FISIOLOGIA RENAL

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Rafael Venâncio de Souza 
 
➢ Fisiologia Renal 
 
1. Funções Renais 
- os rins têm como função: ① regulação de concentração plasmática de eletrólitos ② regulação de volume e osmolaridade do fluido extracelular 
③ equilíbrio acidobásico ④ excreção de produtos do metabolismo endógeno e de substâncias exógenas ⑤ produção de hormônios 
2. Unidade Funcional do Rim 
- unidade funcional do rim, o néfron é formado pelos seguintes elementos: o corpúsculo renal, representado pelo glomérulo e pela cápsula de Bowman; o 
túbulo proximal; a alça de Henle; o túbulo distal (TD); e uma porção do ducto coletor (DC) 
- o néfron irá desempenhar as principais funções de filtração, reabsorção e secreção 
- cerca de 25% do plasma que atinge o rim é ultrafiltrado pelos glomérulos, levando à formação, em média, de 100 a 120 mL/min de ultrafiltrado, porém 
apenas 1,2% desse volume é eliminado, e o restante reabsorvido da luz tubular para o espaço peritubular (vasos e interstício) 
- ao lado desse intenso processo de reabsorção, tem-se, não menos importante, o de secreção tubular, que se caracteriza pelo transporte de substâncias do 
espaço peritubular para a luz tubular (esse processo torna possível a excreção pela urina de substâncias que não passaram pela barreira dos capilares 
glomerulares, como macromoléculas ou moléculas ligadas a proteínas) 
- a filtração tem por objetivo permitir a reabsorção de substâncias essenciais e de secreção de substâncias tóxicas ou em excesso 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rafael Venâncio de Souza 
 
3. Filtração Glomerular 
 
→ Glomérulo 
- porção do néfron responsável pela produção de um ultrafiltrado a partir do plasma 
- estudos mostraram que o líquido filtrado tem composição iônica e de substâncias cristaloides (glicose, aminoácidos etc.) idêntica à do plasma, porém sem 
a presença de elementos figurados do sangue (hemácias, leucócitos, plaquetas) e com quantidades mínimas de proteínas e macromoléculas, constituindo-
se, portanto, em um ultrafiltrado do plasma 
- é formado a partir de uma rede de capilares especializados (tufo capilar) nutridos pela arteríola aferente e drenados pela arteríola eferente 
- essa rede capilar projeta-se para dentro de uma câmara delimitada por uma cápsula (cápsula de Bowman), que, por sua vez, dispõe de uma abertura 
comunicando a câmara diretamente com o túbulo contorcido distal 
- entram em sua composição as células epiteliais dos folhetos parietal e visceral da cápsula de Bowman e suas respectivas membranas basais, uma rede 
capilar com células endoteliais e uma região central com de células mesangiais circundadas por um material denominado matriz mesangial 
- a função da célula mesangial não está bem definida, mas, além da de oferecer suporte estrutural, provavelmente participa de mecanismos de fagocitose e 
da modulação da filtração glomerular, regulando o fluxo sanguíneo nos capilares glomerulares por meio de suas propriedades musculares de 
contração e relaxamento; a célula mesangial também produz muitos agentes vasoativos, sintetiza e degrada várias substâncias do tufo glomerular 
 
• BARREIRA DE FILTRAÇÃO 
- a barreira de filtração glomerular compõe-se de três camadas: ① endotélio fenestrado do capilar glomerular ② membrana basal ③ células epiteliais 
especializadas (podócitos), as quais circunscrevem os capilares com suas projeções citoplasmáticas, formando inúmeras fendas de filtração 
- a permeabilidade seletiva da barreira glomerular depende do tamanho, da forma e, especialmente, da carga da molécula (p.ex. nas glomerulonefrites, a 
perda das cargas negativas da membrana glomerular aumenta a filtração de proteínas) 
- essa complexa barreira torna possível a passagem seletiva de água e pequenos solutos (moléculas de carga negativa apresentam uma menor taxa de 
filtração em relação a cátions pela negatividade da barreira glomerular) 
- os podócitos são as maiores células do glomérulo e permanecem aderidos à membrana basal glomerular por meio de moléculas de adesão 
- alterações estruturais na barreira podem levar a uma série de doenças renais, entre elas as glomerulonefrites primárias 
- a “fusão dos pés” dos podócitos está presente na nefrose lipoídica e na glomerulosclerose focal e segmentar, resultando em um quadro de síndrome 
nefrótica com proteinúria maciça 
 
