Fisiologia do Sistema Renal

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Fisiologia do Sistema Renal
É vital uma função renal adequada porque os
rins contribuem para a manutenção do meio
interno e são local da síntese e degradação de
moléculas essenciais para o organismo.
Funções homeostáticas:
➢ Regulação do volume plasmático e do
equilíbrio hídrico (regulação da
pressão arterial);
➢ Regulação da osmolaridade sanguínea
e manutenção do equilíbrio eletrolítico
(Na+, K+, Cl-, Ca²+, Mg²+, SO4²-,
PO4²-);
➢ Regulação do equilíbrio ácido-básico
(regula o pH sanguíneo);
➢ Excreção de metabólitos (ex: uréia,
ácido úrico, creatinina).
Funções bioquímicas:
➢ Produção de hormônios: eritropoietina
(estimula a produção de eritrócitos
pela medula óssea), renina (enzima
que catalisa a produção de
Angiotensina) e calcitriol (forma
biologicamente ativa da vitamina D);
➢ Produção de substâncias bioativas (ex.
prostaglandinas, endotelina, NO,
bradicinina, fator de crescimento
epidérmico);
➢ Síntese de glicose (gliconeogênese)
em jejum prolongado.
Filtração glomerular, reabsorção, secreção
e excreção.
➢ Osmolaridade - é o número de
partículas osmoticamente ativas de
soluto contidas em um litro de solução
Funcionamento normal das células
depende de um líquido extracelular
com concentração relativamente
constante de eletrólitos e outros
solutos.
Excesso de água → redução na osmolaridade
→ urina com baixa osmolaridade(diluída).
Falta de água → aumento na osmolaridade →
urina com alta osmolaridade (concentrada).
Osmolaridade dos líquidos corpóreos alta →
hipófise posterior aumenta a secreção de ADH
→ gerando um aumento da permeabilidade
dos túbulos distais e ductos coletores à água
→ aumentando a reabsorção de água e
redução do volume urinário (e vice versa, no
processo de urina diluída).
➢ Concentrações
➢ Hiper (+), isso(=) e hipotônico (-).
O homem fisiológico filtra 180 litros de plasma
por dia, 3 litros de plasma equivale a 45% do
volume sanguíneo. Todo plasma corporal é
filtrado 60 vezes por dia. O volume excretado
de urina é de 1,5 litros por dia, 99% do filtrado
é reabsorvido.
Por que filtrar tantas vezes o plasma
sanguíneo?
Para manter nosso sangue limpo, pois caso
não esteja limpo alteramos a osmolaridade,
alterando o tamanho das células.
Pacientes diabéticos apresentam glicosúria
(glicose na urina). Quando vamos fazer a
reabsorção renal de glicose, nos túbulos
proximais tem proteínas facilitadoras para fazer
difusão facilitada da glicose, para fazer
reabsorção da glicose para o sangue. A
glicemia média é maior que 180 ml, caso o
paciente apresenta glicosúria.
Vias de reabsorção
➢ Paracelular: água e solutos do líquido
tubular retornam para a corrente
sanguínea movendo-se entre as
células tubulares;
➢ Transcelular: movimento de água e
solutos através de uma célula tubular;
Néfrons:
Cada rim contém cerca de 800.000 a um
milhão de néfrons. É Formada por um
corpúsculo renal, que compreende o glomérulo
e a cápsula de Bowman e, por túbulos renais,
que compreendem o túbulo contorcido
proximal, alça de Henle, túbulo contorcido
distal e túbulo coletor.
Filtração glomerular:
É a primeira etapa para a produção de urina, a
filtração glomerular ocorre entre o glomérulo
renal e a cápsula de Bowman. O material que
chega ao interior dos túbulos renais recebe o
nome de filtrado (composição igual ao do
plasma, com exceção das proteínas).
Quando o sangue passa pela região
glomerular do néfron, a rede capilar permite
que grande quantidade de líquido passe do
interior do capilar para a cápsula glomerular.
