Fisiologia renal - parte 2

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Ana Beatriz Mendes - @_bia.mendes 
Fisiologia renal – Parte 2 
Autorregulação: o FSR e a taxa de filtração glomerular (TFG) permanecem relativamente constantes dentro de uma 
ampla faixa de pressão arterial sistêmica média 
→ Resposta de um receptor de estiramento miogênico na arteríola aferente: a ocorrência de pressão arterial 
elevada aumenta o estiramento, com contração da arteríola (simpático) em resposta a esse estiramento. Dessa maneira, 
ocorrem diminuição do FSR e redução da PH glomerular. A PH glomerular reduzida diminui a TFG. Uma redução da 
pressão arterial provoca menos tensão, de modo que ocorre dilatação do vaso sanguíneo, aumentando, assim, o FSR e 
a PH glomerular, com consequente aumento da TFG. 
→ Retroalimentação tubuloglomerular: As células da mácula densa detectam mudanças no aporte de volume aos 
túbulos distais. A diminuição da TFG reduz a velocidade de fluxo na alça de Henle, o que possibilita um aumento da 
reabsorção de íons sódio e cloreto no ramo ascendente da alça de Henle, diminuindo, assim, a concentração desses 
dois íons nas células da mácula densa. Isso resulta em um sinal emitido pela mácula densa, diminuindo a resistência ao 
fluxo sanguíneo nas arteríolas aferentes, que eleva a PH glomerular, ajudando a normalização da TFG. O sinal 
proveniente da mácula densa também aumenta a liberação de renina pelas células justaglomerulares (JG) das arteríolas 
aferente e eferente. A renina, que é uma enzima, aumenta a formação de angiotensina I, que é convertida em 
angiotensina II pela enzima conversora de angiotensina (ECA). A angiotensina II provoca contração das arteríolas 
eferentes, aumentando, assim, a PH glomerular e a filtração glomerular e ajudando a normalização da TFG. A produção 
de angiotensina II continua, devido à conversão do angiotensinogênio (produzido no fígado) plasmático em angiotensina 
I pela renina e sua subsequente conversão em angiotensina II pela ECA. 
Controle da circulação renal: 
→ Sist simpático: O simpático inerva as arteríolas aferente e eferente, e sua estimulação causa constrição de ambas 
as arteríolas. Em geral, a estimulação simpática moderada causa diminuição do FSR (e, portanto, do FPR) e uma 
relativamente menor queda do RFG, devido à constrição preferencial da arteríola eferente. Isso determina um aumento 
da fração de filtração 
→ Sistema renina- angiotensina-aldosterona 
 
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→ ADH: Em resposta ao aumento da pressão osmótica do fluido extracelular, a neuro-hipófise libera o hormônio 
antidiurético. 
Embora o principal efeito seja aumentar a reabsorção de água no dueto coletor, o ADH também aumenta a resistência 
vascular. Todavia, o ADH pode diminuir o fluxo sanguíneo medular, minimizando drasticamente a queda da 
hipertonicidade medular; essa hipertonicidade é essencial para a concentração da urina. 
→ Peptídeos vasoativos: O efeito mais importante do ANP é o hemodinâmico. Tal peptídio, causando vasodilatação 
renal, aumenta muito o fluxo sanguíneo renal, tanto cortical como medular. A elevação do fluxo sanguíneo cortical resulta 
em aumento da filtração glomerular e da carga de Na+, não só para a alça de Henle como também para os túbulos distal 
e coletor. 
Reabsorção tubular: As substâncias importantes ao desempenho da função corporal, como Na+, glicose e aminoácidos, 
entram no líquido tubular por filtração no glomérulo. Em virtude de seu tamanho molecular relativamente pequeno, essas 
substâncias atravessam com facilidade a membrana glomerular, e suas concentrações no filtrado glomerular são 
aproximadamente iguais às concentrações encontradas no plasma. Para que o Na+, a glicose e os aminoácidos do 
líquido tubular possam retornar ao sangue, a energia necessária é suprida pela bomba de sódio e potássio nas superfícies 
basal e lateral das células epiteliais tubulares. 
I. Absorção de sódio: Cerca de 65% da reabsorção de Na+ ocorrem no túbulo proximal por meio de três 
mecanismos principais. A reabsorção é favorecida nesse local, devido à dinâmica capilar (i. e., aumento da PCO, 
diminuição da PH) distalmente ao glomérulo. A reabsorção de Na+ é acompanhada de ânions para manter a 
neutralidade elétrica. Cerca de 75% dos ânions consistem em Cl– e 25%, em HCO3–. 
