Função tubular - fisiologia renal

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Função Tubular
OBS: as imagens/tabelas foram retiradas do livro Guyton e Hall: Tratado de Fisiologia Médica.
Função tubular
Após a filtração, algumas substancias do ultrafiltrado são reabsorvidas dos túbulos para o sangue, enquanto outras são secretadas, do sangue para o lúmen tubular.
· Excreção urinaria = filtração glomerular– reabsorção tubular + secreção tubular
OBS: filtrado glomerular segue o caminho: túbulos proximais alça de Henle túbulos distais túbulos coletores ductos coletores
Reabsorção tubular:
A reabsorção tubular é muito seletiva: enquanto algumas substancias são quase completamente reabsorvidas nos túbulos, outras são muito pouco reabsorvidas 
Ocorre em duas etapas:
1. Transporte do lúmen p liquido intersticial [através da membrana epitelial tubular]
2. Transporte para a corrente sanguínea [através da membrana capilar peritubular]
Para a substancia ser reabsorvida, ela deve primeiramente, ser transportada através das membranas epiteliais tubulares para o liquido intersticial renal e, posteriormente, através da membrana dos capilares peritubulares, retornar ao sangue.
· A reabsorção, através do epitélio tubular, p liquido intersticial, inclui transporte ativo e passivo
· Agua e solutos podem ser transportados tanto através das membranas celulares [via transcelular – transp.. ativo ou passivo], quanto através dos espaços juncionais entre as junções celulares [ via paracelular – transp. passivo]. 
· Do liquido intersticial, agua e solutos vão, através das paredes dos capilares peritubulares, para o sangue, por ultrafiltração, a qual é mediada por forças hidrostáticas e coloidosmoticas.
· OBS: a agua é transportada através e entre as células epiteliais por osmose
As taxas de reabsorção de substancias são seletivas e altamente variáveis:
· Substancias essenciais para o organismo, como glicose e aminoácidos, são filtradas, mas quase completamente reabsorvidas pelos túbulos taxa de secreção urinaria é essencialmente zero
· A maioria dos íons plasmáticos, como Na+, Cl- e bicarbonato, também são altamente reabsorvidos nos túbulos, mas suas taxas de reabsorção e excreção urinaria variam de acordo com as necessidades do corpo
· Produtos metabólicos residuais como ureia e creatinina são mal reabsorvidos e, consequentemente, são excretados em quantidade relativamente grandes
Transporte ativo: requer energia e pode mover os solutos contra o gradiente eletroquímico 
Transporte ativo primário: transporte diretamente acoplado a uma fonte de energia, como a hidrolise do ATP. Um exemplo é a bomba sódio-potássio-ATPase, que transporta os ions sódio das células tubulares para o interstício [contra o gradiente de concentração], enquanto o potássio é transportado do interstício p interior da célula tubular [a favor do gradiente].
· As membranas basolaterais das células epiteliais tubulares apresentam diversas bombas de sódio potássio
· Com o bombeamento de Na+ da célula tubular [pela membrana basolateral] para o interstício, sua concentração intracelular diminui, favorecendo a difusão passiva desse íon do lúmen tubular para a célula [pela membrana luminal] 
OBS: o potencial intracelular negativo de -70milivolts também atrai os íons sódio positivos para dentro da célula tubular
· Reabsorção de sódio ocorre em 3 etapas, pelo menos:
1. Sódio se difunde através da membrana luminal/apical p dentro da célula, a favor do gradiente de concentração estabelecido pela bomba sódio-potássio-ATPase, da porção basolateral da célula
2. O sódio é transportado, através da membrana basolateral, contra o gradiente de concentração, pela bomba sódio-potassio-ATPase
3. Sódio, agua e outras substancias são reabsorvidas do liquido intersticial para os capilares peritubulares por ultrafiltração, processo passivo movido pelos gradientes de pressão hidrostática e coloidosmotica
· Certas partes do néfron possuem mecanismos adicionais para movimentar grandes quantidades de sódio para dentro da célula:
· Túbulos proximais: possuem borda em escova na membrana luminal, aumentando a área de superfície em até 20x
· Proteínas transportadoras de sódio: promovem difusão facilitada de Na+ do lúmen p célula. Também são importantes para o transporte ativo secundário de outras substancias, como glicose e aminoácidos 
Transporte ativo secundário: duas ou mais substancias interagem com uma proteína especifica de membrana [molécula transportadora] e são ambas (co)transportadas através da membrana. Uma vez que uma das substancias [ex: sódio] se difunde por seu gradiente eletroquímico [difusão facilitada], a energia liberada é utilizada para mover outra substancia [ex: glicose] contra seu gradiente eletroquímico. Não necessita de energia diretamente do ATP ou de outras fontes com fosfato de alta energia. 
