Sistema Urinário - filtração, reabsorção, excreção e regulação renal

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SISTEMA URINÁRIO 
 
 
MECANISMO DE FILTRAÇAO RENAL: a filtração ocorre quando a pressão arterial força, de forma não seletiva, a água e 
outra pequenas moléculas para fora dos capilares glomerulares e para dentro da cápsula de Bowman, formando um 
fluido chamado de filtrado 
• De 12 a 30% do débito cardíaco flui pelos rins → 21% em adultos saudáveis 
• Fluxo sanguíneo renal = 1176 mL/min (em adultos saudáveis) 
• Fluxo plasmático renal: quantidade de plasma que flui nos rins por minutos 
• Taxa de filtração glomerular (TFG): quantidade de plasma que entra na capsula de Bowman por minuto 
• Urina: filtrado não reabsorvido que deixa os rins por minutos 
 
Membrana de filtração: impede que as células sanguíneas e as proteínas entrem no lúmen da cápsula de Bowman, com 
base no tamanho e na carga, mas permite a passagem de outros componentes do sangue 
• As moléculas de água e pequenos solutos atravessam facilmente dos capilares glomerulares para dentro da 
cápsula de Bowman, mas as moléculas maiores não 
• Componentes dessa membrana impedem que as moléculas maiores do que 7 nm de diâmetro passem 
 
→ Fenestrações do capilar glomerular: fenestras com cerca de 7nm de tamanho 
• Filtro inicial 
• A maioria das proteínas do plasma é um pouco maior do que 7nm e é retida nos capilares glomerulares 
• Proteínas menores que conseguem atravessam são ativamente reabsorvidas por endocitose e metabolizadas 
pelas células do túbulo proximal 
 
→ Membrana basal e podócitos: contem glicoproteínas carregadas negativamente 
• Repelem as proteínas do plasma carregadas negativamente, impedindo-as de sair do sangue 
 
Pressão de filtração: a formação do filtrado deve-se a um gradiente de pressão no corpúsculo renal → essa pressão 
depende da combinação de três pressões diferentes 
→ Pressão capilar glomerular (PCG): é uma pressão a favor da filtração do sangue 
• Pressiona as paredes dos capilares → pressão arterial 
• Forçar os fluídos e os solutos do sangue para dentro da capsula de Bowman 
• A PCG é mais elevada do que em outros leitos capilares, isso porque o D(arteríola aferente) > D(capilares glomerulares) > 
D(arteríola eferente) → aumento da pressão arterial nessa ordem → filtrado é forçado para dentro do lúmen da 
capsula de Bowman 
• PCG é aproximadamente 50 mmHg 
 
→ Pressão hidrostática capsular (PHC): é uma pressão contra a filtração 
• Ocasionada pela pressão do acumulo do filtrado na capsula de Bowman 
• O filtrado que pressionada as paredes da capsula de Bowman cria a PHC 
• Equivale a cerca de 10 mmHg 
 
→ Pressão coloidosmótica do sangue (PCS): também é uma pressão contra a filtração 
• Exercida pela força osmótica das proteínas plasmáticas dentro dos capilares glomerulares 
• A presença dessas proteínas se opõe ao movimento do fluido do capilar para a cápsula 
• A PCS é maior na extremidade final do capilar glomerular do que no seu início, pois conforme o fluido deixa os 
capilares e entra na capsula de Bowman, a concentração de proteína no capilar aumenta 
• PCS média é igual a cerca de 30 mmHg 
 
Normalmente, o filtrado não exerce nenhuma força 
osmótica no plasma → proteínas quase não atravessam 
 
 
→ Correlação clínica – glomerulonefrite: a permeabilidade das membranas de filtração aumenta → mais proteínas 
entram no filtrado → pressão coloidosmótica do filtrado aumenta → aumento da pressão a favor da filtração → 
aumento do volume de filtrado → sobrecarrega o rim 
 
Regulação da taxa de filtração glomerular: existem os mecanismos de autorregulação, que conseguem manter uma taxa 
de filtração glomerular muito estável; e, também, em condições severas, o sistema nervoso simpático começa a agir 
 
