Fisiologia Renal 1

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Luísa Mafra
GT 1 - Oligúria
Grupo Tutorial 1
➔ Rim
O rim está localizado na parede posterior do abdome, fora da
cavidade peritoneal – no retroperitônio.
➢ COMPONENTES
● Hilo;
● Cápsula renal;
● Córtex externo;
● Medula interna;
● Pirâmides renais;
● Papila;
● Pelve renal;
● Ureter;
● Cálices maiores;
● Cálices menores;
● Artérias e veias renais.
● Néfrons.
CARACTERÍSTICAS
Hilo: região indentada que se situa no lado medial de cada rim. Por
ele passam as artérias, veias e pelve renais (pedículo), vasos
linfáticos e suprimento nervoso.
Cápsula renal: cápsula fibrosa resistente que protege as estruturas
internas, que são mais delicadas.
Medula interna: dividida em 8 a 10 massas de tecidos em forma de
cone chamados pirâmides renais.
Pirâmides renais: a base de cada uma delas se origina no limite
entre as regiões cortical e medular e termina na papila.
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Papila: se projeta para o espaço da pelve renal.
Pelve renal: estrutura em formato de funil que continua com a
extremidade superior do ureter. A borda da pelve renal é dividida
em estruturas chamadas cálices maiores que se dividem em cálices
menores.
Cálices maiores: se dividem em cálices menores. Ou seja, os cálices
menores formam os cálices maiores.
Cálices menores: coletam urina dos túbulos de cada papila.
Ureter: carreia urina do rim para bexiga.
OBS.: As paredes dos cálices, da pelve e do ureter contêm
elementos contráteis que propelem a urina em direção à bexiga,
onde a urina é armazenada até que seja eliminada pela micção.
-Micção: processo pelo qual a bexiga se esvazia quando fica cheia.
Ela se enche ate o limiar de tensão da parede.
Artéria Renal: entra no rim pelo hilo e então se divide
progressivamente para formar artérias segmentares, interlobares,
arqueadas, interlobulares (ou radiais) e arteríolas aferentes, que
terminam nos capilares glomerulares, que depois formam as
arteríolas eferentes e depois os capilares peritubulares, que viram
vênulas e depois veias.
FUNÇÕES DOS RINS
RESUMIDAS
● Excreção de toxinas;
● Regulação de água e eletrólitos;
● Regulação da PA;
● Regulação do equilíbrio ácido-base;
● Regulação da produção de hemácias;
● Gliconeogênese;
● Produção de vitamina D ativa;
● Secreção, metabolismo e excreção de hormônios;
● Regulação da osmolalidade dos líquidos corporais e da
concentração de eletrólitos.
DETALHADAS
● Limpar as substâncias indesejáveis do filtrado (e, portanto, do
sangue) por excretá-las na urina;
● Devolver as substâncias que são necessárias à corrente
sanguínea;
● Os rins desempenham muitas funções homeostáticas
importantes, sendo elas:
- Excreção de produtos indesejáveis do metabolismo e de
substâncias químicas estranhas, sendo os rins os meios
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primários para eliminação destes que não são mais
necessários ao corpo:
- Ureia (do metabolismo dos aminoácidos);
- Creatinina (da creatina muscular);
- Ácido úrico (dos ácidos nucleicos);
- Produtos finais da degradação da hemoglobina (tais como a
bilirrubina);
- Metabólitos de vários hormônios.
- Regulação do balanço de água e dos eletrólitos: a excreção
de água e eletrólitos deve ser cuidadosamente combinada
com os respectivos ganhos;
- Regulação da osmolalidade dos líquidos corporais e da
concentração de eletrólitos;
- Regulação da pressão arterial: a curto prazo e longo prazo.
