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Resumo fisiologia renal 1 Resumo fisiologia renal Compreender a fisiologia da filtração glomerular, secreção e reabsorção renal (e como são avaliados esses processos) Rins funções: regula o volume do líquido extracelular e a PA; regula a osmoralidade por meio de reflexos como o da sede, equilibrio corporal dos íons, auxiliam na regulação mais tardia do PH sanguíneo, eliminação de metabólitos e toxinas, atua também na produção de hormônios como a eritropoetina, renina e converte a vit. D 3 em um composto ativo. artérias renais derivam da parte descendente abdominal da aorta. 80% dos néfrons encontram -se no cortex renal, são os néfrons corticais e 20% encontram-se na medula são os néfrons justamedulares os capilares peritubulares que penetram a medula e acompanham a alça de Henle dos nefrons justamedulares é chamado de vasos retos. corpúsculo renal= glomérulo renal + lâmina visceral da capsula de Bowman Resumo fisiologia renal 2 um duto coletor - pode ser o local de drenagem de até oito néfrons. Aparelho justaglomerular= local de aproximação do ramo ascendente com as arteríloas aferentes e eferentes. Os néfrons atuam na filtração, reabsorção e secreção; Na filtração o sangue o plasma sanguíneo passa do vaso para o lúmem do néfron, sendo a filtração um processo restrito a região glomerular. Esse plasma passa a ser chamado de filtrado. Após isso ocorre a reabsorção onde o filtrado segue do lumen do néfron para o capilar, já a secreção é o processo em que moléculas são retiradas do conteúdo sanguíneo para o filtrado no interior dos néfrons, esse processo precisa de proteínas de membrana para ocorrer. Função primária do túbulo proximal é a reabsorção de líquido isosmótico, pois as células dessa região transportam solutos do lúmen do néfron de volta para o interior do capilar e por isso a agua tende a seguir esse mesmo fluxo por osmose; Na alça de Henle a reabsorção de soluto supera a de água e por isso o filtrado tona- se hiposmótico No túbulo distal e ducto coletor o filtrado sofre regulação do balanço de sal e água e ocorre reabsorção e secreção. O filtrado que permanece no lúmen do túbulo é excretado como urina. 💡 atenção secreção significa separar, ou seja , nesse processo parte dos solutos se separam do plasma sanguíneo e segue pelo lumen do néfron. Já a excreção refere-se a eliminação de alguma substância do corpo, como o que é feito pelos pulmões (liberam co2), pelo digestório( fezes) e pelo urinário (urina). Quantidade excretada de dada substância é igual a quantidade filtrada menos a quantidade reabsorvida mais a quantidade secretada. Resumo fisiologia renal 3 No processo de filtração nem todo os plasma que entra dentro dos rins vai ser filtrado, essa filtração ocorre apenas com cerca de 1/5 do plasma, o restante permanece dentro do capilar juntamente com outros solutos e células do sangue que seguem pelos capilares peritubulare. A quantidade total de plasma que é filtrado é denominado fração de filtração, que normalmente é de 20%. Resumo fisiologia renal 4 Barreiras de filtração= endotélio glomerular, lâmina basal, camada de células podócitos. Os capilares glomerulares são do tipo fenestrado que permite a passagem de filtrado, mas retém as proteínas sanguíneas. Além desse mecanismo existe proteínas negativas na superfície desses poros que repelem proteínas negativas do plasma. A lâmina basal também é constituída de glicoproteínas negativas, retendo a maioria das proteínas plasmáticas negativas. Os pedicelos dos pódocitos formam fendas de filtração, a membrana dessa fenda apresenta proteínas como a nefrina e a padocina, ajudam a impedir a passagem de proteínas plasmáticas para a urina Pressões que influenciam na filtração: pressão hidrostática capilar, pressão coloidosmótica e pressão hidrostática do líquido capilar (nesse caso é uma pressão criada por um liquido que já está no espaço da capsula de Bowman e que cria uma força que favorece o retorno do líquido plasmático de volta para o interior do capilar glomerular) Taxa de filtração glomerular: volume de líquido filtrado para o interior da capsula de Bowman por unidade de tempo. Sendo que essa taxa é influenciada pela pressão de filtração ( depende do fluxo sanguíneo local e P. sanguínea) e pelo coeficiente de filtração( depende da quantidade de superfície capilar disponível para filtração e da permeabilidade entre a parede do capilar e a