 
 
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→ Fatores Essenciais para a Filtração Glomerular 
FATORES ANATOMOFUNCIONAIS FATORES HEMODINÂMICOS 
• Seletividade da Membrana: 
- endotélio fenestrado X tamanho das moléculas 
- membrana basal glomerular x carga das moléculas 
- podócitos 
O QUE É PEQUENO E POSITIVO IRÁ PASSAR E O QUE É 
NEGATIVO E GRANDE NÃO IRÁ PASSAR 
• Fluxo Plasmático Glomerular X Resistência das Arteríolas 
Aferente e Eferente 
• Pressão Hidrostática Transglomerular 
• Pressão Oncótica Transglomerular 
 
 
→ Pressões Exercidas nos Capilares 
- a pressão hidrostática capilar glomerular é uma força que favorece a filtração glomerular e a pressão intratubular e a pressão oncótica do capilar 
glomerular são forças que se opõem à filtração 
- a pressão oncótica das proteínas do capilar aumenta progressivamente, ao longo do capilar, à medida que a água é filtrada, visto que as proteínas, então, 
estarão mais concentradas 
 
 
 
Rafael Venâncio de Souza 
 
→ Mecanismos Intrínsecos de Autorregulação do Fluxo Sanguíneo Renal e da Taxa de Filtração Glomerular 
- toda a vasculatura está alinhada sobre uma camada contínua de células endoteliais que previnem a ocorrência de trombose intravascular e atuam como 
barreira na difusão de solutos e fluidos por meio dos capilares 
- as células endoteliais são unidades metabólicas dinâmicas que apresentam receptores e enzimas acopladas às suas membranas, as quais formam ou 
degradam substâncias vasoativas circulantes, como a angiotensina II (enzima de conversão), a bradicinina (cininase II), os adeninonucleotídios 
(nucleotidases) e a endotelina (metalopeptidase) 
- essas células participam diretamente dos mecanismos contráteis e dilatadores pela resposta a vários estímulos, e também formando e liberando 
substâncias vasoativas 
- entre os fatores relaxadores, encontram-se o fator relaxador do endotélio (EDRF), identificado como o óxido nítrico, e a prostaciclina; entre os fatores 
contráteis, destacam-se a endotelina, o tromboxano, a angiotensina II e os radicais livres de oxigênio 
 
 
• APARELHO JUSTAGLOMERULAR 
- situado no hilo do glomérulo, é formado pelos seguintes elementos: ① porção terminal da arteríola aferente ② mácula densa ③ uma região 
mesangial extraglomerular ④ arteríola eferente 
- na região mesangial extraglomerular encontram-se dois tipos de células: agranulares e granulares 
- os grânulos representam o hormônio renina ou o seu precursor 
- a mácula densa deriva de células epiteliais da borda superior da fissura vascular, que se estabelecem no segmento ascendente espesso da alça de Henle, 
parte do túbulo distal 
- o aparelho justaglomerular é a estrutura mais importante do sistema renina-angiotensina-aldosterona 
- há duas teorias para explicar o mecanismo de liberação de renina pelo aparelho justaglomerular: a da mácula densa e a do receptor de volume 
- a primeira teoria infere que a concentração de cloreto de sódio, na mácula densa, controla a liberação de renina e a segunda teoria propõe que alterações 
no volume da arteríola aferente seriam responsáveis pelo fato 
- a renina irá ativar o angiotensinogênio em angiotensina I, a qual irá ser convertida em angiotensina II pela enzima conversa de angiotensina (ECA), tendo 
como resultado final a vasoconstrição arteriolar e reabsorção de tubular de sódio 
 
