Fisiologia Renal - Néfron, Filtração e Reabsorção

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Eduarda Lima (UFCA – T31) 
Fisiologia Renal – Néfron
Funções Renais 
- Regulação do balanço de água e íons: Na+, Cl-, H+, HCO3-, 
Ca++, K+, Mg++, HPO4- etc.; 
- Regulação da pressão arterial (via volemia e via renina); 
- Regulação do equilíbrio ácido-básico (pH sanguíneo); 
- Secreção ou ativação de hormônios: Calcitriol (1,25 
(OH)2-Vitamina D3 – forma ativa da vit. D), Renina, 
Eritropoetina; 
- Gliconeogênese (jejum prolongado); 
- Excreção de produtos indesejáveis (ureia, creatinina, 
ácido úrico, bilirrubina) e xenobióticos (moléculas 
estranhas ao organismo, como medicamentos). 
 
Néfron 
- Unidade funcional do rim; 
- Arteríola aferente: Traz o sangue para ser filtrado; 
- Glomérulo capilar: Onde acontece a filtração glomerular, 
(novelo de capilares); 
- Filtrado: Tudo que já filtrou (ainda não se chama urina); 
- Cápsula de Bowman: Parte do néfron que envolve o 
glomérulo; 
- Arteríola eferente: Por onde sai o sangue do glomérulo; 
- Túbulo proximal: Próximo do glomérulo, pode ser dividido 
em Túbulo contorcido proximal (porção inicial) e Túbulo 
proximal; 
- Alça de Henle: Ramo descendente fino, Ramo 
ascendente fino e Ramo ascendente espesso (um dos 
princ. locais para reabsorver sódio); 
- Túbulo contorcido distal: Passa perto do glomérulo para 
detectar como o filtrado está passando, se tiver alguma 
alteração, o glomérulo altera a filtração glomerular; 
- Mácula densa: Células epiteliais especializadas que ficam 
entre o túbulo contorcido distal e o glomérulo; 
- Túbulo conector; 
- Túbulo coletor: Pode ser cortical ou medular; 
- Ducto coletor: Quando o túbulo fica mais calibroso; 
 
- As partes seccionadas na figura são de outros néfrons; 
- Cada rim tem, em média, 1 milhão de néfron; 
- A partir de 40 anos, perda de 1% por ano, e se tiver 
lesão renal, o rim não regenera novo néfrons 
- Posições: 
 Superficial/cortical: 70-80% dos néfrons; há 
vasos que envolvem a alça de Henle, se chamam 
capilares peritubulares; 
 Justamedulares: 20-30% dos néfrons; os vasos 
que envolvem a alça de Henle (mais longa), se 
chamam vasos retos; mais importantes quando 
precisamos concentrar ou diluir a urina; 
- Sangue: Arteríola aferente > forma o glomérulo > 
arteríola eferente > forma os capilares peritubulares > 
retornam o sangue para a circulação sistêmica; 
 
Pressão Hidrostática nos Vasos 
Renais 
- Cai porque vai reduzindo o volume; 
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- Em média, a pressão hidrostática dos capilares 
glomerulares é de 60 mmHg; 
- Os capilares peritubulares e os vasos retos têm 
pressão baixa para receberem o volume que o néfron vai 
reabsorver. 
 
 
Capilares Peritubulares 
- Menor pressão (13 mmHg), em relação aos capilares 
glomerulares (60 mmHg); 
- Recebem o produto da reabsorção; 
- Separados dos capilares glomerulares pela arteríola 
eferente. 
 
Vasos Retos 
- Transporte de oxigênio e nutrientes para néfrons da 
medula; 
- Transporte de substâncias para secreção; 
- Se não filtrar tudo no glomérulo – Arteríola eferente 
→ vaso reto → líquido intersticial → bombeamento para 
a alça de Henle; 
- Concentração e diluição da urina (néfron cortical não 
consegue); 
- Retorno de água e solutos reabsorvidos para o sistema 
circulatório (capilares peritubulares também). 
 
Manipulação Renal do Filtrado 
- Filtração glomerular: Difusão (transporte passivo, do 
mais para o menos); 
- Reabsorção: Transporte passivo 
- Secreção tubular ativa: Transporte ativo; 
- Excreção = Filtração – Reabsorção + Secreção. 
 
