Fisiologia Renal - Anatomia funcional do rim

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FISIOLOGIA RENAL
Anatomi� �nciona� d� ri� ⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀
Aspectos gerais do rim
Peso (g): 150 – 220 (H); 135 – 200 (M)
Volume (ml): 135 – 210 (H); 120 – 185 (M)
Medidas (cm):
- Comprimento: 10.7 – 14.3 (H); 9.5 – 13.9 (M)
- Largura: 5 – 7.4
- Espessura: 2.5 – 3.0
obs: as dimensões do rim são aproximadamente três e meio corpos vertebrais lombares
Outras considerações:
- Na inspiração profunda podem deslocar-se cerca de 2-4 cm.
- O rim direito é ± 1 cm menor do que o esquerdo e mais caudal.
- Estão situados nas últimas costelas (12° costela). Na inspiração profunda podem
deslocar-se cerca de 2-4 cm.
- O rim direito é 1cm menor que o esquerdo e mais caudal.
- Tem uma fáscia e gordura em volta, faz uma percussão lombar e se estiver algo na
cápsula renal é perceptível (só tem inervação sensitiva na cápsula). Contraste entre
a densidade do parênquima renal e gordura renal.
- Sinal de Giordano
Estruturas renais
- Cápsula (possui inervação sensitiva)
- Córtex renal (± 10 mm, na doença renal crônica)
- Labirinto cortical
- Raios medulares ou colunas de Bertin
- Medula
- Pirâmides de Malpighi e papilas
- Compartimento intersticial
- Hilo renal
- Pélvis renal e ureter (inervação sensitiva)
- Vasos arteriais, venosos e linfáticos
- Nervos
obs: Porção externa é chamada de cortical renal, mais interior é medula (vasos e tubos)
composta por pirâmide. Os glomérulos (parte funcional do rim) só existem na parte
cortical. É o órgão mais vascularizado do organismo! Função de filtrar o sangue o tempo
todo.
Vascularização
As artérias renais se subdividem em 5 ramos segmentares, 4 anteriores e 1 posterior.
Rede intrarrenal:
artérias segmentares artérias interlobares artérias arqueadas (ou arciformes)
artérias corticais radiais (ou interlobulares) arteríolas aferentes rede capilar
glomerular* arteríolas eferentes rede capilar peritubular e vasa reta* vênulas retas
 veias correspondentes
Outras considerações:
- As artérias renais são ramos diretos da A. Aorta.
- O ureter entra com a porção intramural, dentro da parede antes de entrar na
bexiga. Não tem válvula no ureter, apenas funcional ( fecha pela contração do
músculo).
- Tem que ter uma rede peritubular para reabsorver de volta o filtrado (por uma rede
capilar).
- Tem que ter um vaso para acompanhar o túbulo. Rede capilar peritubular e vasa
reta reabsorve de volta.
- **Duas redes capilares em sucessão: rede capilar glomerular: (filtra) rede capilar
peritubular e vasa reta (reabsorve)
Néfro� – Unidad� �nciona�
- Elementos vasculares
- Elementos tubulares
- Aproximadamente 0.8 a 1.2 milhão de néfrons/rim
- Esse número diminui com a idade, assim como o FRG
Componentes do néfron
- Corpúsculo renal (glomérulo + cápsula)
- Túbulo proximal (contornado, pars reta)
- Alça de Henle
- fina descendente
- fina ascendente
- espessa ascendente
- Túbulo distal
- Túbulo conector ou de conexão
- Ducto coletor (cortical, medular externo e interno)
Tipos de néfrons
- Corticais superficiais: 25-30%
- Corticais intermediários: 50-60%
- Corticais justamedulares: 15-20%
- Justamedulares tem alça de Henle longa e vasa reta.
Diferenças entre os tipos de néfrons
Corticais
- 80% a 85%
- menores
- RFG mais baixo
- alças de Henle curtas
- rede capilar peritubular
Justamedulares
- 15% a 20%
- maiores
- RFG alto
- alças de Henle longas
- vasa reta e rede capilar peritubular
obs: Medula renal da cortical para baixo começa a ser hipertônica, o que permite a
justaposição.
Componentes do corpúsculo renal
- Diâmetro médio de 200 nm
- Constitui ±5% do peso do rim
- Estruturas:
- Cápsula de Bowman
- Espaço de Bowman
- Tufo glomerular (capilares/luz capilar)
Corpúsculo renal
O segmento espesso da alça de Henle entra em contato com o próprio glomérulo na
mácula densa. O ultrafiltrado do plasma entra no Espaço de Bowman.