→ Mecanismos de autorregularão: manutenção de uma taxa de filtração glomerular (TFG) muito estável, apesar das 
grandes flutuações da pressão sistêmica 
• Mecanismo miogênico: propriedade intrínsecas das células musculares lisas nas arteríolas aferentes e eferentes 
de se contraírem e relaxarem → receptores de estiramento → quando a pressão aumenta, as arteríolas se 
distendem, mas os receptores de estiramento detectam isso e, em seguida, se contraem para manter a pressão 
estável 
• Mecanismo de retroalimentação tubuloglomerular: correlaciona o fluxo do filtrado fluindo pela mácula densa 
(túbulo convoluto distal) do aparelho justaglomerular a TFG → as células da mácula densa detectam um 
aumento da taxa de fluxo → enviam um sinal para as células justaglomerulares da arteríola aferente → as 
células se contraem → o fluxo diminui (normalidade) → taxa de filtração glomerular volta à normalidade 
 
→ Estimulação simpática: neurônios simpáticos secretores de noradrenalina inervam os vasos sanguíneos dos rins 
• Liberação de noradrenalina → contração das pequenas artérias e arteríolas aferentes → diminuição do fluxo 
renal e da formação de filtrado 
• Estimulação simpática mínima exerce efeito mínimos sobre o fluxo sanguíneo renal 
• Estresse severo ou choque circulatório → estimulação simpática intensa → fluxo sanguíneo renal diminui 
drasticamente → fornecimento sanguíneo insuficiente para manter o metabolismo normal → danos aos tecidos 
 
MECANISMO DE REABSORÇÃO TUBULAR: reabsorção tubular é o retorno de água e de solutos do sangue, filtrados no 
corpúsculo renal, de volta ao sangue 
• À medida que o filtrado atravessa os túbulos e a alça de Henle, muitas das substancias são removidas por um ou 
mais processos → difusão simples e facilitada, transporte ativo, simporte e osmose 
• Sais inorgânicos, moléculas orgânicas e cerca de 99% do volume do filtrado deixam o néfron e entram no fluido 
intersticial → entram nos capilares peritubulares → veias renais → circulação geral 
• Solutos reabsorvidos: aminoácidos, glicose, frutose, Na+, K+, Ca+2, HCO3- e Cl- 
• À medida que os solutos são reabsorvidos, por conta do gradiente de concentração, a água segue os solutos por 
osmose 
 
Reabsorção no túbulo convoluto proximal: responsável pela maior parte da reabsorção 
• Presença de células que tem uma superfície apical constituindo a superfície interior do néfron; uma superfície 
basal formando a parede exterior do néfron; e superfícies lateral que estão vinculadas as superfícies das outras 
células 
• A reabsorção da maioria dos solutos é ligada a um gradiente de concentração de Na+ entre o filtrado e o 
citoplasma das células do néfron 
• Cerca de 65% do volume do filtrado é reabsorvido nessa secção do néfron 
 
→ Transporte ativo de Na+ através da membrana basal, do citoplasma para o fluido intersticial 
• Bomba de sódio-potássio move Na+ para fora e K+ para dentro 
• Baixa concentração de Na+ no interior das células e alta concentração no interior do lúmen → grande gradiente 
de concentração → transporte ativo secundário de outros solutos, além do Na+ do lúmen para o interior das 
células → aminoácidos, glicose, frutose, galactose, lactato, succinato, citrato, íons K, Cl, Ca, Mg, HCO3, PO4 
• O gradiente de concentração de Na+ fornece a energia que move tanto o mesmo quanto as outras moléculas ou 
íons do lúmen para a célula do néfron 
 
→ Proteínas carreadoras localizadas na membrana apical (separa o lúmen do citoplasma das células do néfron) 
• Transportam aminoácidos, glicose, frutose, galactose, lactato, succinato, citrato, íons K, Cl, Ca, Mg, HCO3, PO4 
• Ligam – se especificamente a uma dessas substâncias e ao Na+ → por simporte, são transportadas para o 
interior das células do néfron 
• Em seguida, as substancias atravessam a membrana basal da célula por difusão facilitada 
• Correlação clínica: número de proteínas transportadoras é limitado → limita a velocidade de transporte → 
elevada glicose no sangue → elevada glicose no filtrado → nem todas as moléculas são reabsorvidas → excesso 
de glicose na urina 
 