 
Rafael Venâncio de Souza 
 
4. Função Tubular 
- cerca de 25% do plasma que atinge o rim é ultrafiltrado pelos glomérulos, levando à formação, em média, de 100 a 120 mL/min de ultrafiltrado, porém 
apenas 1,2% desse volume é eliminado, e o restante reabsorvido da luz tubular para o espaço peritubular (vasos e interstício) 
- ao lado desse intenso processo dereabsorção, tem-se, não menos importante, o de secreção tubular, que se caracteriza pelo transporte de substâncias do 
espaço peritubular para a luz tubular (esse processo torna possível a excreção pela urina de substâncias que não passaram pela barreira dos capilares 
glomerulares, como macromoléculas ou moléculas ligadas a proteínas) 
 
- o túbulo renal é formado por uma parede de epitélio simples, ou seja, uma única camada de células que repousa sobre a membrana basal birrefringente 
- as células epiteliais renais são ditas polarizadas em virtude das diferentes características de transporte de suas duas membranas: apical e basolateral 
- na maior parte dos segmentos do néfron, a polarização decorre da presença da enzima Na+-K+-ATPase na membrana basal que dá origem ao 
gradiente eletroquímico, o que favorece os transportes da luz tubular para o interior da célula 
- a membrana apical ou luminal, que está em contato direto com o fluido tubular, apresenta diferentes canais iônicos, carregadores, trocadores e 
co-transportadores, de acordo com as necessidades de transporte do segmento, além de bombas de transporte ativo, como a H+-ATPase 
- a membrana basolateral é aquela que está em contato com o espaço intercelular e o capilar peritubular 
- além de canais e outros tipos de transportes facilitados, a membrana basolateral apresenta uma densidade variável de bombas, que utilizam a energia 
liberada pela hidrólise do ATP PARA TRANSPORTAR ATIVAMENTE O NA+ PARA FORA E O K+ PARA O INTERIOR DA CÉLULA 
 
Rafael Venâncio de Souza 
 
→ Túbulo Contorcido Proximal 
- segmento que segue imediatamente o glomérulo, é responsável pela reabsorção da maior parte das substâncias filtradas pelo glomérulo, logo 
desempenha importante papel no controle da eliminação de diversas substâncias 
- assim, pequenas alterações na intensidade de reabsorção no nível do túbulo proximal podem causar variações significativas na excreção urinária de dada 
substância 
- o túbulo contorcido proximal é constituído por três segmentos: os dois primeiros, denominados S1 e S2, correspondem à parte convoluta (enrolada) do 
túbulo, e a eles se segue uma porção retificada, S3, conhecida também como pars recta 
- a maior parte de água, sódio e cloro filtrados pelo glomérulo (60 a 70% da carga filtrada) é reabsorvida pelo túbulo proximal 
- a entrada do Na+ pela membrana apical das células do túbulo proximal se dá por meio de mecanismos passivos a favor de um gradiente eletroquímico 
originado pelas Na+-K+-ATPases presentes na membrana basolateral 
- dessa forma, faz-se necessária a atuação de: ① Na+-K+-ATPases presentes na membrana basolateral ② co-transportadores ③ trocadores 
- ao transportar o sódio para fora da célula por meio das Na+-K+-ATPases da membrana basolateral, são ativados os co-transportadores de glicose, de 
aminoácidos, de fosfato e de lactato presentes na membrana apical 
- algumas doenças podem afetar os co-transportadores fazendo com que essas substâncias fiquem concentradas na urina (pode ser diagnosticada por meio 
da urina de 24 horas) 
 