A curto prazo pela secreção de hormônios e fatores ou
substâncias vasoativas (ex.: renina) que levam à formação de
produtos vasoativos (ex.: angiotensina II) e a longo prazo pela
excreção de quantidades variáveis de sódio e água;
- Regulação do balanço acidobásico: ocorre junto com os
pulmões e os tampões dos líquidos corporais; os rins são a
única forma de eliminar alguns tipos de ácidos do corpo. Ex.:
ácidos sulfúrico e fosfórico, gerados pelo metabolismo das
proteínas;
Meio Básico: remove HCO3- e mantem H+
Meio Ácido: remove H+ e mantem HCO3-
- Secreção, metabolismo e excreção de hormônios;
- Gliconeogênese: fato dos rins, durante um jejum prolongado,
sintetizarem a glicose a partir de aminoácidos e outros
precursores. A capacidade dos rins de adicionar glicose ao
sangue, durante períodos prolongados de jejum, equivale à
do fígado. Na doença renal crônica ou na insuficiência renal
aguda, essas funções de manutenção da homeostasia são
interrompidas e rapidamente ocorrem anormalidades graves
dos volumes e da composição do líquido corporal;
- Regulação da produção de eritrócitos: os rins produzem e
secretam quase toda a eritropoetina da circulação (estímulo
importante: hipóxia) que estimula a produção de hemácias
pelas células-tronco hematopoéticas na medula óssea.
Pessoas com doença renal grave ou que tiveram seus rins
removidos e fazem hemodiálise, desenvolvem anemia grave
devido a diminuição da produção de eritropoetina.
- Produção da forma ativa da vitamina D: (calcitrol). O calcitrol
é essencial para a absorção de cálcio pelo trato
gastrointestinal, pela deposição normal de cálcio nos ossos e
tem papel importante na regulação do cálcio e fosfato.
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NÉFRON
-Parte funcional do rim. Tem a função de regulação homeostática
do conteúdo de água e íons no sangue. Nele ocorre a filtração, a
reabsorção, a secreção e a excreção;
-Cada Rim contem cerca de 800.000 a 1.000.000 de néfrons e essa
quantidade diminui com a idade, porém, o rim não é capaz de
gerara novos néfrons. Contudo, sua funcionalidade não é alterada,
já que os néfrons restante se adaptam para suprir as necessidades
do corpo.
-Néfrons Corticais: estão situados na zona cortical externa. Possui
Alças de Henle curtas que penetram apenas em pequenas
extensões da medula.
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-Néfrons Justamedulares: Possuem longas Alças de Henle que
penetram profundamente no interior da medula em direção a
papilas renais.
COMPOSIÇÃO
● Arteríola Aferente;
● Capilares Glomerulares;
● Glomérulo;
● Cápsula de Bowman;
● Arteríola Eferente;
● Capilar Peritubular;
● Túbulo Contorcido Proximal;
● Alça de Henle (ramo
descendente fino, ramo
ascendente fino e ramo
ascendente espesso);
● Túbulo Contorcido Distal
(onde está a Mácula Densa)
*Mácula Densa: grupo de
células especializadas em
contato com as Arteríolas
Aferentes e Eferentes e que
contém o aparelho de Golgi
(organela secretora
intracelular) voltado para as
arteríolas, podendo secretar substancias.
● Ducto coletor.
ESTRUTURAS DO NÉFRON
VASCULAR
Arteríola Aferente: É um ramo da artéria renal e irriga o néfron. Dela
se ramificam os Capilares Glomerulares. Desempenha um papel
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importante na manutenção de uma pressão de filtração glomerular,
que depende da dilatação ou constrição da arteríola.
-Constrição: Diminui o fluxo sanguíneo, diminui a Pressão
Hidrostática Glomerular, diminui a Taxa de Filtração Glomerular.
-Dilatação: Aumenta o fluxo sanguíneo, aumenta a Pressão
Hidrostática Glomerular, aumenta a Filtração Glomerular.
