, formado por células mesangiais e pela matriz mesangial. As células mesangiais cercam os capilares glomerulares, servindo-lhes de suporte estrutural, secretam a matriz extracelular, tem atividade fagocítica, removem macromoléculas e secretam prostaglandinas e citocinas pró-inflamatórias; - As células mesangiais podem influenciar a IFG regulando o fluxo sanguíneo dos capilares ou alterando a área de superfície capilar; - As células mesangiais situadas externamente ao glomérulo (entre arteríolas aferente e eferentes) são chamadas de células mesangiais extraglomerulares. Aparelho Justaglomerular: - Formado pela mácula densa, células mesangiais extraglomerulares e células granulares da arteríola aferente; - Esse aparelho é componente importante do mecanismo de retroalimentação tubuloglomerular, envolvido na autorregulação do FSR e da IFG; - As células granulares das arteríolas aferentes contem miofilamentos musculares lisos. Elas produzem, armazém e secretam renina, além de secretarem aldosterona; Inervação dos rins: - Os nervos renais regulam o FSR, a IFG e a reabsorção de sal e água pelo néfron; - A inervação é feita por fibras nervosas simpáticas do plexo celíaco; - Não há inervação parassimpática; - As fibras adrenérgicas que inervam os rins liberam norepinefrina e dopamina; - Os nervos simpáticos inervam as células granulares, produtoras de renina, das arteríolas aferentes; - O aumento da atividade simpática estimula a secreção de renina; - As fibras nervosas também inervam túbulo proximal, alça de Henle, túbulo distal e ducto coletor; - A ativação desses nervos estimula a reabsorção de Na. Avaliação da função renal: - Três processos gerais: 1. Filtração glomerular; 2. Reabsorção da substância do líquido tubular de volta ao sangue; 3. Em alguns casos secreção da substância do sangue para o líquido tubular. Depuração renal: - Baseia-se no princípio de Fick (conservação de massa); - A depuração renal enfatiza a função excretória dos rins; - A artéria renal é a única fonte de entrada no rim e a veia renal e o ureter são as únicas vias de saída; - A equação 1: - - Essa relação permite quantificar a quantidade da substância X excretada na urina, em relação à quantidade devolvida à circulação sistêmica, pelo sangue venoso renal; - Para qualquer substância que não seja nem sintetizada nem metabolizada, a quantidade que entra nos rins é igual à quantidade que sai dos rins pela urina, somada à que sai dos rins pelo sangue venoso; - A depuração considera somente a intensidade da excreção da substância na urina e não a intensidade de seu retorno à circulação sistêmica pela veia renal. - Equação 2: - Relaciona a excreção urinária da substância X à sua concentração plasmática na artéria renal Filtração glomerular: - A primeira etapa na formação da urina pelos rins é a ultrafiltração do plasma pelo glomérulo; - 180 L de plasma são filtrados diariamente; - O ultrafiltrado é desprovido de eritrócitos, leucócitos, plaquetas e, praticamente, não tem proteínas; - A ultrafiltração é impulsionada pelas forças de Starling; Determinantes da composição do ultrafiltrado: - A barreira de filtração glomerular determina a composição do ultrafiltrado plasmático, restringindo a filtração de moléculas pelo tamanho e pela carga elétrica; - A carga elétrica afeta a filtração de macromoléculas pelo glomérulo; - Como na superfície da barreira de filtração existem glicoproteínas com carga negativa, as moléculas catiônicas (positivas) são filtradas com mais facilidade; - A maioria das proteínas plasmáticas tem carga negativa, portanto dificilmente passam. - A remoção dessa carga elétrica na membrana, faz a filtração só depender doraio molecular e, assim, proteínas passam com mais facilidade. Em algumas doenças glomerulares, ocorre redução nas cargas negativas da barreira de filtração; Dinâmica da ultrafiltração: - A ultrafiltração ocorre porque as forças de Starling (pressões hidrostática e oncótica) impulsionam o líquido da luz dos capilares glomerulares através da barreira de filtração para o espaço de Bowman; - A pressão oncótica do espaço de Bowman se aproxima de zero; - A pressão hidrostática no capilar glomerular é a única força que favorece a filtração; - A pressão hidrostática no capilar glomerular diminui ligeiramente ao longo do capilar, enquanto a pressão oncótica aumenta; - A IFG é proporcional à soma das forças de Starling existentes nos capilares multiplicada pelo coeficiente de ultrafiltração (Kf): - A IFG pode ser alterada modificando o Kf ou qualquer uma das forças de Starling; - A pressão hidrostática no capilar glomerular pode ser afetada de três maneiras: 1. Variações da resistência da arteríola aferente: se reduz a resistência aumenta a pressão e a IFG, se aumenta a resistência as reduz; 2. Variações da resistência da arteríola eferente: se reduz a resistência reduz a pressão hidrostática e a IFG, se aumenta as eleva; 3. Variações da pressão arteriolar renal: se aumenta, aumenta transitoriamente a pressão hidrostática e a IFG, se reduz as diminui Fluxo sanguíneo renal (FSR): - O fluxo sanguíneo pelos rins executa diversas funções: 1. Determina, indiretamente, a IFG; 2. Modifica a intensidade da reabsorção de solutos e de água pelo túbulo proximal; 3. Participa da concentração e da diluição da urina; 4. Fornece oxigênio, nutrientes e hormônios às células do néfron e devolve CO2, bem como líquido e os solutos reabsorvidos à circulação sistêmica; 5. Transporta substratos que serão excretados na urina - Os rins regulam seu fluxo sanguíneo ajustando a resistência vascular das arteríolas aferentes e eferentes e das artérias interlobulares; - Os ajustes são tão precisos que o fluxo sanguíneo permanece relativamente constante, enquanto a pressão varia entre 90 e 180 mmHg; - O fenômeno pelo qual o FSR e a IFG se mantêm relativamente constantes é chamado autorregulação. É executado por modificações da resistência vascular, principalmente na arteríola aferente; - A autorregulação do FSR e da IFG se dá por dois mecanismos: um deles responde às alterações da pressão arterial e o outro às alterações da NaCl no líquido tubular. Ambos regulam o tônus da arteríola aferente; 1) O mecanismo sensível à pressão, chamado mecanismo miogênico, está relacionado à propriedade intrínseca da musculatura lisa vascular: a tendência a se contrair quando distendida. Da mesma forma, quando a pressão arterial se eleva e a arteríola aferente se distende, a musculatura lisa se contrai; 2) O mecanismo responsável pela autorregulação da IFG e do FSR é conhecido como feedback tubuloglomerular e depende de NaCl. A mácula densa afere a concentração de Na e de Cl no líquido tubular e fazendo reajustes na resistência da arteríola aferente; - Quando a IFG aumenta, eleva o Na e o Cl no líquido tubular e, assim, mais Na e Cl entram na mácula densa, levando a formação de ATP e adenosina e provocando uma vasoconstrição da arteríola aferente; - Quando a IFG diminui, menos Na e Cl estão presentes no túbulo e na mácula densa, assim como tem menos produção e liberação de ATP e adenosina. A mácula densa, então, estimula a vasodilatação da arteríola aferente. - O NO é um vasodilatador produzido pela mácula densa que atenua o feedback tubuloglomerular. Logo a mácula densa pode liberar vasoconstritores (ATP e adenosina) e vasodilatador (NO); - A autorregulação da IFG e do FSR atua como meio efetivo para desacoplar a função renal da pressão arterial, assegurando a constância da excreção de líquidos e solutos; - Três aspectos importantes da autorregulação: 1) Está ausente quando a pressão arterial cai abaixo de 90 mmHg; 2) Não é perfeita, pois o FSR e a IFG se alteram ligeiramente com as variações da pressão arterial; 3) Apesar da autorregulação, o FSR e a IFG podem ser alterados por certos hormônios e por variações na atividade nervosa simpática. Regulação do FSR e da IFG: - Nervos simpáticos, angiotensina ll, prostaglandinas, NO, endotelina, bradicinina, ATP e adenosina exercem importante controle sobre a IFG e o FSR; 1) Nervos Simpáticos: - As arteríolas aferente e eferente são inervadas por neurônio simpáticos; - Liberam norepinefrina e dopamina. Medula suprarrenal libera epinefrina; - A norepinefrina e epinefrina causam vasoconstrição, ligando-se a adrenoceptores alfa 1, localizados principalmente nas arteríolas aferentes; - A ativação de adrenoceptores alfa 1 reduz a IFG e o FSR; 2) Angiotensia ll: - Produzida localmente nos rins e de forma sistêmica; - Contrai as arteríolas aferente e eferente (mais sensível), reduzindo a IFG e o FSR; - Em baixas concentrações, predomina-se a constrição da eferente por ser mais sensível; 3) Prostaglandina: - Durante condições patológicas, como hemorragia, os rins produzem prostaglandinas localmente, provocando aumento do FSR sem alterar a IFG; - Elas mitigam os efeitos vasoconstritores dos nervos simpáticos e da angiotensina ll; - A síntese é estimulada pela desidratação e estresse, pela angiotensina ll e pelos nervos simpáticos; 4) Óxido nítrico: - Importante vasodilatador em condições basais; - Com o aumento do FSR, as células endoteliais são submetidas a maiores forças de cisalhamento, aumentando a produção de NO; - Diversos hormônios vasoativos, como a acetilcolina, histamina, bradicinina e ATP facilitam de NO; - Provoca dilatação das arteríolas aferente e eferentes; - A inibição da produção de NO aumenta a resistência periférica total, enquanto o aumento reduz essa resistência. 5) Endotelina: - Potente vasoconstritor (arteríola aferente e eferente) secretado pelas células endoteliais dos vasos renais, células mesangiais e células do túbulo distal; - Agem em resposta à agniotensina ll, bradicinina, epinefrina e estresse de cisalhamento. 6) Bradicinina: - Vasodilatador que atua estimulando a liberação de NO e prostaglandinas, aumentando a IFG e o FSR; 7) Adenosina: - Causa vasoconstricção da aferente; - Tem papel importante no feedback tubuloglomerular. 8) Peptídeos Natriuréticos (PNA): - A secreção aumenta quando o volume do LEC se expande; - Dilata a aferente e contrai a eferente; - Aumento da IFG, com pouca alteração do FSR. 9) ATP: - Contrai a aferente, reduzindo IFG e FSR, pode desempenhar função no feedback tubuloglomerular; - Pode estimular a produção de NO, aumentando IFG e FSR. 10) Glicocorticoides: - Aumentam a IFG e o FSR. 11) Histamina: - Reduz a resistência da aferente e da eferente, aumentando o FSR, sem elevar a IFG. 12) Dopamina: - Substância vasodilatadora produzida no túbulo proximal; - Aumenta o FSR e inibe a secreção de renina.
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