Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Reabsorção e Secreção Tubulares Reabsorção e secreção pelos túbulos renais • Filtrado glomerular nos túbulos: passa pelo proximal, alça de Henle, túbulo distal, coletor e, finalmente, ducto coletor, antes de ser excretado como urina; • Ao longo desse percurso, algumas substâncias são reabsorvidas e outras são excretadas; • Excreção urinária = filtração glomerular – reabsorção tubular + secreção tubular. → Reabsorção tubular: • Para ser reabsorvida, tem que ser transportada ou através das membranas epiteliais tubulares em direção ao líquido intersticial ou pela membrana dos capilares peritubulares e retornar ao sangue; • A reabsorção pode ser: - Paracelular: entre uma célula e outra; - Transcelular: por dentro da célula; • A água passa sempre por osmose (soluto menos concentrado à soluto mais concentrado); • A reabsorção através do epitélio tubular para o líquido intersticial inclui transporte ativo ou passivo; • Depois da reabsorção, a água e os solutos são transportados pelo restante do caminho através das paredes dos capilares peritubulares para o sangue, por meio da ultrafiltração que é mediada por forças hidrostáticas e coloidosmóticas. → Transporte ativo: • O transporte ativo pode mover soluto contra o gradiente eletroquímico e requer energia derivada do metabolismo; • Transporte ativo primário: transporte acoplado diretamente a fonte de energia; Ex: bomba Na+-K+- ATPase • Transporte ativo secundário: transporte acoplado indiretamente à fonte de energia; Ex: gradiente iônico • O transporte pode ser realizado por transporte ativo ou passivo. Porém, a água é sempre reabsorvida por mecanismo físico passivo (não ativo) de osmose; - Baixa concentração de soluto e alta concentração de água à alta concentração de soluto para baixa concentração de água. Marianne Barone (T15A) Disciplina – Prof. Marianne Barone (T15A) Fisiologia I – Prof. Kleber P. Pellucci Transporte ativo primário através da membrana tubular: • Está ligado à hidrólise de ATP, e pode mover solutos contra seu gradiente eletroquímico. • Os transportadores ativos primários conhecidos nos rins são: sódio-potássio ATPase, a hidrogênio-ATPase, a hidrogênio-potássio-ATPase e a cálcio ATPase; • No transporte ativo de sódio através da membrana da célula epitelial tubular, a bomba sódio potássio envia o Na+ para o capilar (interstício), diminuindo a concentração no interior das células das paredes dos túbulos renais. Com essa baixa concentração, por transporte passivo, o Na+ presente no filtrado no interior do lúmen é enviado para as células das paredes dos túbulos renais e, por mecanismo de osmose, a água segue o sódio; • Ao mesmo tempo que o Na+ é enviado para o interstício, o K+ é enviado para o interior da célula; • A reabsorção ativa de sódio pela sódio- potássio-ATPase ocorre na maioria dos segmentos do túbulo; • Em algumas partes do néfron, existe provisão adicional para movimentação de grandes quantidades de sódio presentes dentro da célula • A borda em escova das células das paredes do túbulo aumenta a área de contato e, consequentemente, de absorção; • O sódio também pode ser absorvido por difusão facilitada através de proteínas transportadoras de sódio que se ligam aos íons encontrados no lúmen e os liberam dentro da célula; • O sódio, água e outras substâncias são reabsorvidos do líquido intersticial para os capilares peritubulares por ultrafiltração, processo passivo movido pelos gradientes de pressão hidrostática e coloidosmótica. Reabsorção de sódio: • A reabsorção do íon Na+ do lúmen tubular de volta para a corrente sanguínea envolve 3 etapas: - O sódio se difunde através da membrana luminal para dentro da célula a favor do gradiente eletroquímico estabelecido pela bomba sódio-potássio ATPase; - O sódio é transportado através da membrana basolateral contra o gradiente eletroquimico pela bomba sódio-potássio ATPase; - Sódio, água e outras substâncias são reabsorvidos do líquido intersticial para os capilares peritubulares por ultrafiltração, processo passivo movido pelos gradientes de pressão hidrostática e coloidosmótica; • A pressão coloidosmotica (proteínas) no interior do vaso deve ser ligeiramente maior que a pressão