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PRIMEIRA ETAPA DA FORMAÇÃO DA URINA Ocorre por meio da filtração de líquidos através dos capilares glomerulares para dentro da cápsula de Bowman. 180 litros são filtrados por dia, mas a maioria é reabsorvido, sendo apenas 1 litro excretado. COMPOSIÇÃO DO FILTRADO GLOMERULAR (FG) Livre de proteínas, visto que os capilares são relativamente impermeáveis a elas e a elementos celulares como hemácias. Sais e moléculas orgânicas possuem concentrações similares ao plasma, exceto cálcio e ácidos graxos, que não são livremente filtrados por estarem ligados a proteínas. MEMBRANA CAPILAR GLOMERULAR - BARREIRA DE FILTRAÇÃO Mais espessa que a de outros capilares, mas muito mais porosa. Possui 3 camadas ao invés de 2: • Endotélio capilar: possui fenestrações (pequenos orifícios), uma das características que confere a alta capacidade de filtração. • Membrana basal: “teia” de colágeno + fibrilas proteoglicanas com grandes espaços entre si. • Podócitos (camada de células epiteliais): revestem a superfície externa; são separados por fendas de filtração, pelas quais o filtrado glomerular se desloca. As três camadas possuem cargas negativas, o que impede de forma eficaz a passagem de proteínas plasmáticas. FILTRABILIDADE Rapidez/facilidade que uma substância é filtrada • Água, sódio, glicose e inulina: filtrabilidade = 1 (carga positiva) • Albumina: filtrabilidade = 0,005 (carga negativa) O aumento do raio molecular também é fator determinante para a filtrabilidade. Quanto maior o raio, menor a filtrabilidade. Nefropatia por lesões mínimas: perda das cargas negativas na membrana basal, gerando passagem de albumina e sua presença na urina (proteinúria/albiminúria). DETERMINANTES DA FILTRAÇÃO GLOMERULAR - Kf x (PG – PB – πG + πB) Coeficiente de filtração capilar (Kf): permeabilidade X área de superfície de filtração capilar. Valor fisiológico = 12,5 ml/min/mmHg. • Permeabilidade/condutividade hidráulica: quantidade de líquido que passa pelo glomérulo • Área: quantidade de glomérulos que o rim possui, sendo constante ao longo do dia, mas variando com o envelhecimento e a doença renal crônica. A doença renal crônica está relacionada com hipertensão crônica e diabetes melito, condições que reduzem o Kf pelo aumento da espessura da membrana capilar e pela lesão dos capilares. Pressão efetiva/líquida de filtração - soma das forças hidrostáticas e coloidosmóticas (PG – PB – πG + πB). Valor fisiológico = 10 mmHg. • Pressão hidrostática glomerular (PG): promove filtração; vf = 60mmHg; • Pressão hidrostática na cápsula de Bowman (PB): se opõe à filtração; vf = 18mmHg; • Pressão osmótica capilar glomerular/das proteínas plasmáticas (πG): se opõe à filtração; vf = 32 mmHg; • Pressão osmótica das proteínas no líquido da cápsula de Bowman (πB): promove filtração; vf = 0mmHg. FG normal = 125 ml/min, em média FG em comprometimento grave = 60ml/min ou menos. Em casos de obstrução do trato urinário, a pressão hidrostática na cápsula de Bowman (PB) pode aumentar muito, reduzindo a FG. Um exemplo é a precipitação de cálcio e ácido úrico levando à formação de “cálculos” que obstruem a eliminação de urina. Nesse caso, a redução da FG pode gerar hidronefrose, condição de dilatação e distensão da pelve renal e dos cálices, o que pode lesar o rim. FRAÇÃO DE FILTRAÇÃO A fração de filtração (fração do fluxo plasmático renal filtrado) é, em média, de 0,2. Dessa forma, cerca de 20% de líquido plasmático é filtrado dos capilares glomerulares para a cápsula de Bowman. Esse processo concentra as proteínas plasmáticas nos capilares glomerulares, de modo que a