Capilares Glomerulares: local onde grande quantidade de líquidos
e de solutos (exceto proteínas plasmáticas) são filtrados para
iniciar a formação da urina. O fluido similar ao plasma é filtrado
para fora do sangue em direção ao lúmen do túbulo, através da
ação da alta pressão hidrostática capilar glomerular (60mmHg) ->
filtração rápida As extremidades distais dos capilares, de cada
glomérulo, coalescem para formar a arteríola eferente, que forma
uma segunda rede de capilares, os capilares peritubulares, que
circundam os túbulos renais.
OBS: no sistema renal há duas redes de capilares, os glomerulares
e os peritubulares, que formam um sistema porta, que é quando
um leito capilar drena e passa a outro leito capilar sem passar pelo
coração.
Glomérulo: Composto por um ramalhete ou um “emaranhado” de
capilares circundados por uma membrana denominada cápsula de
Bowman, através da qual ocorre a filtração do sangue.
Cápsula de Bowman: Também chamada cápsula glomerular, é a
extremidade dilatada em forma de taça de um néfron. Essa cápsula
envolve uma rede de vasos capilares chamada glomérulo e é o
início do túbulo renal.
ArteríolaEferente: Resulta da convergência dos capilares
glomerulares. É para onde vai o sangue já filtrado (sangue “limpo”).
Desempenha um papel importante na manutenção de uma pressão
de filtração glomerular, que depende da dilatação ou constrição da
arteríola.
-Constrição: Diminui o fluxo sanguíneo, aumenta a Pressão
Hidrostática Glomerular, o que consequentemente aumenta a Taxa
de Filtração Glomerular.
-Dilatação: Aumenta o fluxo sanguíneo, diminui a Pressão
Hidrostática Glomerular, o que consequentemente diminui a Taxa
de Filtração Glomerular.
Capilar Peritubular: são responsáveis por nutrir as partes distais do
néfron, ao longo de todo o túbulo renal, além de ser o destino final
da reabsorção/secreção tubular do ultrafiltrado glomerular. Baixa
pressão hidrostática capilar peritubular (13mmHg) ->
reabsorção/secreção rápidas.
OBS.: modificações na resistência das arteríolas aferentes e
eferente podem alterar a velocidade da filtração.
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TUBULAR
Túbulo Contorcido Proximal: O filtrado glomerular passa para a
Cápsula de Bowman e em seguida para o Túbulo Contorcido
Proximal, cuja parede é formada por células adaptadas ao
transporte ativo (cotransporte e contratransporte) e tem alta
capacidade de reabsorção, devido ao seu alto metabolismo,
grande número de mitocôndrias (suportam o transporte ativo),
borda em escova (possui proteínas carreadoras) e extenso labirinto
de canais intercelulares.
-Túbulo Contorcido Proximal Inicial: ocorre reabsorção por
cotransporte, que gera a passagem de sódio, glicose, aminoácidos
entre outras substancias, do túbulo para o capilar.
OBS: glicose e aminoácidos são 100% reabsorvidos.
-Túbulo Contorcido Proximal Final: ocorre contratransporte, que
gera reabsorção de sódio e secreção de hidrogênio; difusão
simples, que gera reabsorção de cloreto e bicarbonato.
Alça de Henle: A principal função da alça de Henle é a formação de
urina concentrada ou diluída, dependendo das condições
corpóreas sistêmicas, através da bomba de Na+/Cl-.
-Ramo Descendente Fino: muito permeável a água, realizando a
reabsorção da mesma por osmose. É moderadamente permeável a
ureia e ao sódio. Possui uma membrana epitelial fina, sem borda
em escova, poucas mitocôndrias e baixa atividade metabólica.
-Ramo Ascendente Fino: Possui uma membrana epitelial fina, sem
borda em escova, poucas mitocôndrias e baixa atividade
metabólica. Ocorre pouca reabsorção.