capsula de Bowman. Essa taxa de filtração depende da pressão sanguínea para ocorrer, pois é ela quem dará a pressão hidrostática suficiente, no entanto essa taxa se mantém constante mesmo com significativas variações pressóricas . Resumo fisiologia renal 5 A TFG é geralmente constante mas ela pode ser regulada de acordo com o fluxo sanguíneo das arteríloas renais. As arteríolas glomerulares podem sofrem controle de fluxo sanguíneo, se ocorre aumento da resistência da arteríolas aferente depois da contrição a pressão hidrostática diminui, mas se o aumento de resistência ocorre na arteríola eferente o sangue fica represado no capilar glomerular, aumentando a pressão hidrostática e a taxa de filtração. Autorregulação da taxa de fluxo glomerular, mecanismo que protege as barreiras de filtrações de PA elevadas : Resposta miogênica- nesse caso o aumento da PA causa despolarização da musculatura lisa das arteríolas renais e abertura de canais de cálcio fazendo com que o os musculo liso contraia e fluxo sanguíneo caia, assim como a pressão de filtração do glomérulo. Se a PA cai para menos de 80 mmHg as arteriolas irão dilatar, no entanto esse mecanismo é menos eficiente que a vasoconstrição pois as arteríolas aferentes geralmente já estão bastante dilatadas por isso quando a PA reduz ocorre inevitável redução da taxa de filtração o que é positivo visto que isso conserva a agua do plasma já que reduz a produção de urina mantendo assim a volemia sanguínea. Retroalimentação tubuloglomerular: acontece no aparelho justaglomerular ( envolve parte da alça de Henle) e tem a participação do epitélio tubular especializado a mácula densa e as células músculares lisas modificadas das arteríolas as células granulares. Nesse caso quando a PA sobe as células da mácula densa percebem o aumento da passagem de NaCl, elas acionam de forma parácrina as células granulares que passam a secretar renina, que atua no controle de sal e água e a arteríola se contrai, diminuindo o fluxo sanguíneo local e a taxa de filtração. O sistema nervoso e os hormônios podem atuar controlando a taxa de filtração glomerular. O SNA pode atuar por meio de receptores alfa no músculo liso, levando a contrição do vaso. Em uma hemorragia ou grave desidratação o sistema simpático está intensamente ativado, isso causa a vasoconstrição local e consequentemente diminuição do fluxo sanguíneo e da taxa de filtração, reduzindo a perca de liquido. Os principais hormônios atuantes são a angiotensina II ( vasoconstritor) e as prostaglandinas (vasodilatadores). Esses homônios atuam principalmente sobre os podócitos( quando pretende-se aumentar a taxa de filtração os hormônios podem atuar aumentando o espaço entre as fendas de filtração) e células mesangiais. Reabsorção Resumo fisiologia renal 6 Diariamente são filtrados cerca de 180 L de liquido mas 99% é reabsorvido formando cerca de 1,5l de urina. Essa reabsorção ocorre quase que de forma total na túbulo contorcido proximal, sendo que as partes finais do néfron se responsabiliza pela reabsorção ou filtração de íons e moléculas de água de acordo com a necessidade para se manter a homeostasia. Portanto, se dada quantidade de líquido chega a parte final do néfron e ela não é necessária para a homeostasia ela se transforma em urina. essa alta taxa de filtração dos rins é importante para garantir que toxinas exóginas que possam estar presentes no sangue sejam eliminadas o quanto antes. Reabsorção ativa( isso ocorre no túbulo proximal)- nesse caso o líquido presente no interior dotúbulo renal e o líquido extracelular ( do interstício) possuem a mesma concentração de solutos, por isso para que ocorra movimento de líquido do túbulo para o LEC as células da parede do túbulo precisam criar um gradiente de concentração de forma forçada, ativa , com gasto energético. Assim, como mostrado na imagem o Na+ segue para o LEC isso causa a diluição do líquido tubular e aumento da concentração do LEC fazendo com que a agua se movimente para fora do túbulo renal. A reabsorção ocorre por transporte transepitelial ( as substâncias cruzam as membranas apical e basolateral das células ) e via paracelular quando as moléculas passam a entre as junções das células epiteliais , a forma de transporte utilizada vai depender da permeabilidade das junções epiteliais e do gradiente eletroquímico do soluto. Resumo fisiologia renal 7 Transporte ativo de Na- o sódio flui de forma passiva do lúmen do