pressão osmótica nas artérias aferentes é de 28mmHg e nas eferentes é de 36mmHg (média de 32mmHg). Cálculo: Fração de filtração = FG / fluxo plasmático renal (FPR). A fração de filtração pode ser aumentada pela elevação da FG ou redução do fluxo plasmático renal. FLUXO SANGUÍNEO RENAL (FSR) Uma redução do fluxo plasmático renal, com FG inicial constante, aumenta a fração de filtração, o que gera maior concentração de proteínas plasmáticas, elevando a pressão osmótica glomerular (πG) e diminuindo a FG. Assim, a redução do fluxo sanguíneo renal tende a diminuir a FG. Um aumento do fluxo plasmático renal, com FG inicial constante, reduz a fração de filtração, aumentando em menor proporção a concentração de proteínas plasmáticas e a pressão osmótica glomerular (πG) e diminuindo em menor proporção a FG. Assim, o aumento do fluxo sanguíneo renal tende a aumentar a FG. OBS: essas alterações independem da pressão hidrostática glomerular (PG). Em um homem de 70 kg, seu valor é cerca de 1100ml/min (22% do débito cardíaco). É responsável por suprir os rins com nutrientes e remover produtos indesejáveis, sendo o fluxo adicional necessário para manter altas taxas de filtração glomerular, necessárias para a regulação dos volumes dos líquidos corporais e das concentrações de soluto. • Consumo de oxigênio renal: ¾ = reabsorção de sódio nos túbulos renais; a redução do FSR e da FG reduz o sódio filtrado, diminuindo a reabsorção de sódio e o consumo de O2. DETERMINANTES DA PRESSÃO HIDROSTÁTICA GLOMERULAR (PG) Pressão arterial (PA): apesar de seu aumento, elevar a PG e a FG, esse efeito é atenuado por mecanismos autorregulatórios, que mantém a PG relativamente constante com variações da PA. Resistência arteriolar aferente (RA): seu aumento (constrição – SNA Simpático) reduz a PG e a FG; sua diminuição (dilatação) aumenta a PG e a FG. Resistência arteriolar eferente (RE): seu aumento (constrição) aumenta a PG e, enquanto esse aumento não reduzir o fluxo sanguíneo renal, a FG aumenta discretamente. No entanto, em casos de vasoconstrição grave das artérias eferentes (aumento da resistência em 3x), o aumento da pressão osmótica glomerular (acúmulo de proteínas no capilar) causado pela redução do fluxo plasmático renal acaba diminuindo a FG. DETERMINANTES DO FLUXO SANGUÍNEO RENAL FSR = p. hid. na artéria renal – p. hid. na veia renal / resistência vascular renal total • p. hid. na artéria renal: aprox. a pressão arterial sistêmica • p. hid. na veia renal: 3-4mmHg • Resistência vascular total: soma das resistências dos vasos. No rim, principalmente as a. interlobulares, arteríolas aferentes e arteríolas eferentes. O córtex renal recebe a maior parte do fluxo sanguíneo renal. VASA RECTA Parte especializada do sistema capilar peritubular que leva fluxo sanguíneo para a medula renal. Esses vasos entram na medula paralelos à alça de Henle, formam alças e retornam ao córtex também paralelos antes de escoarem para o sistema venoso. Papel importante na formação de urina concentrada. CONTROLE FISIOLÓGICO DA FG A PG e a πG são os determinantes mais variáveis e sujeitos ao controle fisiológico. São influenciados pelo SNA simpático, por hormônios e por autacoides (substâncias vasoativas liberadas pelos rins que agem localmente). SNA SIMPÁTICO: fibras nervosas simpáticas inervam os vasos sanguíneos renais, podendo gerar constrição das arteríolas renais e diminuir o fluxo sanguíneo renal e a FG. Isso ocorre, sobretudo, em situações patológicas como reações de defesa, isquemia cerebral ou hemorragia grave. Em indivíduos saudáveis, o SNAS tem pouca influência no fluxo sanguíneo renal, agindo mais