- há ainda a presença de trocadores de Na+/H+, que já agem no equilíbrio ácido-básico: ① a molécula da água associa-se ao CO2, promovendo o ácido 
carbônico que, imediatamente, libera, por meio da enzina anidrase carbônica, o íon H+, o qual é secretado para a luz tubular por meio de uma troca com 
o Na+ (H+ vai para o túbulo e o Na+ entra na célula) ② a molécula de bicarbonato (HCO3-) sai da célula através da membrana basolateral ③ esse processo 
depende da ação da enzima anidrase carbônica 
 
• EXEMPLO PRÁTICO 
- existe um diurético inibidor da anidrase carbônica chamado Acetazolamida 
- no interior do célula, ao bloquear a ação da anidrase carbônica, não há formação do H2CO3, logo não há formação de próton (H+), não havendo mais a 
troca com o Na+; o Na+ permanece na urina, logo, será solvatado por moléculas de H2O e será eliminado na urina 
- na urina, com a anidrase carbônica bloqueada, não há formação do íon HCO3-, que se juntaria ao Na+; dessa forma, o Na+ fica livre na urina, sendo então 
solvatado por moléculas de H2O 
- por não haver formação de HCO3- com o uso da Acetazolamida, gera-se uma diminuição de pH, logo há o risco de ocorrência de acidose metabólica 
 
 
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→ Alça de Henle 
- divide-se em porção fina descendente, porção fina ascendente, porção ascendente espessa medular e porção ascendente espessa cortical 
- a porção fina descendente é altamente permeável à água e pouco aos solutos – aproximadamente 20% da água filtrada é reabsorvida nesse segmento 
- a porção fina ascendente da alça de Henle apresenta como característica a impermeabilidade à água, ainda que permeável a Cl– e a Na+, reabsorvidos por 
um processo passivo na sua maior parte 
- a porção ascendente espessa da alça de Henle, também impermeável à água, é responsável pela reabsorção de 25% da carga filtrada de sódio e a 
Na+-K+-ATPase presente na membrana basal dá origem a um gradiente eletroquímico que favorece a entrada do Na+ pela membrana apical por meio de um 
cotransporte Na+-K+-2Cl– (NKCC2) 
- o cotransporte Na+-K+-2Cl– obedece a uma sequência de ligações iônicas que se sucedem: primeiro, é o Na+ que se liga, seguindo-se um íon Cl– e, em 
terceiro lugar, o K+, e, somente então, se liga o segundo Cl– 
- a furosemida e a bumetanida podem inibir esse sistema de cotransporte ao se ligarem no lugar do segundo Cl– na última etapa, logo haverá uma maior 
concentração de Na+ na urina, assim como de água 
 
 
 
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→ Túbulo Contorcido Distal 
- esse segmento do néfron também é impermeável à água e apresenta características especiais quanto ao transporte de sódio e cloro 
- por meio de um cotransporte com o Cl–, o Na+ é transportado pela membrana luminal de maneira passiva (NCC) e esse cotransporte pode ser inibido por 
tiazídicos e é secundariamente ativo à ação da Na+-K+-ATPase, que transporta ativamente o Na+ pela membrana basal, mas o Cl– sai do interior da célula por 
meio de mecanismo passivo por canal específico 
- a porção inicial do túbulo contorcido distal dispõe de um canal específico para o magnésio, o TRPM6, que reabsorve cerca de 5 a 10% da carga filtrada 
desse cátion – esse transportador é inibido pelos inibidores da calcineurina, o que pode explicar a ocorrência de hipomagnesemia em pacientes 
transplantados que tomam esses imunossupressores 
- o cálcio é reabsorvido na membrana luminal por meio de uma proteína TRPV5 na porção final do túbulo contorcido distal, e sai da célula por um 
trocador Na+-Ca++ ou pela Ca++-ATPase 
 