1º mecanismo: o sódio é transportado do lúmen tubular acoplado com glicose ou aminoácidos (cotransporte) por meio 
de proteínas carreadoras específicas, difundindo-se com facilidade, criando um gradiente eletroquímico ao tornar o 
espaço peritubular eletropositivo, para manter a neutralidade elétrica, íons Cl- difundem-se passivamente para esse local. 
2º mecanismo: contratransporte com H+ (cerca de 85% são secretados no túbulo proximal), assim os íons HCO3- 
difundem-se para o espaço peritubular junto com Na+, para manter a neutralidade elétrica. 
3º mecanismo: nas porções mais distais do túbulo proximal- maior reabsorção de HCO3- no espaço peritubular que de 
Cl-, e o aumento da concentração de Cl- no túbulo cria um gradiente para sua difusão para dentro do espaço peritubular. 
Isso é acompanhado pela difusão de Na+ na mesma direção para manter a neutralidade elétrica. 
Os 35% remanescentes prosseguem além dos túbulos proximais. Cerca de 25% da carga tubular de Na+ são 
reabsorvidos no ramo ascendente espesso da alça de Henle (medular e cortical). A entrada de sódio ocorre por meio de 
um carreador de Na+–K+–2Cl– na membrana luminal (cotransporte). Uma vez no interior da célula, o Na+ é ativamente 
expulso através da superfície basolateral pela Na+/K+-ATPase, e o Cl– sofre difusão passiva para manter a neutralidade 
elétrica. 
Os 10% remanescentes de Na+ filtrado são apresentados ao néfron distal. O mecanismo para a reabsorção ativa de Na+ 
no túbulo contorcido distal e túbulo conector dos néfrons distais está acoplado com o cotransporte de Cl–. Além dos 
túbulos conectores, a reabsorção de Na+ nos ductos coletores não está acoplada com a reabsorção de Cl–, mas ocorre 
por meio de canais de Na+ condutores. Uma característica do canal de Na+ condutor é a de que haverá reabsorção de 
uma quantidade aumentada de Na+ pelo ducto coletor se uma carga aumentada for apresentada. A reabsorção de Na+ 
pelo canal de Na+ condutor no ducto coletor é estimulada pelo hormônio aldosterona, por meio do qual a reabsorção de 
Na+ aumenta. Isso constitui uma acomodação para a hipovolemia e está associado a um declínio da pressão arterial. 
A reabsorção unidirecional de Na+ através do canal de Na+ condutor nos túbulos e ductos coletores é influenciada pelas 
concentrações de aldosterona. Na ausência completa de aldosterona, pode ocorrer aparentemente uma perda de 10% 
da carga tubular de Na+ (e ânions associados) na urina. Por outro lado, na presença de um excesso de aldosterona, 
pode ocorrer reabsorção do último vestígio de carga tubular de Na+. 
II. Reabsorção de glicose e aminoácidos: cotransporte. Estão acoplados a carreadores específicos, que exigem 
a ligação e difusão do Na+ para o interior da célula, devido ao gradiente eletroquímico do Na+. No interior da 
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célula, o Na+ e a glicose ou os aminoácidos separam-se do carreador. Em seguida, o Na+ é ativamente 
transportado pela Na+/K+-ATPase até o espaço peritubular, e, existem carreadores específicos para a difusão 
facilitada da glicose e dos aminoácidos no espaço peritubular. 
III. Transporte de água e solutos de reabsorção não ativa: Após o movimento de solutos (Na+, Cl–, HCO3–, 
glicose, aminoácidos) para dentro do espaço peritubular, um gradiente osmótico é estabelecido por meio do qual 
ocorre maior pressão osmótica efetiva no espaço peritubular. Em resposta, a água sofre difusão do lúmen tubular 
para dentro do espaço peritubular. 
À medida que a água é reabsorvida, a ureia e outros solutos de reabsorção não ativa são concentrados no lúmen tubular. 
Um gradiente de concentração químico é estabelecido para a ureia e outros solutos de reabsorção não ativa, os quaissão reabsorvidos ao longo do seu gradiente de concentração. 
IV. Reabsorção de proteínas e peptídeos: As proteínas (e polipeptídios) sofrem reabsorção por endocitose e, são 
degradadas por lisossomos celulares a seus aminoácidos constituintes. Os aminoácidos movem-se 
presumivelmente do interior da célula para o espaço peritubular por difusão facilitada. Os pequenos peptídeos 
são hidrolisados na borda em escova luminal do túbulo proximal, e os aminoácidos resultantes são captados 
pela célula pelo mecanismo de cotransporte da membrana luminal. 
V. Transporte de potássio: Quando o aporte dietético de potássio é extremamente baixo, ocorre maior reabsorção 
de K+ no néfron distal, e, quando o potássio dietético é elevado, ocorre maior secreção de K+. 