Entre os capilares, tem uma região conhecida como célula mesangial (sustentação
interna). A célula parietal se diferenciou em podócito (sustentação da parte externa do
vaso). Essas duas células tem elementos contráteis – controle na quantidade de plasma
que é filtrado, se dilatar filtra mais. Membrana basal é a fusão da célula basal endotelial e
podócito.
obs: As vezes uma única arteríola cortical dá origem a vários glomérulos.
Tufo glomerular
- Formado por rede especializada de capilares situados entre dois vasos de
resistência.
- Única rede capilar no corpo que não é envolvida por interstício, necessitando,
portanto, de uma estrutura única de suporte para manter fluxo sanguíneo capilar
constante (podócitos - externo e mesângio – entre as alças capilares).
Endotélio capilar glomerular
- Formado por células endoteliais com poros variando entre 70-100 nm,
correspondendo a ± 55% da área de superfície da parede capilar.
- Superfície carregada negativamente devido à presença de glicoproteínas
aniônicas, como a podocalixina, um dos componentes do glicocálice. Forma a 1ª
barreira à passagem de proteínas (aniônica).
- Proporciona uma superfície de filtração de quase 2m².
Membrana basal (I)
- A MBG funciona como o esqueleto do tufo glomerular e é um saco
complexamente pregueado com uma abertura no polo vascular.
- A parte externa do saco da MB é totalmente revestida pelos podócitos.
- O interior do saco é preenchido pelos capilares e o mesângio.
- Do lado de fora tem o podócito, dentro tem a célula endotelial e mesangial.
- Formada pela fusão das membranas basais do endotélio e do podócito, com
espessura média em adultos ~ 240-370 nm
- Malha hidratada composta de:
- Colágeno tipo IV (α3, α4 e α5), principal componente
- Glicoproteínas: laminina (α5, β2, γ1), entactina, nidogena, fibronectina
- Proteoglicanos aniônicos de sulfato de heparano: agrin, perlecan
- Disposta em três camadas:
- Lâmina rara externa, subepitelial (agrin)
- Lâmina densa central (colágeno tipo IV, laminina)
- Lâmina rara interna, contigua com a matriz mesangial (agrin)
Ultraestrutura da membrana basal
obs: Se altera a estrutura da célula – Síndrome nefrótica (permite a passagem de
proteínas).
Podócito
- Também denominado célula epitelial visceral.
- Célula polarizada altamente diferenciada, recoberta pela glicoproteína aniônica
podocalixina, com corpo volumoso que flutua dentro do espaço urinário. Sua
estrutura complexa é mantida por citoesqueleto actínico.
- Contém alta densidade de organelas, indicando elevado nível de atividade
anabólica e catabólica.
- Responsável por sintetizar e secretar todos os componentes da
membrana basal.
- Toda parede capilar está envolvida pelo corpo do podócito.
Pedicelos
- Do corpo dos podócitos estendem-se trabéculas alongadas, interdigitadas, das
quais se originam processos denominados pedicelos ou pés dos podócitos, que
ficam aderidos à lâmina rara externa da membrana basal
- através de moléculas de adesão, como o complexo integrina α3-β1 e a
distroglicana.
- Os pedicelos possuem extensa rede de microfilamentos contráteis de actina,
miosina II, α-actina-4 e sinaptopodina.
- Os espaços entre os pedicelos são chamados fendas de filtração (30-40 nm de
tamanho).
Diafragmas das fendas de filtração
- Processos extracelulares bastante finos, contendo poros (11.4 ± 1.39 nm),
chamados de diafragmas das fendas de filtração, unem as fendas entre os
pedicelos ao nível da membrana basal.
- Sua estrutura inclui várias proteínas transmembrana, especialmente a nefrina,
- Outras: Neph 1, 2 e 3, P-caderina e FAT1.
- Os diafragmas estão ancorados aos filamentos de actina do interior do pedicelos
- por exemplo pelas proteínas podocina, CD2AP, zônula de oclusão (ZO-1) e
catenina.
Poros do diafragma da fenda de filtração:
Última barreira mecânica da passagem do líquido da proteína.
Estrutura do podócito e da fenda de filtração
observações:
- Entre os pés dos podócitos tem o diafragma.
- Receptores e sinalizadores do podócito
- Sistemas sinalizadores:
- cGMP: ANP, BNP, CNP, óxido nítrico
- cAMP: PGE2, dopamina, isoproterenol, PTH
- Ca2+: AII, acetilcolina, PGF2, HAD, ATP, endotelina, histamina
- Receptores e canais:TRPC6, NSSC, TGFβ, FGF2, AT1, Cl-.