 
Regulação do Fluxo Sanguíneo 
Renal 
- Em um homem de 70 kg, o fluxo sanguíneo para os rins 
é de cerca de 1100 mL/min ou 22% do débito cardíaco; 
- Os rins normalmente consomem 2 vezes mais O2 que 
o cérebro, mas têm fluxo sanguíneo quase 7 vezes maior; 
- Grande consumo de O2 está relacionado com à alta 
intensidade de reabsorção ativa do sódio; 
- A vasoconstricção da arteríola aferente reduz a 
filtração, e a vasodilatação aumenta a filtração; 
- A vasoconstricção da arteríola eferente faz com que 
o glomérulo filtre mais, pois aumenta a pressão no novelo 
de capilares; 
- Simpático: Noraepinefrina (vasoconstricção da arteríola 
aferente) e dopamina (vasodilatação da arteríola 
aferente); 
- Angiotensina II (contrai a arteríola aferente e eferente, 
mas tem efeito maior na eferente – aumenta a pressão 
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no glomérulo → mecanismo de proteção contra lesão 
renal); 
- Protaglandinas (principais, PGI2 (postaciclina) e PGE2), 
bradicinina, óxido nítrico – São vasodilatadores da 
arteríola aferente, principalmente as PGs; 
- Além destes, há também a autorregulação renal 
(aparelho justaglomerular); 
OBS.: Os AINES (diclofenaco, dipirona, ibuprofeno) 
bloqueiam PGs inflamatórias que ajudam ao rim – Uso 
crônico de anti-inflamatórios = Nefrotóxico. 
 
- 180 litros de plasma são filtrados por dia (sangue é 
filtrado 60x por dia – volume plasmático total de 3L), a 
reabsorção tubular é de 178,5 L/dia 
- Excreção média diária: 1,5L (urina). 
 
Depuração Renal 
 
- Creatinina é o principal marcador da função renal por 
ser apenas filtrada. 
 
Filtração Glomerular 
- Acontece no Glomérulo – Rede de capilares; 
 
Barreiras de filtração (membrana capilar glomerular): 
- Endotélio capilar: Milhares de fenestrações; 
- Membrana basal: Matriz porosa formada por proteínas 
carregadas negativamente (proteoglicanos e colágeno); 
- Células epiteliais: Recobre a superfície externa do 
glomérulo, processos interdigitais ou podócitos (fendas de 
filtração). 
 
- O sangue deve passar por essas barreiras para entrar 
no glomérulo; 
- Impermeável a proteínas de alto peso molecular (quase 
nenhuma passa, somente aminoácidos); 
- Moléculas com peso molecular maior não passam; 
- Não permite a passagem de elementos celulares 
(hemácias, fragmentos celulares – plaqueta); 
- Não filtra substâncias ligadas às proteínas plasmáticas 
(cálcio e ácidos graxos); 
- Livremente permeável à água e pequenos solutos. 
 
Filtrado 
- Livre de proteínas; 
- Sem elementos celulares, como hemácias; 
- Maior parte dos sais e moléculas orgânicas tem a 
mesma concentração do plasma (difusão simples – 
equilíbrio), exceto cálcio e ácidos graxos, porque parte 
deles estão ligadas à proteínas plasmáticas. 
 
Filtração Glomerular 
- Fluxo de sangue para ser filtrado é de 625 mL/min, 
mas efetivamente filtrado é 125 mL/min, 124 mL/min 
é reabsorvido e 1 mL/min é excretado; 
- Logo, a fração do fluxo plasmático filtrado é em torno 
de 20%; 
- As forças hidrostáticas e coloidosmóticas fazem o 
processo ocorrer; 
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- Coeficiente de filtração glomerular (Kf) = Permeabilidade 
x área; 
- Quanto maior a área de filtração, maior o coeficiente; 
 
- Filtrabilidade: O máximo é 1; 
- A filtrabilidade é inversamente proporcional ao peso 
molecular (tamanho); 
- Grandes moléculas com carga negativa são filtradas 
menos facilmente que moléculas com carga positiva com 
igual dimensão molecular; 
- As cargas negativas da membrana basal e dos 
podócitos são meios importante para restringir a 
passagem de grandes moléculas com carga negativa, 
incluindo as proteínas plasmáticas. 
 