túbulo para a o interior da célula tubular(pois o filtrado do tubulo proximal tem uma concentração iônica muito parecida com plasma no entanto sua concentração em sódio é maior por isso o transporte passivo ocorre) , mas no túbulo proximal na parte apical o transporte de sódio ocorre principalmente pelo antiporte NA+ H+, quando o Na adentra a célula ele é conduzido ativamente para o interstício por meio da bomba de sódio-potássio ATPase. Simporte com sódio O Na também desempenha um importante papel no simporte de substâncias como a glicose, para isso precisa de Na, uma proteína de simporte apical e um transportador de difusão facilitada basolateral ( ex transportador GLUT). Transporte passivo de ureia- quando o NA se difunde e aumenta a concentração do LEC a água do lúmen tubular tende a se mover para o LEC também, quando isso Resumo fisiologia renal 8 ocorre aumenta-se a concentração de uréia no interior do túbulo, pois a quantidade de ureia é a mesma mais quantidade de solvente diminuiu, isso gera um gradiente de pressão que favorece o movimento de ureia para o LEC através de transportadores de difusão facilitada. Durante a filtração pequenas proteínas e hormônios podem passar através do tubulo glomerular, mas elas são grandes de mais para serem reabsorvidas pelos pelos transportadores ou canais iônicos e por isso elas se ligam a reptores na membrana apical das células do túbulo e podem seguir para o LEC de forma intacta por meio da transcitose por exemplo( endocitose mediada por receptor) O transporte renal pode ser saturado( quando todos os transportadores estão ocupados por um substrato, chegando ao transporte máximo ) no indivíduo diabético o aumento da concentração de glicose no plasma aumenta a quantidade de glicose reabsorvida pela capsula de Bowman sendo assim a taxa de filtração não tem um limite todo a glicose que chega no rim é filtrada, no entanto quando tratamos da reabsorção os transportadores sofrem saturação portanto o aumento exponencial de glicose não pode ser acompanhado de aumento exponencial da reabsorção, assim boa parte da glicose é eliminada na urina, atingindo-se assim o limiar renal para a glicose. em condições normais toda glicose filtrada é reabosrvida. Nos capilares peritubulares a pressão hidrostática é de 10 mmHg e a pressão coloidosmática é de 30mmHg assim a força que impulsiona o líquido interticial para dentro do capilar é maior. Secreção Nesse caso o transporte depende de transpotadores, assim como a reabsorção, ocorre quase sempre contra o gradiente de concentração e por isso tem gasto energético, sendo o mais comum o transporte ativo secundário. O uso de competidores reduz a taxa de secreção de determinado substrato, exemplo a penicilina e seu competidor probenecide, isso porque o transportador da preferencia para a remoção do probenecide. Excreção o líquido excretado possui características muito distintas do líquido filtrado presente na capsula de bolman. Resumo fisiologia renal 9 A excreção por si só não pode ser informação suficiente para entender o manejo de determinada substância pelo rim. Depuração= taxa com que dada substância é excretada / metabolizada do corpo. 💡 Para toda substância que é livremente filtrada mas não é reabsorvida nem secretada a taxa de depuração é igual a taxa de filtração glomerular(TFG) Assim a taxa de depuração pode ser usada para estimar a TFG A creatinina é muito mais usada na prática clinica, pois é uma substância continuamente produzida pelo corpo ( fruto da degradação de fosfato de creatinina no musculo ) diferente da inulina que precisa ser administrada de forma intravenosa. A creatinina é minimamente secretada no entanto ainda assim ela é utilizada para analisar a TFG. A carga de glicose filtrada é 125ml mas toda glicose filtrada é totalmente reabsorvida, portanto a taxa de depuração da glicose é zero. Compreender o equilíbrio e o processo de regulação eletrolítico associado à concentração sérica e urinária dos íons Na e K Aumento da osmolaridade do LEC- células perdem água diminuição da osmolaridade do LEC- células se incham. PA- regulação rápida pelo sistema cardiovascular; regulação lenta e manutenção pelos rins. Resumo fisiologia renal 10 Os rins não podem repor a água perdida mas apenas conserva-la; quedas importantes do líquido corporal provocam queda da PA e interrupção da filtração renal Urina diluida- reabsorção de soluto sem reabsorção de água. Urina concentrada- reabsorção