→ Difusão de solutos entre as células, direto do lúmen para o fluido intersticial 
• A água segue junto com os outros solutos para fora do lúmen, em direçãoao fluido intersticial → aumento da 
concentração dos solutos que permanecem no lúmen 
• Esses solutos que permaneceram no lúmen, quando a concentração deles se torna maior que no fluido 
intersticial, se difundem entre as células epiteliais 
• K+, Ca+2, Mg+2 
 
 
Reabsorção na alça de Henle: à medida que o filtrado se move do túbulo 
convoluto proximal a alça de Henle, a parede do néfron sofre mudanças 
histológicas → tecido epitelial cuboidal simples se transforma em epitelial 
escamoso simples 
• A alça de Henle desce para a medula do rim → concentração de 
solutos no fluido intersticial é muito elevada 
 
→ Ramo descendente fino: altamente permeável a água e moderadamente 
permeável a ureia, Na+ e quase todos os outros íons 
• Água move-se para fora do néfron por osmose 
• Alguns solutos movem-se para dentro do néfron 
• Quando o filtrado atinge o final do segmento fino do ramo 
descendente, o volume do filtrado está reduzido por mais de 15% 
• A concentração do filtrado fica igual a concentração elevada do fluido 
intersticial da medula 
 
→ Ramo ascendente fino: permeável a solutos e impermeável a água 
• Não há saída de água 
• Conforme o fluido intersticial vai se tornando menos concentrado em 
direção ao córtex, os solutos difundem-se para o fluido intersticial 
 
→ Ramo ascendente grosso: não é livremente permeável a água ou a solutos 
• Os solutos, tais como Na+, K+ e Cl- devem ser transportados de forma 
ativa do segmento grosso do ramo ascendente da alça de Henle para o 
fluído intersticial 
• K+ e Cl- atravessam a membrana apical para dentro da célula 
juntamente com o Na+ → K+ e Cl- saem das células do néfron em 
direção ao fluido intersticial por difusão facilitada 
• Concentração de Na+ no interior do lúmen > concentração de Na+ no interior das células do néfron → esse 
gradiente é criado pelo transporte ativo de Na+ para fora da célula, em troca de K+ pela membrana basal 
• O filtrado entra no túbulo convoluto distal muito mais diluído do que o liquido intersticial que o rodeia 
 
Reabsorção no túbulo convoluto distal e ducto coletor: 
→ Reabsorção de alguns solutos (Na+, Cl- e H+) 
• Está sob controle hormonal 
• Depende das condições atuais dos solutos no corpo 
 
→ Reabsorção de água: a permeabilidade do túbulo distal e do ducto coletor a água não é constante 
• Varia de acordo com a regulação hormonal 
• Hormônio ADH → torna a parede do túbulo mais permeável a água → absorção de água por osmose → urina 
mais concentrada 
 
Mudanças na concentração de ureia: a ureia entra no filtrado glomerular na mesma concentração que no plasma 
• Túbulos renais não são tão permeáveis a ureia como a água 
• À medida que o volume de filtrado diminui no néfron, a concentração de ureia aumenta 
• Apenas 40 a 60% da ureia é reabsorvida passivamente no néfron 
 
 
CONTROLE HORMONAL DA REABSORÇÃO TUBULAR: vários hormônios no corpo proporcionam especificidade da 
reabsorção tubular para diferentes eletrólitos e para a água 
 
 
 
 
 
 
Aldosterona: aumenta a reabsorçao de sódio e estimula a secreçao de potássio pelos túbulos renais 
• Estimula a bomba de sódio-potássio, na face basal da membrana do tubulo coletor 
• Aumenta a permeabilidade ao sódio da face apical da membrana 
• Estimulos para liberaçao de aldosterona: concentração de potassio extracelular aumentada e niveis de 
angiotensina II elevados → volume ou pressao sanguinea baixa 
• A secreção de aldosterona → retenção de sódio e água no corpo → aumento do líquido extracelular e 
restauraçao da pressao sanguinea a niveis normais 
• Correlação clínica: tumores adrenais (síndrome de Conn) → excesso de secreção de aldosterona → retenção de 
sódio no corpo e diminuição da concentração plasmática de potássio 
 