 
- Pressão hidrostática: Causada pelo movimento do líquido; 
- Pressão coloidosmótica: Causada pelas proteínas do 
líquido; 
 
- Pressão hidrostática glomerular: 60 mmHg, empurra o 
sangue para ser filtrado; 
- Pressão coloidosmótica glomerular: 32 mmHg, as 
proteínas plasmáticas impedem a filtração, atraem a 
água; 
- Pressão na cápsula de Bowman: 18 mmHg, principal 
diferença no filtrado é não ter proteína (ou seja, pressão 
coloidosmótica); 
 
 
Aparelho Justaglomerular Renal 
Aparelho composto por: 
- Células da mácula densa (túbulo distal) – Células 
sensoras; 
- Células justaglomerulares/granulares (arteríolas 
aferentes e eferentes) – Produtoras de renina; 
- Mecanismo de retroalimentação/feedback 
tubuloglomerular; 
- Autorregulação do fluxo sanguíneo renal e taxa de 
filtração.- Ex.: Se estiver chegando pouco sódio, a mácula densa 
entende que é porque está filtrando pouco – 
Vasodilatação da arteríola aferente e aumento da 
liberação de renina (células justaglomerulares), que 
funciona como enzima que aumenta a formação de 
angiotensina I que é convertida em angiotensina II → 
contração de arteríolas eferentes – Retorno da filtração 
glomerular normal. 
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Reabsorção 
- Túbulo proximal, alça de Henle, túbulo distal, túbulo 
coletor e ducto coletor; 
- Processo seletivo: Algumas substâncias são 
reabsorvidas dos túbulos de volta para o sangue, 
enquanto outras são secretadas do sangue para o lúmen 
tubular; 
- No geral. transporte passivo → Difusão; 
- Sódio é o principal soluto reabsorvido no néfron e ajuda 
na reabsorção de outros solutos e da água; 
- Cotransporte/simporte na maioria das vezes. 
 
Taxa de filtração, reabsorção e excreção 
 
Taxa de Filtração = taxa de filtração glomerular x 
concentração plasmática 
Ex.: Glicose – 1g/L 
Filtração = 180L/dia x g/L = 180g/dia 
 
Taxa de Reabsorção = carga filtrada – excreção 
Ex.: Sódio 
Carga filtrada – (180L/dia x 140mEq/L) = 
25200mEq/dia 
Reabsorção – (25200mEq/dia – 100mEq/dia) = 
25100mEq/dia 
Excreção – 100mEq/dia 
 
Taxa de Secreção = excreção – carga filtrada 
 
- A filtração não satura, filtra o quanto tiver, mas a 
reabsorção tem o limite. 
 
Transporte Através da Membrana 
- Reabsorção transcelular: Nesse caso, há proteínas 
transportadoras ou canais iônicos. Considerado, no geral, 
passivo, embora na membrana basolateral seja ativo para 
sódio e alguns outros solutos (ex.: bomba sódio-potássio 
ATPase); 
- Reabsorção paracelular: Entre uma célula e outra do 
néfron; 
 
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Reabsorção do Sódio 
- Primeiro a fazer reabsorção, faz tanto transcelular, 
como paracelular; 
- Para o sódio, tem vários transportadores, podendo ser 
simporte ou contra-transporte; 
1. Difusão através da membrana luminal/apical; 
2. Transporte pela membrana basolateral (ativo); 
3. Reabsorção do líquido intersticial para capilares 
peritubulares; 
 
- O K+ entra, mas tem um canal de potássio sempre 
aberto (depende do local do néfron) e ele vaza. 
 
Reabsorção de Glicose e AA 
- Simporte com o sódio; 
- Túbulo proximal. 
 
 
Reabsorção de Cl-, Ureia e outros 
- Quando o sódio e a água são reabsorvidos, os íons que 
restam ficam concentrados, sofrendo reabsorção 
passiva; 
 
 
- A ureia é reabsorvida, mas não cai na circulação, fica 
boiando no líquido intersticial, criando um gradiente para 
que a água que ficou seja reabsorvida também; 
- Quando ela faz isso, é secretada para a alça de Henle; 
- Ela sempre fica circulando, não volta para o sangue. 
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Reabsorção da Água 
- A reabsorção passiva de água por osmose está 
acoplada principalmente à reabsorção de sódio; 
- Sobretudo o túbulo proximal, é altamente permeável à 
água; 
- À medida que a água se desloca pelas junções oclusivas 
por osmose, ela pode carregar alguns solutos, processo 
chamado arrasto de solvente; 
- Nas porções mais distais, começando na alça de Henle 
e se estendendo ao túbulo coletor, as junções oclusivas 
se tornam menos permeáveis à água e aos solutos; 
- Porém, o ADH aumenta muito a permeabilidade à água 
nos túbulos distais e coletores. 
 