· Ex: transporte ativo secundário de glicose e aminoácidos no túbulo proximal. Em ambos os casos, a proteína transportadora se combina com um sódio e uma molécula de aa ou glicose ao mesmo tempo.
· Após a entrada na célula, sódio e aa saem através da membrana basolateral por difusão 
· OBS: os cotransportadores de sódio e glicose são SGLT2 e SGLT1, sendo 90% da glicose reabsorvida pelo SGLT2 na parte inicial do tubo coletor, e os outros 10%, pelo SGLT1 nos segmentos finais do túbulo 
· Esse mecanismo é tão eficiente que remove quase toda a glicose e aminoácidos do lúmen tubular
Transportes máximos para substancias ativamente reabsorvidas: geralmente, a reabsorção apresenta um transporte máximo, uma taxa máxima de reabsorção. Quando a carga filtrada dessas substancias excede o transporte máximo, o excesso é excretado.
· O limiar é a carga tubular na qual o transporte máximo é excedido em um ou mais néfrons, causando o aparecimento desse soluto na urina. 
Reabsorção passiva de agua por osmose está ligada à reabsorção de sódio: 
· Quando os solutos [ex: sódio] são transportados para fora do túbulo por transporte ativo, suas concentrações diminuem no túbulo e aumentam no interstício, causando uma diferença de concentração que provoca a osmose da agua na mesma direção daquela em que os solutos são transportados 
· OBS: osmose = difusão da agua de uma região com baixa concentração de soluto [c alta concentração de agua] p uma de alta concentração de soluto [baixa concentração de agua]
· Os túbulos proximais são extremamente permeáveis à agua e a reabsorção ocorre tao rapidamente que existe apenas um pequeno gradiente de concentração através da membrana
· As alças de Henle ascendentes possuem baixa permeabilidade à agua, possuindo grande gradiente osmótico, proem quase nenhuma reabsorção de agua 
· Nos túbulos ditais, coletores e ductos coletores, a permeabilidade depende da presença ou ausência de ADH; na presença, eles se tornam altamente permeáveis à agua 
Alguns solutos são reabsorvíveis por difusão passiva: 
· Quando o Na+ [positivo] é reabsorvido através da célula tubular, ions negativos como Cl- tendem a se difundir passivamente pela via paracelular [entre as células]
· A reabsorção adicional de Cl- também ocorre como consequência da osmose da agua, que aumenta a concentração tubular de cloreto, favorecendo sua difusão 
· Substancias sem carga, como a ureia, também são reabsorvidas passivamente do túbulo, pois a reabsorção osmótica da agua aumenta a concentração de ureia no túbulo, favorecendo a difusão para o interstício renal
· A ureia e outros produtos residuais do organismo não tem a mesma facilidade que a agua tem de permear o túbulo, portanto, grandes quantidades dessas substancias são excretadas na urina
OBS: reabsorção de sódio em cada porção do néfron:
Secreção tubular:
Algumas substancias entram nos túbulos [para serem excretadas] pela secreção dos capilares peritubulares, não apenas pela filtração glomerular. Essa secreção ocorre em duas etapas:
1. Difusão simples do capilar p interstício renal
2. Transporte ativo ou passivo do epitélio tubular p lúmen 
Secreção ativa secundaria p dentro dos túbulos:
Geralmente, esse transporte ativo secundário envolve o cotransporte da substancia em questão com íons sódio. 
· Ex: secreçãoativa de íons hidrogênio acoplada à reabsorção de sódio, na membrana luminal do túbulo proximal. Nesse caso, ocorre o cotransporte sódio-hidrogenio, o qual é mediado por uma proteína especifica: trocador de sódio-hidrogênio, localizada na borda em escova da membrana luminal. 
Algumas substancias secretadas ativamente: K+, H+, além de alguns ácidos e bases orgânicas. 