Sistema multiplicador por contracorrente: representado pelo (i) ramo descendente, (ii) segmento delgado do ramo 
ascendente e (iii) segmento espesso do ramo ascendente da alça de Henle. 
i. Ramo descendente: (impermeável a solutos, permeável à água), a água difunde-se por osmose para região de 
pressão osmótica mais elevada do líquido intersticial (LIS), e a concentração de solutos (principalmente NaCl) 
aumenta à medida que se aproxima da curva em grampo da alça de Henle. 
ii. Segmento delgado do ramo ascendente: permeável ao NaCl e impermeável à água - a água permanece no 
túbulo, e o NaCl sofre difusão (devido ao gradiente de concentração) para o LIS. 
iii. Segmento espesso do ramo ascendente - o NaCl é ativamente transportado (cotransporte) para o LIS, e a 
água continua sendo retida. 
O gradiente osmótico vertical no LIS (menor na parte externa da medula, mais elevado na medula interna e na curva em 
grampo) é estabelecido e mantido (i) pelo transporte ativo contínuo de NaCl pelo segmento espesso do ramo ascendente, 
(ii) pela concentração do líquido tubular no ramo descendente, e (iii) por difusão passiva do NaCl do lúmen do segmento 
delgado do ramo ascendente para o LIS da parte interna da medula. 
→Ureia: contribui para a concentração elevada de solutos no LIS da medula renal. A presença de ureia deve-se a um 
mecanismo de recirculação da ureia entre os ductos coletores e a alça de Henle. A recirculação significa que a ureia se 
difunde dos ductos coletores medulares internos para o LIS e, a partir daí, para dentro do lúmen do segmento delgado 
do ramo ascendente da alça de Henle. A difusão ocorre devido à permeabilidade dessas partes do néfron à ureia e 
devido a diferenças de concentração (concentração alta para baixa). Após a sua entrada nas alças de Henle, a ureia é 
retida devido à impermeabilidade da membrana até alcançar novamente os ductos coletores medulares internos, que 
possuem uma permeabilidade variável, dependendo da quantidade de hormônio antidiurético (ADH). 
Regulação do volume do fluido extracelular: O conteúdo corporal de Na+ é o mais importante determinante do volume 
do FEC, pois o Na+, associado aos ânions Cl- e HCO3 -, é o principal constituinte osmótico desse fluido; assim, quando 
o Na+ se move, a água se move com ele. 
Processos pelos quais as modificações do volume de FEC (fluido extracelular) levam a variações na excreção renal de 
sal: 
i. barorreceptores localizados em áreas circulatórias de alta pressão (seio carotídeo e arco aórtico) e de baixa 
pressão [artéria pulmonar, átrios: A queda do volume circulatório efetivo detectada pelos barorreceptores é 
comunicada, por meio de neurônios aferentes, ao sistema nervoso central. Deste, emergem dois tipos de sinais 
eferentes que, em última circunstância, atuam nos rins. Em um, o crescimento da atividade da inervação 
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simpática reduz o fluxo sanguíneo renal, causando queda da excreção renal de Na+. No outro caminho efetor, a 
neuro-hipófise eleva a secreção de ADH, aumentando a retenção renal de água 
ii. a queda do volume circulatório efetivo (que acontece, p. ex., na hemorragia) estimula diretamente uma via efetora 
hormonal, 
o sistema renina-angiotensina-aldosterona. 
iii. A queda do volume circulatório efetivo diminui a liberação do peptídeo atrial natriurético, reduzindo a excreção 
renal de Na+. 
 
Concentração da urina: 
→ ADH: Produzido pelo hipotálamo e suas células-alvo são os túbulos coletores corticais e ductos coletores medulares. 
As células epiteliais dos túbulos e ductos coletores têm uma permeabilidade variável à água, dependendo da quantidade 
de ADH que foi secretada pela neuro-hipófise. O ADH aumenta a permeabilidade dessas células à água, pois aumenta 
a quantidade de aquaporina 2 nas células. Se houver necessidade de conservação da água, conforme determinado pela 
hiperosmolalidade do LEC, ocorre secreção de maior quantidade de ADH. As células epiteliais tornam-se mais 
permeáveis à água, e esta é reabsorvida dos túbulos e ductos coletores. A água nos túbulos torna-se mais concentrada, 
e ocorre redução da hiperosmolalidade do LEC (liq. Extracelular). 
Acidificação da urina → Secreção de H+ e reabsorção de HCO3- : 
Envolve as seguintes etapas: geração intracelular de H+ e HCO3-, secreção tubular de H+ e hidratação de C02 
intraluminal. 