hidrostática para manter o líquido em seu interior evitando seu extravasamento. Caso a pressão hidrostática seja maior, o líquido é extravasado para o interstício e causa edema; - Pressão hidrostática: está no espaço intersticial; - Pressão coloidosmótica: dentro do vaso, que age puxando de fora para dentro a substância, desencadeada por proteínas. → Reabsorção ativa secundária através da membrana tubular: • O transporte ativo secundário consiste em duas ou mais substâncias interagindo com uma proteína específica de membrana e ambas são transportadas através da membrana; à difusão facilitada • Não necessita de energia diretamente do ATP ou de outras fontes de energia; • A fonte de energia é liberada pela difusão facilitada simultânea de outra substância transportada a favor de seu gradiente eletroquímico; • O sódio entra na célula pelo gradiente químico, liberando uma certa energia que é utilizada no transporte de outra substância; • A glicose é reabsorvida ao “pegar carona” com o Na+. Ela só pode entrar na célula acoplada ao SGLT (cotransportador de glicose) e ao sódio. Para sair da célula em direção ao interstício, ela depende do seu acoplamento ao GLUT; • Os aminoácidos também são reabsorvidos por estarem acoplados ao sódio, mas sem a necessidade de um cotransportador; • Os cotransportadores de sódio e glicose (SGLT2 e SGLT1) estão na borba em escova de algumas células e são capazes de remover quase toda a glicose e aminoácidos do lúmen tubular; • Após a entrada na célula, a glicose e aminoácido saem através das membranas basolaterais por difusão, movidos pelas concentrações elevadas de glicose e aminoácido na célula, facilitadas por proteínas transportadoras específicas. Cotransprotadores de sódio e glicose (SGLT2 e SGLT1): • Ficam localizados na borda em escova das células tubulares proximais e levam a glicose para o citoplasma celular, contra seu gradiente e concentração; • 90% da glicose filtrada é reabsorvida pelo SGLT2 na parte inicial do túbulo coletor e 10% residuais são transportados pelo SGLT1 nas partes finais do túbulo coletor; • Na parte lateral da membrana a glicose se difunde para fora das células, no sentido do interstício, com ajuda do GLUT2 e GLUT1 (transportadores de glicose); • A reabsorção de glicose depende da energia consumida pela bomba sódio- potássio-ATPase na membrana lateral e, com isso, mantém-se o gradiente eletroquímico para difusão facilitada de sódio através da membrana voltada para o lúmen. Essa difusão fornece energia para o transporte ativo simultâneo de glicose, através da membrana voltada para o lúmen; • Transporte ativo secundário ocorre na membrana do lúmen (voltada para o lúmen); • Difusão facilitada ocorre na membrana lateral (voltada para o interstício). → Secreção ativa secundária nos túbulos: • Algumas substâncias são secretadas nos túbulos por transporte ativo secundário, envolvendo com frequência contratransporte da substância com íon Na+. A energia liberada do movimento de uma das substâncias permite o movimento ativo da segunda substância, na direção oposta; • A secreção ativa de íons hidrogênio acoplada a reabsorção de Na+, na membrana luminal do túbulo proximal. Neste caso, a entrada de Na+ na célula está acoplada à saída de hidrogênio da célula por contratransporte sódio-hidrogênio. → Reabsorção de proteínas: • Túbulo proximal reabsorve moléculas grandes, como proteínas, por pinocitose; • A proteína se adere à borda em escova da membrana luminal com posterior invaginação da membrana para o interior da célula atéser completamente envolvida e formada uma vesícula contendo a proteína; • A proteína é digerida em seus aminoácidos constituintes que são reabsorvidos, através da membrana basolateral, para o líquido intersticial; • Como requer energia é considerado transporte ativo. Transporte máximo • Existe um limite para a intensidade com que o soluto pode ser transportado (transporte máximo); • Esse limite é devido a saturação dos sistemas específicos de transportes envolvidos. Ocorre quando a quantidade liberada para o túbulo excede a capacidade das proteínas transportadoras e de enzimas específicas envolvidas no transporte. Ex: Concentração plasmática de glicose 100mg/100ml. Se a carga filtrada