de água (células do túbulo coletor e líquido intersticial são mais concentradas em íons e as região apical do urotélio dessa região possui canais de aquaporinas) Filtrado entra na alça de Henle com uma osmolaridade de 300, a porção grossa do ramo ascendente o epitélio é impermeável a água e reabsorve sódio , potássio e cloreto por isso o líquido que entrou sai da alça de henle com uma osmolaridade de 100. No túbulo contorcido distal a reabsorção de água é modulada por homônios. Os ductos coletores são permeáveis a água, mas essa permeabilidade pode variar de acordo com a necessidade corporal e pode haver uma pequena reabsorção de soluto também . A permeabilidade a água dos tubulos contorcidos distais e ductos coletores acontece através através da liberação de vasopressina pela neuro-hipófise, sua liberação faz com que a vassopressina se ligue a receptores V2 que é ligado a proteínas G e por isso desencadeia uma cascata de fosforilação que termina na exocitose de vesículas de aquaporina 2 na região apical das células nesses pontos, Resumo fisiologia renal 11 pode haver reciclagem desse canais; por isso a vasopressina ou hormônio antidiurético( ADH) permite um controle fino dos rins sobre a concentração da urina de acordo com as necessidades do organismo. A vasopressina tem sua secreção controlada principalmente por osmorreceptores localizados no hipotálamo quando a osmolaridade dos líquidos corporais está alta esses osmorreceptores são ativados fazendo com que a neuro-hipófise libere vasopressina e aumente a reabsorção de água nos túbulos contorcidos distais e ductos coletores. O volume de sangue a e PA podem em menor potencial ingluenciar na liberação de ADH. Sistema trocacontra corrente: na alça de Henle ocorre transferência de água e soluto entre essas alças e os vasos retos ( fluxo de substâncias tem uma direção oposta)isso faz com que os ions se concentrem no espaço intersticial fazendo que a osmolaridade desse local esteja sempre alta, favorecendo o movimento de água nessa direção caso tenha-se liberação de vosopressina. Na multiplicação de contracorrente essa troca é aumentada pelo transporte ativo de solutos. Túbulo proximal- filtrado isomostico ramo descendente - passagem de água apenas ( quando mais longa, mais profunda for essa parte no néfron mais concentrada a urina ficará) Resumo fisiologia renal 12 Atuação dos vasos retos nesse momento a agua reabsorvida nesse momento segue para dentro dos vasos retos devido a grande gradiente osmótico que se forma isso garante que o líquido do interstícionão seja diluído mantendo a alta concentração de solutos na medula. ramo ascendente- impermeável a água, transporte ativo de sódio, potássio e cloreto; nesse ponto ocorre a multiplicação contracorrente no qual o objetivo é produzir um líquido intersticial hiperosmótico e um filtrado hiposmótico. Equilíbrio do sódio e volume do LEC: o consumo extra de sal ( NACL) ativa secreção de vasopressina e leva a sensação de sede, isso diminui a osmolaridade, sendo que a pressão e o volume do LEC são controlados por outros mecanismos. Aldosterona é um hormônio secretados pelas glândulas supra- renais atua sobre os último terço dos túbulos distais e ductos coletores na região cortical, entra por difusão simples se liga ao sue receptor citoplasmático nas células principais ( ou células P) aumenta a reabsorção de sódio pela maior atividade da bomba sódio Resumo fisiologia renal 13 potássio e aumenta também a secreção de potássio. Nas células P presença de uma bomba sódio -potássio na parte basolateral ,enquanto na parte apical presença de canais de vazamento ENac ( para o sódio ) e canais de vazamento ROMK ( para o potássio) Transportador simporte NKCC( podem ser inibidos pelos diuréticos de alça) usa a energia do sódio para transportar para dentro da célula íons sódio , potássio e cloreto. Além disso, existe bomba de sódio potássio e canais de vazamento de potássio e cloreto que colocam esses íon dentro do interstício. O Aumento extracelular de potássio e uma redução da PA estimulam a liberação de aldosterona, enquanto um aumento da osmolaridade do LEC inibe a secreção desse hormônio. Sistema renina- angiotensina- aldosterona-(SRAA) tudo tem inicio com a secreção de renina por células granulares justaglomerulares das ateríolas aferentes em resposta a redução da PA ou quando tem-se redução da velocidade do fluxo no túbulo distal(retroalimentação parácrina). A