-Ramos Ascendente Espesso: é praticamente impermeável a água,
reabsorve 25% do sódio, potássio e cloreto. Possui membrana
epitelial espessa, borda em escova, muitas mitocôndrias e alta
atividade metabólica. Ocorre na Membrana Basolateral: Bomba de
Sódio e Potássio; na Membrana Luminal: Cotransporte, ocorrendo
reabsorção de 1Na+, 2Cl-, 1K+; Contratransporte, ocorrendo
reabsorção de sódio e secreção de hidrogênio; Difusão Paracelular
de M²+, Ca²+, Na+, K+.
Túbulo Contorcido Distal: Ao passar pelo túbulo contorcido distal,
que é permeável à água, ocorre reabsorção por osmose para os
capilares sanguíneos.
-Túbulo contorcido distal inicial: conhecido como “segmento de
diluição”, é onde localiza-se a Mácula Densa. A mesma forma parte
do complexo justaglomerular, que reabsorve Ca²+ e Mg²+. Por
cotransporte, reabsorve NaCl.
-Túbulo contorcido distal final: sofre ação dos hormônios
Aldosterona, que atua na Bomba de Sódio e Potássio; e ADH, que
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controla a reabsorção de água. Este túbulo é constituído por
células Principais, que geram a reabsorção de sódio e água e
secreção de potássio, que depende da Bomba de Sódio e Potássio,
que aumenta a sua concentração no túbulo, ocorrendo a difusão; e
as Intercalares, que geram reabsorção de potássio e bicarbonato e
secreção de hidrogênio, gerada pela ação da anidrase carbônica,
uma enzima, que catalisa a reação: H20+CO2-> H2CO3.
Ducto Coletor: O túbulo contorcido distal se desemboca no ducto
coletor, o qual é responsável pela excreção de urina para o
ambiente. Tem como características a regulação do equilíbrio
ácido base, permeabilidade da ureia (ajuda a elevar a
osmolaridade), permeabilidade a água (controlada pelo ADH),
células cuboides e com superfície lisa e poucas mitocôndrias. Este
ducto reabsorve sódio, cloreto, bicarbonato, ureia e água; e secreta
hidrogênio, que é contra o gradiente de concentração).
ETAPAS DA FORMAÇÃO DA URINA
RESUMIDA
Filtração: Passando do capilar para o lúmen do túbulo. Ocorre nos
glomérulos. CAPILAR -> TÚBULO. É um processo não seletivo.
Reabsorção: Ocorre dos túbulos para os capilares. TÚBULO ->
CAPILAR.
Secreção: Algo deveria ter sido filtrado, mas por algum motivo não
foi ou foi em quantidade menor (uma parte) e precisa ser eliminado.
Passa do capilar para o túbulo para ser excretada. CAPILAR ->
TÚBULO
Excreção: é o que será eliminado na urina. TÚBULO (ou lúmen) ->
AMBIENTE EXTERNO.
DETALHADA
A FILTRAÇÃO ocorre quando o sangue chega pela artéria renal, que
se torna segmentar, interlobar, arqueada, interlobular e arteríola
aferente ao entrar no glomérulo, que se ramifica em um
“emaranhado” de capilares, denominado glomérulo, que é envolvido
pela cápsula de Bowman.
O filtrado de plasma é extravasado do vaso pela Pressão
Hidrostática Glomerular e flui para o lúmen do túbulo.
OBS: o filtrado não possui proteínas nem células.
O sangue filtrado flui para a arteríola eferente, que se ramifica nos
capilares peritubulares, que envolvem todo o túbulo renal. Ao longo
do túbulo contorcido proximal ocorre a REABSORÇÃO de
substâncias que podem ser reutilizadas pelo corpo, de acordo com
a sua demanda. A reabsorção também ocorre ao longo da Alça de
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Henle, no Túbulo Contorcido Distal e no Ducto Coletor e é
importante para evitar a perda excessiva de substâncias. Esse
processo determina a composição final da urina.