I. Geração intracelular de H+ e HCO3-: O íon H+ secretado para o lúmen tubular pode ser gerado no interior da 
célula tubular, a partir da reação entre C02 e H20, catalisada pela enzima anidrase carbônica. O H2CO3 formado 
pela hidratação do CO2, instantaneamente, dissocia-se em H+ e HCO3. CO2+H2O → H2CO3 → H+ + HCO3- 
Outra maneira de representar esta reação envolve a dissociação intracelular da água em H+ e OH-. O H+ é então 
secretado para o lúmen tubular e o OH reage intracelularmente com o C02, sob a ação da anidrase carbônica, originando 
HC03-. H2O → H+ + OH- 
OH- + CO2 →HCO3- 
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II. Secreção tubular de H+: O Túbulo proximal é a porção mais ativa na secreção de H+ e reabsorção de HCO3-, e 
no fim o pH intratubular é cerca de 6,8. Já nas porções finais do néfron, o nível de secreção de H+ é menor e o pH 
intraluminal pode atingir o valor mínimo de 4,4. 
Pelo menos três transportadores podem promover a secreção celular de H+ pela membrana apical da célula tubular 
renal. 
i. Na+/H+: É o responsável pela maior fração de secreção tubular renal de H, preferencialmente do túbulo proximal, 
ramo ascendente grosso da alça de Henle e túbulo distal. Esse transportador troca 1 H+ por 1 Na +, portanto por 
um processo eletroneutro. A energia para esse mecanismo provém do gradiente de concentração de sódio 
através da membrana luminal, o qual é mantido pela bomba Na+ /K+ basolateral. 
ii. H+ - ATPase: processo ativo primário, que pode estabelecer elevado gradiente transepitelial de concentração 
de H+, preferencialmente, no túbulo coletor, no túbulo proximal, ramo ascendente grosso e túbulo distal cortical. 
iii. H+/K+ ATPase: presente no túbulo coletor. Em animais com dieta pobre em potássio, é responsável pela 
retenção de K+ e, como efeito colateral, aumenta a secreção de H+, que contribui para a geração de uma 
alcalose metabólica hipopotassêmica. 
III. Hidratação do CO2 luminal: H+ secretado reage com o Hco-3 filtrado formando H2C03, que é transformado em 
C02 e H20. 
Embora a desidratação do H2CO3 seja relativamente lenta, na borda em escova da célula tubular proximal existe a 
enzima anidrase carbônica, que acelera essa reação cerca de 10.000 vezes. Consequentemente, não ocorre acúmulo 
de H2C03 no fluido tubular proximal. A manutenção de baixa concentração de H2CO3 mantém a concentração de H+ 
intratubular relativamente baixa, facilitando sua secreção. Assim, a anidrase carbônica promove grande reabsorção de 
HCO3-já no início do túbulo proximal. Porém, nas porções mais finais do néfron, a secreção de H+ é menos dependente 
da anidrase carbônica luminal que no túbulo proximal inicial. Portanto, mesmo na ausência da anidrase carbônica, o 
coletor pode aumentar substancialmente a secreção de H+, acelerando a reação de desidratação de H2C03, poruma 
ação de massa. 
IV. Reabsorção de Bicarbonato: para cada H+ secretado para o lúmen tubular, um HCO3 -desaparece do lúmen e 
um HCO3-vai para o sangue peritubular. 
i. Túbulo proximal: Cerca de 80% da reabsorção de bicarbonato ocorrem no túbulo proximal. A maior parte do 
efluxo celular de bicarbonato pela membrana basolateral se dá através do cotransporte Na+-HC03-, eletrogênico, 
pois transporta 1Na+ para 3HCO3-. 
ii. Alça de Henle: cerca da metade do bicarbonato que deixa o proximal seja reabsorvida na alça de Henle. Na sua 
porção descendente, em virtude da grande reabsorção de água, ocorre concentração progressiva de bicarbonato 
até a dobradura da alça, em paralelo com o que acontece com os demais solutos do fluido tubular. Na alça 
ascendente grossa medular e cortical, a reabsorção de bicarbonato pela membrana basolateral se dá pelo 
cotransporte Na+-Hco3-e pelo trocador c1-1HC03-. 
iii. Túbulo distal: Reduzida capacidade de acidificação, e o pH luminal do distal cortical dificilmente é inferior a 6. 
iv. Túbulo coletor: pH intratubular cai significativamente, podendo atingir até cerca de 4,5, e a direção do transporte 
de bicarbonato parece depender do estado de equilíbrio ácido-base do indivíduo. Em condições normais e em 
acidose, ocorre reabsorção de bicarbonato em troca por cloreto, por meio do trocador Cl-/ HC03 -, eletroneutro.