Reabsorção e secreção ao longo de porções diferentes do néfron:
Túbulos proximais: 
· Reabsorção:
· Túbulos proximais possuem grande capacidade de reabsorção devido a suas características celulares especiais: células c alto metabolismo e grande número de mitocôndrias p suportar muitos processos de transporte ativo, extensa borda em escova do lado luminal, extensos labirintos de canais intercelulares e basais
· Cerca de 65% da carga filtrada de sódio, agua e cloreto são reabsorvidos no túbulo proximal
· O túbulo proximal conserva substancias necessárias ao corpo, como glicose, aminoácidos, bicarbonato, proteínas [as que foram filtradas], agua e eletrólitos, mas não é tão permeável a produtos residuais do corpo
· Na primeira metade do túbulo proximal, o sódio é reabsorvido por cotransporte com glicose, aa e outros solutos, enquanto na outra metade, é reabsorvido principalmente com íons cloreto 
· A segunda metade do túbulo possui maior concentração de cloreto, favorecendo a difusão desse ion nessa parte do túbulo 
· Secreção:
· O túbulo proximal é importante local para a secreção de produtos finais do metabolismo, como ácidos e bases orgânicas, sais biliares, oxalato, urato e catecolaminas
· Além desses produtos, os rins secretam fármacos ou toxinas potencialmente danosas, depurando com rapidez essas substancias do sangue [essa depuração rápida pode ser problemática para a eficácia do fármaco]
· Também ocorre secreção de acido paramino-hipurico [PAH]
Alça de Henle:
É dividida em três segmentos funcionalmente distintos: descendente fino, ascendente fino e ascendente espesso.
Aproximadamente 25% das cargas filtradas de sódio, cloreto e potássio são reabsorvidos na alça de Henle, especialmente na parte ascendente espesso.
· Descendente fino:
· Muito permeável à agua [ cerca de 20% da agua filtrada é reabsorvida aqui]
· Moderadamente permeável à maioria dos solutos, incluindo ureia e sódio
· Sua função é permitir difusão simples de substancias através de suas paredes 
· Ascendente fino:
· Pouco permeável à agua, contudo, há alta reabsorção de Na+, Cl- e K+, tornando o liquido tubular hipotônico/diluído
· Ascendente espesso:
· Possui células capazes de reabsorção ativa de sódio, cloreto e potássio 
· Absorve também quantidades consideráveis de outros ions, como cálcio, bicarbonato e magnésio
· A movimentação do sódio, através da membrana luminal, é mediada essencialmente por cotransportador de 1-sodio, 2-cloreto, 1-potassio 
· É local de ação dos potentes diuréticos “de alça”: furosemida, acido etacrínico e bumetanida, os quais inibem a ação do cotransportador de sódio, 2 cloreto, potássio 
· Possui mecanismo de cotranstporte de sódio e hidrogênio
· Ocorre reabsorção paracelular significativa de cátions como Mg+, Ca++, Na+ e K+
· É praticamente impermeável a agua 
Túbulos distais:
Parte inicial:
· Faz parte do aparelho justaglomerular, formando a macula densa, logo, fornece controle por feedback da FG e do fluxo sanguíneo do mesmo nefron
· Apresenta características de absorção semelhantes à alça de Henle:
· Reabsorve avidamente a maioria dos íons, incluindo sódio, potássio e cloreto
· É praticamente impermeável a agua
· É chamado de segmento diluidor, pois dilui o liquido tubular
· Reabsorve cerca de 5% da carga filtrada de cloreto de sódio 
· O cotransportador sódio-cloreto move cloreto de sódio do lúmen tubular p célula, enquanto a bomba sódio-potassio-ATPase transporta sódio p fora da célula pela membrana basolateral 
· Os diuréticos tiazidíacos, usados p tratamento de hipertensão e insuficiência cardíaca inibem o cotransportador de sódio-cloreto 
· 
Parte final + túbulo coletor:
A segunda parte do túbulo distal e o túbulo coletor cortical tem características funcionais similares.
· São compostos por dois tipos de células: principais e intercaladas 
· Células principais:
· Reabsorvem sódio e agua e secretam íons potássio p lúmen
· Controladas pela aldosterona
· Local importante de ação dos diuréticos poupadores de potássio, como espironolactona e eplerenona [antagonistas da aldosterona nos receptores de mineralcorticoide], e amilorida [bloqueador de canal de sódio]
· Influenciadas pelo ADH 
· Células intercaladas: 
· Possuem papel importante no equilíbrio ácido-base dos líquidos corporais
· Tipo A: reabsorvem íons potássio e secretam íons hidrogênio p lúmen tubular. São especialmente importantes na secreção de H+, enquanto reabsorvem bicarbonato em situações de acidose
· Tipo B: funções opostas à tipo A. secretam bicarbonato p lúmen e reabsorvem H+ em situações de alcalose
· São altamente impermeáveis à ureia
· Sua permeabilidade à agua é controlada pelo [ADH] altos níveis de ADH os tornam altamente permeáveis à agua [apenas células principais]