- A finalidade maior dos sistemas sinalizadores, dos receptores e dos canais é o
citoesqueleto actínico.
Mesângio
- Consiste de células mesangiais embebidas em uma matriz mesangial.
- Subdividido em axial e justacapilar (ou extraglomerular – “lacis” ou “polkissen
cells”).
- As células possuem microfilamentos contráteis (actina, miosina e α-actina).
- A matriz mesangial é composta predominantemente de fibronectina (além de
colágenos tipos 4 e 5, agrin, laminina, fibrilina 1, etc), formando uma densa malha
tridimensional de microfibrilas.
Principais funções do mesângio
- Sustentação e estabilização do tufo glomerular.
- Endocitose de imunocomplexos.
- Fagocitose.
- Síntese de agentes vasoativos (prostaglandina, óxido nítrico, eicosanoides).
- Síntese de fatores de crescimento (PDGF, TGF-β1, VEGF, FGF).
- Modulação da filtração glomerular.
Aparelho justaglomerular
Composição:
- Polo vascular do glomérulo.
- Mácula densa (ramo ascendente espesso da alça de Henle).
- Região mesangial extraglomerular.
Funções:
- Síntese e liberação de renina pelas células granulares da arteríola aferente, a
maior fonte da AII sistêmica.
- Modulação da resistência arteriolar aferente e do ritmo de filtração glomerular
através do feedback tubuloglomerular .
Polo vascular do glomérulo
Arteríola aferente.
- Células musculares lisas em contato direto com o mesângio extracelular (MEG)
no polo vascular.
- Células justamedulares (células granulares contendo grânulos de renina).
- Inervação simpática.
Arteríola eferente:
- Células musculares lisas.
Mácula densa
- Conjunto de 20-30 células epiteliais especializadas do ramo ascendente espesso
da alça de Henle, no local de passagem entre as arteríolas aferente e eferente.
- A mácula densa translada a concentração de NaCl do fluido intratubular em
liberação gradativa de mediadores vasculares (constritores ou dilatadores) que
atingem seu alvo (arteríola aferente) por difusão através do mesângio
extraglomerular.
↓ NaCl → vasodilatador → RFG ↑
↑ NaCl → vasoconstrictor → RFG ↓
Epitélio parietal da cápsula de Bowman
- Células epiteliais escamosas assentadas em uma membrana basal composta de
várias camadas de colágeno tipo IV e proteoglicano aniônico de sulfato de
condroitina.
- Complexos juncionais entre as células impedem a passagem de proteínas
filtradas pelo glomérulo
- Diferenciam-se em podócitos.
- Podem formar crescentes epiteliais nas glomerulonefrites rapidamente
progressivas.
obs: crescente epitelial esmaga o glomérulo.
Compartimento intersticial
- Espaço entre a membrana basal do epitélio renal e os capilares peritubulares.
- Constituído por células e matriz extracelular:
- fibroblastos corticais: eritropoietina
- fibroblastos medulares: prostaglandinas
- Trânsito de água, eletrólitos e outras substâncias reabsorvidas e secretadas, além
de agentes reguladores (hormônios, agentes vasoativos, etc).
- Reabsorver de volta o filtrado ou secretar.
Vasos linfáticos e nervos
- Vasos linfáticos seguem as artérias, formando uma rede superficial capsular e
uma hilar profunda.
- O fluído intersticial drena em linfonodos aórticos laterais, na origem da artéria
renal.
- Os nervos eferentes simpáticos se originam predominantemente do plexo
celíaco e as fibras aferentes entram na medula através do 10º, 11º e 12º nervos
torácicos.
- Têm papel importante no controle da hemodinâmica renal e na secreção de
renina.
Segmentação dos Túbulos Renais
Principais divisões Subdivisões e segmentações
Túbulo proximal Parte contornada (Pars convoluta) S1 e S2
Parte reta (Pars recta) S2 e S3
Alça de Henle
(Túbulo intermediário)
Alça de Henle descendente
fina (AHDF)
Alça de Henle ascendente fina
Alça de Henle ascendente espessa (ou
túbulo reto distal)
Túbulo distal Túbulo contornada distal
- Segmento inicial
- Segmento final
Sistema coletor Túbulo conector ou de conexão
Ducto coletor
- Segmento coletor cortical
- Segmento medular externo
- Segmento medular interno
Túbulo proximal
- Formado por um segmento inicial contornado (pars convoluta) cortical e depois
desce, sob a forma de segmento reto (pars recta), em direção à medula.