 
- a teoria do feedback tubuloglomerular relaciona a quantidade de Na+ que chega aos segmentos distais do néfron e a regulação da filtração glomerular 
- de acordo com essa teoria, a quantidade de Na+, ao atingir o início do túbulo distal, sensibiliza a mácula densa, que, por sua vez, ativa mecanismos 
efetores que modularão a resistência dos vasos pré-glomerulares 
- portanto, se grande quantidade de Na+ atinge o início do túbulo distal, a renina é liberada, induzindo vasoconstrição da arteríola aferente com 
consequente redução do fluxo sanguíneo renal, pressão 
glomerular e filtração glomerular 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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→ Ducto Coletor 
- divide-se em cortical, medular externo e medular interno, apresentando dois tipos de células: as principais e as intercalares 
• CÉLULAS PRINCIPAIS 
- o sódio é reabsorvido nessas células por mecanismo passivo por meio de canais na membrana luminal sensíveis ao amiloride ou trianterene, denominados 
ENaC 
- a concentração de K+ no intracelular das células principais do ducto coletor é elevada pela alta atividade das Na+-K+-ATPases presentes na membrana 
basal e é por meio de canais específicos (ROMK), tanto na membrana apical quanto na basolateral, que o K+ é transportado passivamente para fora da 
célula 
- tanto a reabsorção de sódio quanto a secreção de potássio nas células principais do ducto coletorSÃO MODULADAS PELA ALDOSTERONA: favorece uma 
maior eliminação de K+ e uma maior retenção de Na+ 
- a espironolactona interfere no sítio citoplasmático da aldosterona, impedindo a produção do mRNA e, dessa maneira, a reabsorção de Na+ e a secreção de 
K+ ficam prejudicadas (há uma maior eliminação de Na+ e uma maior retenção de K+, podendo gerar hipercalemia) 
- ainda, há a ação da vasopressina (hormônio antidiurético), aumentando os canais de água, tendo uma maior REABSORÇÃO DE ÁGUA 
 
 
 
• CÉLULAS INTERCALARES 
- descrevem-se atualmente dois tipos de células intercalares: as α e as β 
- elas estão relacionadas com o transporte ativo de H+ por meio de H+-ATPases, as quais se localizam na membrana luminal, nas células do tipo α, e na 
membrana basal, nas do tipo β 
- células intercalares do tipo α: a secreção de H+ é luminal e, na membrana basal, está expresso o trocador Cl−-HCO3 
−células intercalares do tipo β: o H+ é transportado pela H+-ATPase, agora localizada na membrana basal da célula, e o trocador Cl−-HCO3− denominado 
pendrina está expresso na membrana apical 
- ccredita-se que as condições ácido-base determinam a quantidade de células α ou β: as células do tipo α sempre são predominantes e aumentam ainda 
mais a sua expressão na condição de acidose e, na alcalose, as do tipo β aumentam a expressão sem serem majoritárias 
 
 
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5. Mecanismos de Concentração Urinária 
 
→ Hipertonicidade da Medula Renal e Mecanismos de Contracorrente 
- a eliminação de urina concentrada resulta da reabsorção de água no ducto coletor 
-para que essa reabsorção aconteça, são necessários dois fatores: ① formação de medula hipertônica em relação ao fluido do ducto coletor ② 
permeabilidade do ducto coletor à água aumentada pelo hormônio antidiurético 
- à medida que se segue pelos túbulos, a osmolaridade irá aumentando, visto que há uma maior reabsorção de água e uma maior concentração de 
eletrólitos logo que chega na porção curvada da alça de Henle 
- quando começa a subir pela porção ascendente da alça de Henle, há uma maior reabsorção de Na+ e a osmolaridade intratubular começa a cair novamente 
- ao chegar no túbulo coletor, haverá uma baixa osmolaridade devido à uma maior eliminação de Na+ durante o trajeto pela alça de Henle e, por ação da 
vasopressina, haverá uma maior reabsorção de água no ducto coletor, o que aumenta a sua osmolaridade durante seu trajeto