renina converte o angiotensionagênio em angiotensina I, que por sua vez é convertida pela enzima conversora da angiotensina (eca) em angiotensina II. Essa angiotensina II atua sobre as glândulas suprerenais estimulando a liberação de aldosterona. Efeitos da angiotensina II a angiotensina II estimula a liberação de aldosterona pela suprarenal, aumenta a secreção de vasopressina, estimula sede, atua nos vasos periféricos como vasocontritores , aumenta estimulação simpática nos vasos e no coração natriurese-perda de sódio na urina diurese- perda de água na urina Peptídeo natriurético atrial- é produzido por células miocárdicas especializadas no atrio do coração em resposta ao estiramento excessivo das fibras cardíacas, atua aumentando a excreção de sódio e água e inibindo a liberação de renina, aldosterona e vasopressina; a elevação desse hormônio é um forte indicativo de insuficiência cardíaca. Equilíbrio do potássio: A aldosterona também auxilia na homesostase de potássio, se a ingestão de potássio aumenta em relação a excreção a aldosterona entra em ação mantendo os canais iônicos apicais abertos por mais tempo e aumentando a atividade da bomba sódio -potássio Resumo fisiologia renal 14 hipercalemia- altas concentrações de potássio no LEC , facilitando a despolarização celular; incialmente as células se tonam mais excitáveis e depois como elas não conseguem repolarizar com eficiência essa excitabilidade cai drasticamente; essa alteração pode resultar em arritmias cardíacas. Hipocalemia- baixas concentrações de potássio no LEC causam hiperpolarização celular, gradiente de concentração tona-se maior; causa fraqueza muscular e insuficiência dos músculos respiratórios e cardíaco, a hipocalemia leve pode ser corrigida com ingestão de suplemento de potássio e alimentos como suco de laranja e banana. Níveis de normais de potássio 3,5 a 5 miliequivalente Sede- existem receptores orofaríngeos que detectam a água fria e com isso diminuem a sede e a liberação de vasopressina mesmo que a agua ainda não tenha sido absorvida e a osmolaridade ainda esteja alta. volume e osmolaridade elevados=Ingestão de comida salgada + água, causa a exceção de uma urina hipertônica; volume aumentado osmolaridade igual=ingestão de uma solução isotônica de NaCl, excreção de urina isotônica. volume aumentado e queda da osmolaridade= ingestão de agua pura, o urina é eliminada de forma mais diluida, e aperda de íons acontece pois os rins não podem excretar agua puramente. Nenhuma mudança no volume e aumento da osmolaridade- acontece quando ingerimos sal sem beber água depois. nenhuma mudança o volume e queda da osmolaridade- ocorre quando uma pessoa desidratada ingere água pura, ele não repõe os eletrólitos perdidos no suor. Resumo fisiologia renal 15 Diminuição do volume e aumento da osmolaridade -em situações de desidratação por exemplo com suor excessivo, diarreia , vômito as células do organismo se tonam menores e perdem água e isso compromete sua atividade normal. Diminuição do volume sem diminuir a osmolaridade- ocorre na hemorragia quando parte do líquido isosmótico é perdido. Diminuição do volume e diminuição da osmolaridade-é incomum e está associada a compensação incompleta da desidratação. Desidratação respostas desencadeadas: em uma situação assim o cortex da supra renal recebe informações opostos uma diz para secretar aldosterona e outra para não secretar aldosterona. Como a osmolaridade já está alta e as células já estão diminuidas o corpo para evitar aumentar ainda mais a osmolaridade não secreta aldosterona. Nesse estado a PA pode cair e os mecanismos compensatórios do corpo são conservação de líquido, deflagração de reflexos cardiovasculares( basicamente consiste na ativação do sistema simpático que a nível renal vai produzir vasoconstrição das arteríolas aferentes diminuindo a TFG e ativação das células granulares para a secreção de renina( a queda do fluxo de líquido é percebido pleas células da mácula densa por isso a queda da TFG desencadeia a secreção de renina, estimulo da sede. Além disso a queda da PA, aumento da osmolaridade e aumento da angiotensina II causam a secreção de vasopressina ( aumenta a reabsorção de água), ingestão de água em resposta a sede ( unica forma de repor o líquido). Na desidratação o SRAA aumenta a PA por ação da ANGI II e evita a reabsorção de sódio. Resumo fisiologia renal 16
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