significativamente na redução da excreção de sódio e água por elevar a reabsorção tubular renal. HORMÔNIOS: norepinefrina e epinefrina liberadas pela medula adrenal causam constrição das arteríolas nos casos patológicos citados acima, reduzindo FG e fluxo sanguíneo renal. AUTACOIDES: Endotelina – peptídeo liberado pelas células endoteliais vasculares lesionadas dos rins, podendo contribuir para a hemostasia (atenua perda sanguínea). Seus níveis podem estar aumentados em algumas doenças, podendo contribuir para a vasoconstrição e redução da FG. ANGIOTENSINA II: formada na circulação(hormônio) e nos rins (autacoide). Não atua nos vasos sanguíneos pré- glomerulares (a. aferentes) porque neles há liberação de vasodilatadores (NO e prostaglandinas), que neutralizam o seu efeito vasoconstritor. Nas arteríolas eferentes, no entanto, a Ag II possui ações significativas, causando vasoconstrição. A liberação de Ag II ocorre em situações de redução da PA ou depleção volumétrica, que tendem a diminuir a FG. Sua ação vasoconstritora permite a elevação da PHG (impede a redução da FG) e a redução do FSR (aumenta a reabsorção de sódio e água, ajudando a restaurar o volume e a pressão sanguínea) MOLÉCULAS QUE REDUZEM RVP E AUMENTAM FG Óxido nítrico: autacoide vasodilatador, liberado pelo endotélio, provoca redução da resistência vascular renal e aumento da FG, o que mantém a excreção normal de sódio e água. A inibição de sua síntese por fármacos ou por danos epiteliais (caso de hipertensos e ateroscleróticos) aumenta a resistência vascular renal (vasoconstrição), diminuindo a FG e reduzindo a excreção de sódio, o que colabora para a elevação da PA. Prostaglandinas e bradicininas: hormônios e autacoides vasodilatadores que amenizam os efeitos vasoconstritores do SNAS e da Ag II nas artérias aferentes. A administração de anti-inflamatórios não esteroidais, como a aspirina, inibe a síntese de prostaglandina, causando reduções na FG. AUTORREGULAÇÃO DA FG E DO FSR Visa manter a FG e o fluxo sanguíneo renal relativamente constantes para manter o fornecimento de oxigênio e nutrientes em níveis normais e remover produtos indesejáveis do metabolismo, mesmo com variações acentuadas da pressão sanguínea arterial. Além disso, mecanismos adaptativos adicionais nos túbulos renais permitem aumentar a reabsorção quando a FG se eleva devido à aumento da PA (balanço glomerulotubular). Feedback tubuloglomerular: assegura o fornecimento relativamente constante de cloreto de sódio ao túbulo distal (mácula densa). Esse mecanismo inclui o feedback arteriolar aferente e o eferente e depende da disposição anatômica do complexo justaglomerular. O complexo/aparelho justaglomerular consiste em células da mácula densa da parte inicial do túbulo distal e de células justaglomerulares nas paredes das arteríolas aferentes e eferentes. A mácula densa é um grupo de células nos túbulos distais em íntimo contato com as arteríolas aferentes e eferentes, podendo secretar substâncias. Essas células detectam alterações do volume que chega ao túbulo. Sugere- se que a FG reduzida torne o fluxo da alça de Henle mais lento, aumentando a reabsorção de sódio e cloreto no ramo ascendente e reduzindo a concentração de cloreto na mácula densa. Essa redução desencadeia: - Dilatação das arteríolas aferentes pela diminuição de sua resistência, o que eleva a PHG e ajuda a manter a FG normal; - Aumento da liberação de renina pelas células justaglomerulares. A renina converte o angiotensinogênio em Ag I, que é convertida pela ECA em Ag II (vasoconstrição > aumenta PHG > FG mantida).
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