- Possui células epiteliais com microvilosidades na superfície luminal (borda em
escova), alta densidade de mitocôndrias (produz energia suficiente para célula), e
elevada capacidade de reabsorção transcelular do filtrado.
- Apresenta três segmentos distintos do ponto de vista morfológico e fisiológico
(S1, S2 [pars contornada], e S3 [pars recta]).
- Vai absorver de 60-70% do filtrado.
- Constitui mais da metade da massa renal
- Apresenta extensa interdigitação lateral entre células adjacentes, formando
complexo compartimento extracelular, denominado espaço intercelular lateral,
separado do lúmen tubular pela zônula de oclusão (“tight junction”), permitindo
importante reabsorção paracelular do filtrado.
- Absorve por endocitose a maior parte da proteína filtrada.
- lembrando que pouquíssimas proteínas são filtradas
Alça de Henle fina
- A alça de Henle fina, também chamada túbulo intermediário, é formada por um
segmento descendente e outro ascendente e suas células apresentam extensas
interdigitações entre si.
- Possui grande importância no processo renal de concentração da urina,
participando no mecanismo de contracorrente e gerando um interstício medular
hipertônico.
- A transição entre o túbulo proximal (pars recta) e o segmento fino descendente da
alça de Henle é abrupta.
Alça de Henle ascendente espessa
- Atravessa a medula externa e sobe através do raio medular do córtex até ficar em
contato com seu próprio glomérulo, formando a mácula densa.
- Formada por células cubóides, ricas em mitocôndrias e com extensas
interdigitações laterais, demonstrando intensa atividade metabólica e
reabsortiva.
- Apresenta alta densidade de zônulas de oclusão e relativa impermeabilidade à
água.
- Sintetiza a glicoproteína de Tamm-Horsfall (uromodulina), a mais abundante
proteína da urina, que reveste a membrana luminal.
- Absorve 20-25% do filtrado, não tem transporte paracelular.
Túbulo contornado distal
- As células são semelhantes às da alça de Henle, porém com abrupto aumento da
altura do epitélio e com pequenas microvilosidades.
- Possui a maior quantidade de Na-K-ATPase, de área de superfície das
membranas basolaterais e de densidade de mitocôndrias, em relação às outras
células tubulares renais.
- Apresenta, do ponto de vista fisiológico, dois segmentos: inicial (DCT1) e final
(DCT2).
- Também apresenta relativa impermeabilidade à água.
- Expressa várias proteínas de transporte e, juntamente com outros segmentos
corticais (túbulo de conexão e segmento cortical do ducto coletor), faz a
regulagem final do transporte tubular de eletrólitos.
Túbulo de conexão ou conector
- Faz parte do sistema coletor e drena no ducto coletor sob duas formas:
- nos néfrons corticais superficiais é curto e drena individualmente e
diretamente no ducto coletor;
- nos demais, drena vários TCDs sob a forma de arcada.
- É revestido por dois tipos de células:
- células próprias do TC (claras), relacionadas com a reabsorção de NaCl e
Ca2+ e secreção de K+;
- células intercaladas (escuras), relacionadas com a homeostase ácido-base.
Ducto coletor
- Função do ducto coletor: reabsorção de Na e secreção de K; Homeostase
ácido-base; Reabsorção de água
- Segmento coletor cortical e segmento medular externo
- Células principais (70%)
- Células intercaladas (30%)
- Segmento medular interno
- Células principais (90%)
- Células intercaladas
Correlação anatômica
- A fusão de vários DCs na medula interna forma o ducto coletor papilar ou ducto
de Bellini, que desemboca na área crivosa da papila renal.
- 11 glomérulos convergem em 1 ducto coletor cortical.
- 8 ductos coletores corticais formam 1 ducto coletor medular (Bellini).
- 2750 néfrons desembocam em 1 ducto coletor papilar.
Observações
- Alça de Henle espessa ascendente: alta densidade de zonas de oclusão (não passa
água) mas é metabolicamente ativa (muitas mitocôndrias)→ chega no túbulo
distal com água livre
- Tubo proximal e alça de Henle → absorvem massa (80 a 90% do filtrado)
- Túbulo distal → regulagem final do transporte tubular de eletrólitos
- Túbulo de conexão → regula ácido-básico (Na+, H2O e K+); célula intercalada e
célula própria
- Segmento medular interno → contém apenas aquaporina
- Papila + área crivosa → onde se formam os cálculos renais
- Não existem válvulas entre a bexiga e essas estruturas o que segura a urina é
somente a bexiga
- Infecção urinária → sobe pois não existem válvulas, entra pela papila.