A SECREÇÃO é o que deveria ser filtrado no glomérulo, mas não foi
ou foi em partes. Ocorre no Túbulo Contorcido Proximal, no Túbulo
Contorcido Distal e no Ducto Coletor. Ocorre do capilar para o
túbulo.
Após essas etapas citadas
acima, a urina está formada, flui pelo Ducto Coletor, Papila Renal,
Pelve Renal (Cálice Menor, Cálice Maior), Ureteres, até a bexiga para
ocorrer a EXCREÇÃO.
A) É livremente filtrado pelos capilares glomerulares e não é
reabsorvido, nem secretado. Sua Taxa de Excreção é igual a
sua Taxa de Filtração Glomerular. TE = TFG.
Ex: Creatinina.
B) É filtrado e parcialmente reabsorvido de volta para a corrente
sanguínea. Sua Taxa de Excreção é menor que a sua Taxa de
Filtração Glomerular. TE = TFG – TR.
Ex: Eletrólitos, como Na+, Cl-.
C) É filtrado nos capilares glomerulares, porém é 100%
reabsorvida no Túbulo Contorcido Proximal de volta para a
corrente sanguínea, desse modo, não é excretado na urina.
TE = 0.
Ex: Aminoácidos e Glicose.
D) É filtrado nos capilares glomerulares e não é reabsorvido,
mas quantidades adicionais da substância são secretadas
dos capilares peritubulares para o túbulo renal, o que
permite que essas substancias sejam rapidamente retiradas
do sangue para serem excretadas na urina. TE = TFG + TS.
Ex: Ácidos e bases orgânicos.
OBS.: FORÇAS que são FAVORÁVEIS ou DESFAVORÁVEIS à filtração:
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Favoráveis: Pressão Hidrostática Glomerular (ou capilar) e Pressão
Coloidosmótica da Cápsula de Bowman.
Desfavoráveis: Pressão Coloidosmótica Glomerular e Pressão
Hidrostática da Cápsula de Bowman
ALTA TAXA DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR
Por dia são filtrados cerca de 180L de líquidos dos capilares
glomerulares para os túbulos renais, porém, apenas 1,5L é
excretado na urina. Diante disso, mais de 99% do liquido filtrado é
reabsorvido para o sangue. A razão disso é que:
1) Substancias indesejáveis sejam rapidamente removidas
(excretadas);
2) Todos os líquidos corporais são processados pelos rins várias
vezes ao dia, o que permite um controle rápido e preciso o
volume e composição desses líquidos.
A PRESSÃO HIDROSTÁTICA NOS CAPILARES
A circulação renal é única, visto ter dois leitos capilares, o
glomerular e o peritubular, organizados em série e separadospelas
arteríolas eferentes, que auxiliam na regulação da pressão
hidrostática nas duas redes de capilares.
● ALTA pressão hidrostática nos capilares glomerulares (cerca
de 60mmHg) resulta na FILTRAÇÃO RÁPIDA de líquidos e de
eletrólitos.
● BAIXA pressão hidrostática nos capilares peritubulares (cerca
de 13mmHg) permite sua RÁPIDA REABSORÇÃO.
Por meio de modificações da resistência das arteríolas aferente e
eferente, os rins podem regular a pressão hidrostática nos
capilares glomerulares e peritubulares, alterando, assim, a
intensidade da filtração glomerular, da reabsorção/secreção
tubular ou de ambas, em resposta às demandas homeostáticas do
corpo.
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BARREIRAS À FILTRAÇÃO
1) Endotélio capilar: É uma barreira mecânica que permite a
passagem de íons e barra macromoléculas, como as
proteínas. Possui muitos poros.
2) Membrana basal: É uma barreira elétrica porque tem
proteoglicanos (carga negativa); cargas negativas serão
repelidas; repelem proteínas do sangue e hemácias porque
estas também são negativas.