Túbulo Contorcido Proximal 
- Reabsorção de 70% do volume filtrado: 
 100% da glicose e AA; 
 65% da água, Na+ e K+; 
 80-90% do HCO3-; 
 70% do cálcio; 
 Cl- (segunda metade - processo mais demorado, 
porque tem que ter reabsorção de água e sódio 
primeiro). 
 
- Quando é reabsorvido, a concentração no filtrado 
diminui; 
- A concentração de Na+ e Cl- continua a mesma, é 
reabsorvida quando começa a acumular, ficando em 
equilíbrio com água; 
 
Reabsorção de bicarbonato de sódio 
- Controlada, basicamente, pela anidrase carbônica; 
- Precisa se desmembrar para ser reabsorvido, por ser 
uma molécula grande; 
1. O sódio se desmembra do bicarbonato, ficando apenas 
carbonato (Trocador – entra sódio, sai H+); 
2. Carbonato interage com hidrogênio, formando ácido 
carbônico; 
3. H2CO3 é quebrado pela anidrase carbônica; 
- No fim, o que é reabsorvido é sódio, água e dióxido de 
carbono; 
- Dentro da célula do néfron tem outra anidrase 
carbônica que vai juncionar, formando a molécula de 
bicarbonato, e doar hidrogênio para voltar para o circuito; 
 
 
Túbulo Proximal 
 Sais biliares; 
 Oxalato; 
 Urato (ácido úrico); 
 Catecolaminas; 
 Fármacos e toxinas. 
 
Alça de Henle 
- Reabsorção de 20% do volume filtrado; 
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 20% da água (somente no ramo descendente - 
permeável a água, já o ascendente só é 
permeável a soluto); 
 25% do NaCl (ramo ascendente); 
 20% do Ca++, K+ e Mg++ (ramo ascendente); 
 15% do HCO3- (ramo ascendente); 
- No ramo ascendente espesso, tem uma proteína de 
simporte que permite, ao mesmo tempo, o transporte de 
1-sódio, 1-potássio e 2-cloros. 
 
Túbulo Contorcido Distal 
- O principal mecanismo de reabsorção é a proteína de 
cotransporte que permite a absorção de Na+ e Cl-; 
 
Túbulo contorcido distal inicial: 
- Nessa porção não há secreção, apenas a reabsorção 
de Na+, Cl-, Ca++ (comandada pelo PTH) e Mg++; 
- Forma a mácula densa. 
 
Túbulo contorcido distal final e túbulo coletor: 
- Somente reabsorve solutos, mas consegue reabsorver 
água na presença do hormônio ADH (canais aquaporinas); 
- Células principais: Reabsorvem sódio e cloreto e 
secretam potássio (quem comanda esse processo é a 
aldosterona – produz a bomba sódio e potássio ATPase 
e o canal de sódio e o canal de potássio); 
 
- Células intercaladas A: Secretam hidrogênio e 
reabsorvem bicarbonato e potássio; 
- Células intercaladas B: Secretam bicarbonato e potássio 
e reabsorve hidrogênio. 
- As células intercaladas desenham papel fundamental na 
regulação ácido-base dos líquidos corporais. 
 
Ducto Coletor 
- Local final do processamento da urina e, portanto, têm 
papel extremamente importante na determinação da 
quantidade final do débito urinário de água e de solutos; 
- Também importante no equilíbrio ácido-base; 
- Reabsorção de água dependente de ADH; 
- Reabsorção de HCO3- e secreção de H+; 
- Reabsorção de Na+ e Cl-; 
- Reabsorção da ureia, dependente de transportadores, 
controlados pelo ADH. 
 
 Ações da angiotensina II: 
- Ativa receptor AT1 que liga um trocador sódio 
(reabsorve) – hidrogênio (joga fora) e também liga um 
transportador que permite reabsorção de sódio e 
bicarbonato; 
- Efeito final: Reabsorve bicabornato e sódio, e secreta 
hidrogênio. 
 
 Ações do ADH/vasopressina: 
- Ativa receptores V2, estimulando a expressão na 
membrana tubular às aquaporinas, que vão permitir a 
reabsorção e água; 
- Na presença dele, a urina é mais concentrada, pois a 
água é absorvida, reduzindo o volume urinário e 
concentrando os solutos;