está em seu nível normal, não há perda de glicose na urina. Se o nível de glicose ultrapassar 200mg/100ml, aumenta a carga filtrada para cerca de 250mg/min e pequena quantidade de glicose começa a aparecer na urina. Esse ponto é chamado de limiar da glicose. • A intensidade de transporte é determinada por: - Gradiente eletroquímico para difusão da substância através da membrana; - Permeabilidade da membrana para a substância; - Tempo que o líquido que contém a substância permanece no túbulo; • O transporte desse tipo é chamado gradiente-tempo pois sua intensidade depende do gradiente eletroquímico e do tempo que a substância fica no túbulo; Ex: quanto maior a concentração de sódio no túbulo proximal, maior sua reabsorção Reabsorção passiva de H2O por osmose • Os solutos que são transportados para fora dos tubos pelos diferentes tipos de transporte ativo têm sua concentração diminuída no túbulo e aumentada no interstício, criando um gradiente de concentração; • O gradiente de concentração que é criado permite a osmose (movimentação da água) no mesmo sentido que os solutos são movimentados, ou seja, do lúmen para o interstício; • Grande parte desse fluxo ocorre nas junções oclusivas, que permitem passagem de água e alguns íons; • Os túbulos proximais têm grande permeabilidade para água e baixa para íons, porém, a água pode carregar com ela alguns solutos; • Na alça de Henle, a reabsorção de água é extremamente baixa e nas últimas porções dos túbulos é controlada pela ação do ADH. Reabsorção de cloreto, ureia e outros • Ocorre por difusão passiva; • Quando o sódio é transportado para o interstício ele leva consigo sua positividade, deixando o lúmen renal negativo, quando se comparando com o interstício, criando uma diferença de potencial entre as duas regiões, fazendo com que os íons de Cl– sejam difundidos, também, para o interstício; • Os íons de Cl– podem ser reabsorvidos por transporte ativo secundário, através de um cotransporte de Cl– e Na+; • A ureia é reabsorvida de forma passiva do lúmen, mas em menor intensidade, visto que na urina são excretadas grandes quantidades da substância; • Outro produto do metabolismo é a cretinina que, por ser impermeável à membrana, é praticamente não reabsorvida após o processo de filtração glomerular, sendo excretada na urina. Reabsorção ao longo do néfron → Túbulo proximal: • A maior parte do sódio e da água que são filtrados nos capilares glomerulares são reabsorvidos na primeira metade do túbulo proximal; • O túbulo proximal tem uma alta capacidade de reabsorção, seja ela por transporte ativo ou passivo, isso devido ao seu número elevado de mitocôndrias que permitem uma grande produção de ATP, que é gasto no transporte ativo; • As bordas em escova têm duas importantes funções: - Permitir o transporte rápido de íons de sódio e outras substâncias; - Permitir através do cotransporte pelas proteínas carreadoras o transporte de sódio associado à glicose ou aminoácidos; • Ocorre também o fenômeno chamado de contratransporte, em que o sódio entra no interior da célula ao mesmo tempo que o íon H+ é levado para fora da célula, ou seja, para o lúmen; • Cotransporte: duas substâncias são levadas para o mesmo lugar, ao mesmo tempo, pelas proteínas carreadoras; • Contratransporte: duas substâncias são levadas para lugares opostos, ao mesmo tempo, pelas proteínas carreadoras; • Na primeira metade do túbulo proximal, o sódio é reabsorvido junto aos aminoácidos, glicose e outros solutos por cotransporte; • Na segunda metade do túbulo proximal, o íon cloreto encontra-se em elevada concentração por ter sido “esquecido” pelo sódio (leva com ele bicarbonato e glicose), o que favorece sua difusão para o interstício; • Concentrações de solutos ao longo do túbulo proximal: - Valor abaixo de 1: substâncias reabsorvidas com maior importância; - Valores acima de 1: devem ser excretadas = escória nitrogenada. Se tem um aumento de concentração no sangue o rim provavelmente está com defeitos deve ter um defeito no rim. • O túbulo proximal também secreta produtos finais do metabolismo que devem ser rapidamente eliminados do corpo devido à sua alta toxicidade, como sais biliares, oxalato, urato e catecolaminas; • São também secretados pelos rins fármacos e outras substâncias que podem lesionar as células dos néfrons. → Alça de Henle: • Possui 3 segmentos: - Segmento descendente fino; - Segmento ascendente fino; - Segmento ascendente espesso; • Os segmentos finos não possuem as chamadas bordas em escova, com baixo nível de atividade metabólica por terem poucas mitocôndrias; • O segmento descendente fino é muito permeável à água e ao íon sódio e outros solutos, permitindo que ocorram grandes níveis de difusão por sua membrana, sendo assim, responsável por uma grande reabsorção de substâncias. Quase toda a água que é reabsorvida na alça de Henle é reabsorvida nessa região e quantidades quase irrelevantes de solutos são reabsorvidas; • O segmento ascendente, tanto a parte fina quanto a espessa, é muito impermeável à água e reabsorve uma grande quantidade de íons; • No segmento ascendente espesso, são encontradas células com uma alta atividade metabólica (produzem muito ATP), o que possibilita que ocorra uma grande reabsorção ativa de sódio, cloreto e potássio; à a maior parte da reabsorção de íons ocorre nessa parte • Ainda no segmento ascendente espesso, a bomba sódio-potássio-ATPase é responsável por diminuir a concentração intracelular de sódio, enviando o íon para o interstício e criando um gradiente que possibilita a movimentação do sódio do líquido do lúmen para o interior da célula. Como a bomba está ativa, esse sódio que entrou na célula logo é enviado para o interstício, criando um ciclo; • A difusão de sódio para a célula libera uma energia potencial que é utilizada pela proteína 1-sódio, 2-cloreto, 1-potássio na reabsorção contra o gradiente de concentração do potássio; • O segmento ascendente espesso é a região que os diuréticos de alça atuam, inibindo a ação do cotransportador 1- sódio, 2-cloreto, 1-potássio; • Além disso, no segmento ascendente espesso existe o mecanismo de contratransporte de sódio e hidrogênio e reabsorção de outros íons (Mg2+, Ca2+, Na+ e K+). → Túbulo distal: • O local em que é esvaziado o segmento ascendente espesso da alça de Henle; • Sua primeira parte forma a mácula densa, que é um grupo de células epiteliais agrupada que fornece controle por feedback da filtração glomerular e do fluxo sanguíneo; • A parte seguinte é responsável por reabsorver a maioria dos íons, sendo impermeável apenas à água e à ureia, possuindo características semelhantes à alça de Henle; • Por ser impermeável à água e permeável aos íons, há uma diluição do líquido tubular, pelo aumento da concentração de água; • O cotransportador sódio-cloreto move cloreto de sódio do lúmen tubular para a célula e a bomba sódio-potássioATPase transporta Na+ para fora da célula através da membrana basolateral. à diuréticos tiazídicos inibem o cotransportador de sódio-cloreto →Túbulo distal final e túbulo coletor: • O túbulo distal final corresponde a segunda parte e possui características semelhantes ao túbulo coletor; • São compostos por dois tipos de células: Obs: na parte descendente a urina torna-se mais concentrada por ser reabsorvida uma grande quantidade de água e “restar” os solutos. Na parte ascendente são reabsorvidos os solutos e a água “sobra”. Assim, é estabelecido um “equilíbrio” na concentração da urina - Células principais: reabsorvem água e sódio do lúmen e secretam íons K+ para o lúmen; - Células intercaladas: reabsorvem o K+, liberando o H+ para o lúmen tubular; • A reabsorção de água e sódio e secreção de potássio pelas células principais ocorre pela ação da bomba sódio-potássio- ATPase, que mantém uma baixa concentração de sódio no interior da célula, favorecendo a difusão do íon do lúmen para o meio intracelular; - A secreção de potássio, também pela ação da bomba sódio-potássio-ATPase ocorre pela manutenção de uma alta concentração de potássio no interior da célula, com gasto de energia. Ao manter uma alta concentração no meio intracelular, ocorre a difusão para o meio extracelular pelo gradiente de concentração; • Nas células intercaladas, a secreção de H+ ocorre pelo transportador de hidrogênio- ATPase; • Através da ação da enzima anidrase carbônica sobre a água e dióxido de carbono, formando o ácido carbônico, que é dissociado em H+ e bicarbonato, há a formação do íon H+, que é secretado para o lúmen tubular; à para cada H+ secretado um bicarbonato fica disponível para a reabsorção = papel fundamental na regulação ácido-básica do corpo • A intensidade de reabsorção dos íons Na+ é influenciada por hormônios, como aldesterona; • A permeabilidade das paredes à água é controlada pela concentração de ADH; - Alta concentração de ADH = alta permeabilidade à água; - Baixa concentração de ADH = quase impermeável à água. → Ducto coletor medular: • São o local final de processamento de urina pois absorvem menos de 10% da água e sódio filtrados, alterando minimamente a constituição da urina; • A permeabilidade à água é diretamente controlada pelo nível de ADH; - Alta concentração de ADH = maior absorção de água para o interstício = menor volume urinário e maior concentração de solutos na urina; - Baixa concentração de ADH = menor absorção de água para o interstício = maior volume urinário e menor concentração de solutos na urina; • É permeável à ureia e existem transportadores de ureia que facilitam a difusão através das membranas e ajuda a elevar a osmolaridade nessa região dos rins, contribuindo para a concentração da urina; • É capaz de secretar H+ contra o gradiente de concentração, desempenhando um papel fundamental na regulação do equilíbrio ácido básico. Regulação da reabsorção tubular • Equilíbrio glomerulotubular: é a capacidade intrínseca dos túbulos de aumentar a sua intensidade de reabsorção em resposta a o aumento da carga tubular; • Forças hidrostáticas e coloidosmóticas controlam a reabsorção ao longo dos capilares peritubulares e também a filtração nos capilares glomerulares; • À medida que o filtrado glomerular passa pelos túbulos renais, mais de 99% de água e a maioria dos solutos são reabsorvidos. Dos túbulos para o interstício e aí para os capilares peritubulares; • Efeito da PA sobre o débito urinário: - Pequenos aumentos na PA podem causar aumentos acentuados na excreção urinária de Na+ e água (chamado natriurese pressórica e diurese pressórica); - Diminui a porcentagem da carga filtrada de Na+ e água que é reabsorvida pelos túbulos, resultando em um aumento da pressão hidrostática capilar peritubular e do líquido intersticial renal; - Redução na formação de angiotensina II, diminuindo a reabsorção tubular de sódio quando a PA está aumentada; • Controle hormonal da reabsorção tubular: - Aldosterona: regulador importante da reabsorção de sódio e secreção de potássio pelos túbulos renais. O 1º sitio tubular renal da ação da aldosterona é o conjunto das células principais do túbulo coletor cortical. Estimula a bomba de sódio- potássio-ATPase e aumenta a permeabilidade ao sódio vindo do lúmen. Estímulos para aldosterona: ▷ Aumento da concentração extracelular de potássio ▷ Níveis de angiotensina aumentados; - Angiotensina II: hormônio de retenção de Na+ mais potente do organismo. Aumenta a reabsorção de Na+ e água por: ▷ Estímulo da secreção de aldosterona; ▷ Contração das arteríolas eferentes; ▷ Estímulo direto da reabsorção de sódio nos túbulos proximais, nas alças de Henle, nos túbulos distais e nos túbulos coletores; - ADH: aumenta a permeabilidade à água dos epitélios do túbulo distal, túbulo coletor e do ducto coletor. Tem papel fundamental no controle do grau de diluição ou concentração da urina através do estímulo de uma proteína intracelular chamada aquaporina-2(AQP-2); - Peptídeo Natriurético Atrial (ANP): produzido por células do átrio cardíaco, inibem diretamente a reabsorção de Na+ e água pelos túbulos renais, especialmente nos ductos coletores. Também inibe a secreção de renina e, consequentemente, a formação de angiotensina II, que reduz a reabsorção tubular renal; - Hormônio da paratireoide: aumenta a reabsorção de Ca2+, especialmente nos túbulos distais e também nas alças de Henle. Também inibe a reabsorção de fosfato pelo túbulo proximal e estimulação da reabsorção de magnésio pela alça de Henle; • Ativação do SNS: se intensa pode diminuir a excreção de sódioe água ao contrair as arteríolas renais, reduzindo a filtração glomerular. Além disso, aumenta a liberação de renina e angiotensina II, que aumenta a reabsorção tubular e diminui a excreção renal de sódio.
Compartilhar