3) Epitélio: possui podócitos. É uma barreira mecânica e barra a
passagem de proteínas.
OBS.: -A filtratibilidade dos solutos é inversamente proporcional ao
seu tamanho, ou seja, quanto menor o soluto, mais
facilmente ele passará pelos poros da membrana dos
capilares para ser filtrado;
-Proteínas são moléculas grandes;
- As 3 barreiras apresentam carga negativa, por isso barram
as proteínas, as quais também apresentam carga negativa.
REGULAÇÃO DOS MECANISMOS DE FILTRAÇÃO
CONTROLE INTRÍNSECO
● Resposta ou Autorregulação Miogênica é a capacidade dos
vasos sanguíneos individuais de resistirem aos estiramentos,
durante o aumento da PA (que causa aumento da pressão
nas paredes vaso renal). Essa contração evita a distensão
excessiva do vaso e, ao mesmo tempo, pela elevação da
resistência vascular, ajuda a prevenir o aumento excessivo do
fluxo sanguíneo renal e da FG quando ocorre aumento da PA.
● Retroalimentação TÚBULO-GLOMERULAR: Quando o sistema
renal percebe mudança na concentração de cloreto de sódio
na Mácula Densa nas condições de aumento ou diminuição,
ele entende que precisa aumentar ou diminuir a filtração
através de vasoconstrição ou vasodilatação. Isso é um
exemplo de FEEDBACK NEGATIVO.
● Quando a Arteríola Aferente é constringida, a Taxa de
Filtração Glomerular cai, o que resulta em um lento fluxo do
filtrado pela Alça de Henle. Devido a isso, ocorre uma maior
reabsorção de sódio e cloreto para o capilar, reduzindo,
assim, a concentração de NaCl na Mácula Densa.
● A diminuição na concentração de NaCl na Mácula Densa
resulta na dilatação da Arteríola Aferente, que antes estava
constringida, elevando a Taxa de Filtração Glomerular, que
volta à normalidade; resulta, também, na liberação de Renina
que, consequentemente, ativa a Angiotensina II e essa causa
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a constrição da Arteríola Eferente, o que aumenta a Pressão
Hidrostática Capilar Glomerular e, consequentemente,
aumenta a Taxa de Filtração Glomerular, levando-a a
normalidade.
● A vasoconstrição da Arteríola Aferente causa a diminuição na
concentração de NaCl na Mácula Densa, já que irá diminuir a
PHG, a FG e o fluxo sanguíneo, o que gera o aumento da
reabsorção de Na e Cl da Alça de Henle para o capilar. Isso
aumenta a PA.
● Como consequência, ocorre a dilatação da Arteríola Aferente,
o que resulta no aumento da PHG, da FG e do fluxo,
diminuindo a reabsorção de Na e Cl na Alça de Henle,
aumentando a concentração de NaCl na Mácula Densa. Isso
diminui a PA.
CONTROLE EXTRÍNSECO
● Sistema Nervoso Autônomo Simpático: sua ativação diminui a
FG. Gera vasoconstrição decorrente de ativações fortes, como
isquemia, fuga/defesa ou hemorragia, reduzindo o fluxo e a
FG.
● Autacóides: substâncias que agem como hormônios, são
vasoativas e são liberadas pelos rins e agem localmente).
● Hormônios vasodilatadores e vasoconstritores
-Vasodilatadores: Prostaglandinas, Óxido Nítrico e Bradicininas.
-Vasoconstritores: Angiotensina II (forte vasoconstritora),
Vasopressina (ADH), Endotelina, Adrenalina, Noradrenalina.
OBS.: A regulação será através de vasoconstrição e vasodilatação
nas arteríolas aferentes e eferentes.
● Óxido Nítrico, Prostaglandinas e Bradicininas atuam
especialmente nas Arteríolas AFERENTES.
● ANGIO II atua mais nas Arteríolas EFERENTES.