Angiotensina II: aumenta a reabsorção de sódio e água 
• Hormônio de retenção de sódio mais potente do organismo 
• A formação de angiotensina II aumenta em circunstancias associadas a pressão sanguínea baixa e ao volume de 
liquido extracelular diminuído (hemorragia, sudorese ou diarreia severa) 
• O aumento da formação de angiotensina II permite a retenção de sódio e água pelos rins, sem causa retenção 
dos produtos residuais metabólicos (ureia, creatinina) 
 
→ Angiotensina II estimula a secreção de aldosterona → aumenta a reabsorção de sódio 
 
→ Angiotensina II contrai as arteríolas eferentes 
• Reduz a pressão hidrostática dos capilares peritubulares → aumenta a reabsorção tubular efetiva nos túbulos 
proximais 
• Reduz o fluxo sanguíneo renal → aumenta a concentração de proteínas e a pressão coloidosmótica nos 
capilares peritubulares → aumento da força de reabsorção de sódio e água 
 
→ Angiotensina II estimula diretamente a reabsorção de sódio nos túbulos proximais, nas alças de Henle, nos túbulos 
distais e nos túbulos coletores 
• Estimula a bomba de sódio e potássio na membrana basal da célula epitelial tubular 
• Estimula a troca de sódio-hidrogênio na membrana apical/luminal do túbulo proximal 
• Estimula o cotransporte de sódio e bicarbonato, através das membranas basais 
 
ADH – antidiurético: aumenta a reabsorção de água 
• Aumenta a permeabilidade a água dos epitélios do túbulo distal, coletor e ductos coletores 
• Ajuda a poupar água em situações de desidratação 
• Tem controle fundamental no controle do grau de diluição ou concentração da urina 
• ADH → receptor V2 → formação de AMP cíclico e ativação de proteinocinases → movimento das proteínas 
aquaporinas para o lado apical/luminal das membranas celulares → fusão das aquaporinas a membrana celular 
por exocitose → canais para água que permitem a difusão rápida água para fora dos túbulos 
 
 Peptídeo Natriurético Atrial: diminui a reabsorção de sódio e água 
• Células especificas dos átrios cardíacos, quando distendidas, liberam o peptídeo natriurético atrial 
• Níveis altos inibem diretamente a reabsorção de sódio e água pelos túbulos renais, especialmente nos ductos 
coletores 
• Inibe a secreção de renina e, portanto, a formação de angiotensina II → reduz a reabsorção tubular renal 
 
Hormônio da paratireoide: aumenta a reabsorção de cálcio 
• O hormônio da paratireoide é um dos hormônios reguladores de cálcio mais importantes no organismo 
• Aumenta a reabsorção tubular de cálcio, especialmente nos túbulos distais 
• Inibição da reabsorção de fosfato pelo túbulo proximal 
• Estimulação de magnésio pela alça de Henle 
 
 
SISTEMA NERVOSO SIMPÁTICO: a ativação do sistema nervoso simpático, se intensa, aumenta a reabsorção de sódio 
• Contração das arteríolas renais → redução da filtração glomerular 
• Ativação de receptores adrenérgico nas células epiteliais do túbulo renal 
• Aumenta a liberação de renina e a formação de angiotensina II → aumenta a reabsorção de sódio 
 
 
 
 
MECANISMO DE SECREÇÃO TUBULAR: a secreção tubular é o movimento, do 
sangue para o filtrado, de substâncias não filtradas, subprodutos tóxicos do 
metabolismo e fármacos ou moléculas que não são normalmente produzidas 
pelo corpo. Pode ser um processo ativo ou passivo. 
• Amônia: é produzida quando as células epiteliais do néfron 
removem grupos amino de aminoácidos, que se difundem para 
dentro do lúmen do néfron 
• O H+, K+, penicilina e o ácido para-amino-hipúrico (PAH – produto 
químico de diagnóstico médico), entre outros, são ativamente 
secretados para o néfron → transporte ativa ou antiporte 
• Secreção de H+ → os íons ligam-se a proteínas de transporte e ao 
Na+ → conforme o Na+ se move para dentro da célula, o H+ se move 
para fora da célula em direção ao lúmen dos néfrons → túbulos 
proximais e distais 
 
 
 
COMPOSIÇAO NORMAL DA URINA: