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Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez Bloco Renal Hemodinâmica renal • Reconhecer esse fenômeno é bastante importante para conhecer a fisiologia do rim, que tem uma estreita relação entre circulação e função tubular. • Por minuto, entra nos rins cerca de 1.200 ml de sangue, o que corresponde a 600 ml de plasma. Nesse período, são filtrados nos glomérulos apenas 120 ml de plasma, ou seja, 20% do total que entra nos rins; • Os 80% restantes atingem a arteríola eferente – que sai dos glomérulos, dirigindo-se para a circulação capilar peritubular e, posteriormente, vai para a circulação sistêmica. • Nessa circulação capilar peritubular pode haver o processo de reabsorção e secreção, indo depois para a circulação. • O ultrafiltrado plasmático não tem os elementos celulares do sangue e é, essencialmente, livre de proteínas, porém a concentração de sais e moléculas orgânicas são similares no plasma e no líquido filtrado; • Após ser filtrado, esse líquido é intensamente reabsorvido na luz dos túbulos para a circulação capilar peritubular, de tal forma que, permanecem nos túbulos finais, para serem eliminados, apenas 1 a 2 ml de urina por minuto. • A filtração glomerular é um processo que inicia a formação da urina. 20 % do plasma que entra no rim é filtrado nos glomérulos. Os outros 80% saem pelas arteríolas eferentes e atingem os capilares peritubulares e posteriormente a circulação sistêmica. • Ritmo de filtração glomerular (RFG): - Os rins recebem 20% do Débito Cardíaco; - Débito Cardíaco é 5 L/min; • Fluxo sanguíneo renal (FSR) - Quantidade de sangue recebida pelo rim/min; - 1.000 ml sangue/min = o que equivale a 600 ml plasma/min. • Taxa de filtração glomerular (TFG) - Filtrados: 20% - TFG = 120 ml/min. - 172,8 litros (180 L /dia aproximadamente) Controle da TFG • A taxa de filtração glomerular é controlada por mecanismos miogênicos e por mecanismo de retroalimentação túbulo glomerular. • Influenciada pela resistência das arteríolas aferente e eferente. • Alterações de pressão arterial central levam a alterações de resistência vascular das arteríolas. • Existem mecanismos de regulação para o rim se adaptar as necessidades do organismo em diferentes situações. • O fenômeno de autorregulação para alterações de pressão da artéria renal entre 80 e 200 mmHg não prejudicam o FSR (fluxo sanguíneo renal) e TFG Mecanismo miogênico • A autorregulação renal do FSR e TFG é dada pelo mecanismo intrínseco miogênico do músculo liso arteriolar (Aferente e Eferente); • Contração/relaxamento desse músculo depende da tensão da parede vascular; • Distensão da parede arteriolar promove uma contração muscular; • Aumento da pressão = contração arteriolar; • Diminuição da pressão = relaxamento arteriolar; • O estiramento da parede vascular pela pressão promove a abertura de canais permeáveis a cálcio, gerando o influxo de cálcio e, consequentemente, a contração da musculatura lisa do vaso. • Logo, o mecanismo miogênico vai controlar o fluxo sanguíneo renal e a taxa de filtração glomerular da seguinte forma: Quando aumenta a Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez Bloco Renal pressão arterial renal, ela promove a distensão vascular das arteríolas. Em resposta a essa distensão, as arteríolas vão se contrair. Controle da TFG e FSR • A partir da figura é possível compreender os mecanismos de controle da taxa de filtração glomerular e do fluxo sanguíneo renal. • Alterações de pressão de perfusão da artéria renal entre 80 e 200mmHg não modificam o FSR e TFG – mantêm constante o FSR e o TFG. • Modificações de pressão são acompanhadas por alterações da resistência vascular. Continuação do mecanismo miogênico • Vasoconstrição da artéria aferente diminui a FSR e a TFG: • Quando há resistência na arteríola aferente – vaso que leva o sangue para os glomérulos – haverá uma redução do FSR e como consequência o aumento do fluxo sanguíneo para os outros órgãos. • Essa redução do FSR promove a redução da pressão sanguínea no capilar e uma redução na taxa de filtração glomerular. • Vasoconstrição da artéria eferente diminui a FSR e aumenta a TFG: • Entretanto, quando essa pressão é aplicada na arteríola eferente – a qual sai dos glomérulos, ocorre um aumento do FSR para os glomérulos, e portanto, um aumento na TFG. Controle da TFG – Retroalimentação túbulo Glomerular • O controle da TFG realizado por retroalimentação túbulo glomerular depende do aparelho justaglomerular. Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez Bloco Renal - Tem a arteríola aferente, as células mesangiais – células de sustentação dessa estrutura, que também possuem filamentos de actina e miosina – que promovem a sua contração. Tem as células justaglomerulares e a mácula densa – um dos principais atores o controle. • Aparelho justaglomerular – compreende o túbulo contorcido distal e o glomérulo. - Possui percepção para quantidades maiores de volume nos túbulos; • Mácula densa - Possui células permeáveis ao NaCl com canais de Cl- e de Ca++; - A despolarização pela saída de Cl- e entrada de Ca++ libera agentes vasomotores pela mácula. - Esses agentes vasomotores atuam nas CÉLULAS MESANGIAIS; - As células mesangiais diminuem o diâmetro do capilar e promovem a contração da arteríola aferente. Filtração Glomerular • Primeira etapa para a formação da urina, a qual ocorre no glomérulo – emaranhado de capilares. • O sangue entra no glomérulo pela arteríola aferente. À medida que ele vai passando pelos capilares glomerulares e se dirigindo à cápsula de Bowmam, ele vai sendo filtrado. Existem algumas barreiras de filtração para esse sangue: BARREIRA DE FILTRAÇÃO • Física: para moléculas com mais de 4nm; • Eletroquímica: contra a passagem de moléculas aniônicas (por exemplo proteínas plasmáticas). Logo, o ultrafiltrado glomerular não possui proteínas plasmáticas. • Essa filtração é a primeira passagem dos solutos para a urina. • Não é um processo seletivo. • Existem 2 processos de passagem de líquidos e solutos do sangue para o líquido que vai formar a urina – são eles filtração e secreção. A filtração é um processo totalmente livre, vai depender apenas das barreiras encontradas para que esse ultrafiltrado saia (seja filtrado nos capilares e glomérulos) em direção à Cápsula de Bowman. Em contrapartida, a secreção é um processo seletivo, de retirada de substâncias do sangue. • Durante o processo de filtração glomerular, o plasma atravessa 3 camadas para sair dos capilares glomerulares em direção à cápsula: Endotélio capilar (cheio de poros, que contribui para o processo de filtração); Membrana basal; Parede interna da cápsula de Bowman (tem fendas de filtração e podócitos que auxiliam no processo). Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez Bloco Renal • Dessas camadas, a única contínua é a membrana basal e, portanto, determina as propriedades de permeabilidade do glomérulo. Temos o capilar glomerular e o endotélio do capilar; podócitos; células mesangiais; lúmen do capilar; poros do endotélio; lâmina basal; podócitos; lúmen da cápsula; material filtrado depois de atravessar todas essas camadas. • As células mesangiais contêm filamentos de actina e miosina, portanto, possuem características contráteis. Também são sensíveis a ANGIOTENSINA II e possuem um papel no controle do fluxo sanguíneo dos capilares. Filtração glomerular • É o processo de transferência dos solutos presentes no sangue para a urina que acontece nos capilares glomerulares que estão na cápsula de Bowman. • Esse plasma vai ser filtrado noscapilares glomerulares através da passagem desses capilares para a cápsula de Bowman. • É a primeira passagem dos solutos para a urina. • Tem uma característica de “capilarização” entre a circulação arterial (arteríolas aferente e eferente) que provoca pressões elevadas no capilar glomerular (45 – 50mmHg) quando comparado aos capilares peritubulares (10 -15mmHg) possibilitando a filtração glomerular. Por isso que o processo de filtração é mais favorecido no glomérulo do que nos capilares peritubulares, por conta da pressão hidrostática – que é muito maior nos capilares glomerulares do que nos peritubulares. Forças que atuam no processo de filtração • Existem algumas forças que atuam no processo de filtração – favorecendo ou impedindo que ela ocorra: - PRESSÃO HIDROSTÁTICA: é a pressão do sangue na parede do capilar. Como ela é maior no glomérulo, é o local onde ocorre a filtração – logo ela é favorável a que ocorra. - PRESSÃO COLOIDOSMÓTICA: é a pressão osmótica gerada pelas proteínas no plasma sanguíneo, que favorece a volta do solvente da cápsula para o capilar (a favor do gradiente de concentração). As proteínas no plasma sanguíneo o deixam hipertônico. Logo, a água vai sair da cápsula para o capilar. - PRESSÃO HISDROSTÁTICA NA CÁPSULA: é a pressão do líquido sobre a parede da cápsula. Pressão hidrostática ao longo da circulação renal • A pressão hidrostática modifica ao longo da circulação renal. • Na imagem é possível observar que os glomérulos possuem uma maior pressão hidrostática, o que vai de encontro com a sua função (filtração). • Por outro lado, estruturas como arteríola eferente, os capilares peritubulares possuem uma PH menor, logo, não estão envolvidas na função de filtração, mas em funções como secreção e absorção. Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez Bloco Renal Filtração glomerular – Pressão de filtração • A pressão de filtração se dá pela equação: Pressão hidrostática glomerular – Pressão oncótica (que promove a saída de água da cápsula de bowman para o capilar) – Pressão hidrostática na cápsula = PFR = 10 mmHg. • A figura mostra de outra forma a pressão resultante: - A Pressão Hidrostática é a pressão que o sangue faz na parede do capilar. A Pressão Oncótica é a pressão que promove um gradiente de concentração, fazendo com que a água saia da cápsula para a luz do capilar (por conta das proteínas presentes nele). A Pressão Capsular é a pressão na cápsula. Logo, há PEF de 10 mmHg. Função tubular • Vimos que, morfologicamente, o túbulo proximal é dividido em três segmentos (S1, S2 e S3). Os primeiros segmentos possuem maior área da membrana apical e maior número de mitocôndrias – o que está envolvido com sua maior capacidade de absorção. O MECANISMO DE REABSORÇÃO TUBULAR: • É quando uma substância é filtrada pelo glomérulo e retorna posteriormente para o sangue, é reabsorvida. Grande parte das substâncias filtradas retornam para o sangue. O MECANISMO DE SECREÇÃO TUBULAR • É quando uma substância que não é filtrada pelo glomérulo se desloca dos vasos sanguíneos para dentro da luz do túbulo. (sai na urina) • Esse mecanismo é seletivo. • O volume de filtração é sempre maior do que o da reabsorção. O trabalho de reabsorção e secreção é efetuado ao longo dos túbulos criando diferentes gradientes de concentração, promovendo a passagem desses solutos, seja do sangue para o túbulo ou da luz do túbulo para o sangue. Mecanismos de Transporte pelos túbulos renais 1. Via transcelular: através das células, por carreadores ou canais iônicos: • Difusão simples • Difusão facilitada • Transporte ativo primário • Transporte ativo secundário (depende se é ou não a favor do gradiente). 2. Via paracelular: tigh junctions Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez Bloco Renal • Na figura é possível observar a luz tubular; as células tubulares e os capilares peritubulares. • O processo de reabsorção é a saída de líquidos e solutos da luz tubular para o capilar peritubular – que se dá por transporte paracelular (transporte entre as células) ou por transporte transcelular ( transporte através das células). Reabsorção Tubular • 99% do líquido filtrado nos glomérulos é reabsorvido pelo túbulo proximal; • O Néfron distal que vai controlar seletivamente íons e água – através do transporte transcelular e por via paracelular. • Os canais de vazamento ou carreadores de difusão facilitada serão usados para solutos que se movem a favor do seu gradiente de concentração – ou seja, do local de maior concentração para o de menor concentração. • O transporte ativo primário ou secundário é utilizado para moléculas que se movem contra o seu gradiente de concentração (de – para + concentração). Secreção tubular • Dependente do transporte de membranas; • É um processo ativo (secundário) e requer o transporte de substratos contra seu gradiente de concentração. • A secreção tubular ocorre no mesmo sentido da filtração, embora seja um processo totalmente seletivo. Filtração Glomerular, Reabsorção, Secreção Tubular e Excreção Urinária • A formação de urina depende de três processos que ocorrem no néfron (FG, R e ST). • Lembrando que o processo de filtração é sempre do sangue para o lúmen, da mesma forma que o processo de secreção. • A reabsorção é no sentido contrário, do lúmen para o sangue – capilares peritubulares que vão irrigar os túbulos e desembocar na veia renal, que vai tirar esse sangue para a circulação sistêmica. • A excreção é do lúmen para o meio externo. • Nos glomérulos tem o processo de filtração – emaranhado de capilares. Quando o líquido sai dos capilares em direção à cápsula de Bowman, ele é filtrado. À medida que segue pelo túbulo proximal ocorre o processo de reabsorção e de secreção. Na alça de Henle observa-se o processo de reabsorção e também no túbulo distal, onde ocorre a reabsorção e secreção. Isso também ocorre no ducto coletor. Depois, ocorre a eliminação da urina, que vai para a bexiga e posteriormente para o meio externo. Concentração Osmótica da Urina • Essa concentração varia ao longo do néfron. Excreção Urinária • A quantidade de soluto excretada depende da quantidade de soluto filtrada - qtde reabsorvida + qtde secretada. Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez Bloco Renal • A excreção depende: Do volume sanguíneo; Da fração de filtração; Da pressão de filtração. • O volume de plasma que entra na arteríola aferente, em direção a glomérulo, corresponde a 100%. Desses, 80% retorna para a arteríola eferente e posteriormente para os capilares peritubulares, até serem devolvidos à circulação sistêmica. • 99% do plasma que entra nos rins retornam à circulação sistêmica. • Dos 20% que foram filtrados no glomérulo seguem ao longo do néfron para sofrer o processo se reabsorção e secreção. • > 19% do líquido é reabsorvido e em torno de 1% é excretado para o meio externo. Isso explica porque filtramos 180 L de plasma e liberamos um volume infinitamente menor. Depuração ou Clearance • É uma forma não invasiva de se medir a TFG (ml/min). • É a medida (taxa) na qual um soluto desaparece do corpo por excreção ou metabolização. • Auxilia a determinar o manejo renal de uma sustância através da concentração da substância no plasma e na urina. (TFG = Taxa excreção urinária/Taxa plasmática). • Muito utilizado para avaliar a função renal. Por exemplo, a inulina é um polissacarídeo extraído da raiz de tubérculos. Quando injetada no plasma é filtrada em 100%. Não é secretada nem reabsorvida. É totalmente excretada. Micção • Todos esses processos do rim servem paraa produção de urina. O processo de liberação de urina é chamado de micção. • A urina é o filtrado que deixa os ductos coletores. • Via ureteres (D e E), a urina chega na bexiga urinária. • A bexiga urinária pode conter até 500 ml de urina e é um órgão oco com músculo liso bem desenvolvido. • Colo da bexiga se liga à uretra. • A abertura entre bexiga e uretra é controlada por dois esfíncteres: Esfíncter interno da uretra: constituído de músculo liso – contraído passivamente. Esfíncter externo da uretra: constituído de músculo esquelético – permanece contraído quando a bexiga está em repouso. Controle da Micção • Nessa primeira figura podemos observar uma bexiga urinária em repouso – relaxada; constituída por músculo liso. Embaixo encontra- se os esfíncteres. • O relaxamento desses esfíncteres é influenciado por sinais provenientes do sistema nervoso central. • No caso de (b), que é o processo de micção, os receptores de estiramento que estão localizados na parede da bexiga, vão sentir o aumento do volume da bexiga por conta da urina. Eles enviam Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez Bloco Renal neurônios sensoriais para o SNC. O SNC envia neurônios motores que promovem a contração do músculo liso – logo, o esfíncter interno é puxado passivamente e se abre; o esfíncter externo vai relaxar – processo de liberação da urina ou micção. Sistema Urinário • De maneira resumida, o sistema urinário é constituído pelos rins, dentro dos quais estão as unidades formadoras de urina (néfrons). • Uma vez que a urina é formada, ela é liberada para o ureter – canal que liga o rim à bexiga urinária, onde a urina é armazenada antes de ser liberada para o meio externo pela uretra através do processo de micção.
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