Desse material, cerca de 99% voltam para a
corrente sanguínea, em um processo chamado
de reabsorção renal.
No túbulo contornado proximal ocorre
reabsorção de glicose, aminoácidos e
vitaminas (transporte ativo); na parte
descendente ocorre reabsorção de água
(osmose); na parte ascendente da alça néfrica
ocorre reabsorção de íons Na
+
(e de Cl
–
). Já no
túbulo contornado distal e no tubo coletor há
mais reabsorção de água.
Proteínas pequenas e alguns hormônios
peptídicos são reabsorvidos nos túbulos
proximais por endocitose. Outras substâncias
são secretadas ou reabsorvidas nos túbulos
por difusão passiva entre células, e pelas
células por difusão facilitada seguindo
gradientes químicos ou elétricos, ou transporte
ativo contra tais gradientes.Em algumas
regiões do túbulo, principalmente na proximal,
as células são capazes de absorverem
grandes moléculas, como proteínas, por meio
de pinocitose.
A reabsorção passiva de água por osmose
está acoplada principalmente à reabsorção de
sódio, uma vez que, conforme o sódio vai
sendo reabsorvido sua concentração tende a
aumentar, provocando a difusão da água para
o meio mais concentrado. Na parte proximal
ocorre grande fluxo osmótico já que essa
região é muito permeável à água
(permeabilidade pequena para íons),
principalmente devido à presença das junções
oclusivas.
A reabsorção de solvente acontece por
diferença de osmolaridade e a reabsorção de
solutos por difusão simples.
Formação de urina:
O sangue arterial é conduzido sob alta pressão
(em torno de 70 a 80 mmHg) nos capilares do
glomérulo, fazendo com que parte do plasma
passe para a cápsula de Bowman, processo
denominado filtração. Como ocorre na maioria
dos capilares, o líquido filtrado não contém
proteínas e elementos celulares, nem
hemácias, que são incapazes de atravessar o
vaso. A concentração de outras substâncias,
como sais e moléculas orgânicas, é muito
semelhante à encontrada no plasma.
Todo o material filtrado passa para os túbulos
renais, onde algumas substâncias são
reabsorvidas para o sangue e outras são
secretadas do sangue para os túbulos renais.
Portanto, a urina formada é a soma de três
processos renais. O objetivo da formação de
urina é filtrar todo o plasma, reabsorvendo
algumas substâncias nas concentrações
adequadas. Nas partes distais do túbulo renal,
ocorre ainda a secreção de alguns sais e de
pequenas moléculas.
Anatomia dos rins:
➢ Néfrons corticais - Situam-se no
córtex renal, são os responsáveis
pelas funções de reabsorção e
secreção e representam cerca de 90%
do total de néfrons.
➢ Néfrons justamedulares -
Localizados mais profundamente, no
limite entre o córtex e a medula renal,
têm a alça de Henle muito comprida,
estão relacionados com os
mecanismos de concentração e
diluição da urina (regulação da
osmolaridade) e representam 10% do
total dos néfrons (Eles são a minoria).
➢ Glomérulo - Rede capilar enovelada,
presente nos néfrons, interposta entre
as arteríolas glomerulares aferente e
eferente.
➢ Alça de Henle - Importante papel na
reabsorção de água e sódio
Mecanismo contracorrente:
Alça descendente – Permeável à água, que é
reabsorvida por osmose (aumento da
osmolaridade).
Alça ascendente – Pouco permeável a água
Reabsorve solutos, como Na+, K+ e Cl-
(redução da osmolaridade).
➢ Túbulo contorcido proximal - 70%
de reabsorção de substâncias, 100%
de reabsorção de glicose de
aminoácidos (líquido tubular
isosmótico ao plasma).
➢ Túbulo contorcido distal -
Reabsorção de Na + e outros íons,
secreção de mais K + e H + a bomba
de Na +/K + ATPase que auxilia na
reabsorção de Na + e secreção de K+.
➢ Ducto coletor - Concentração e
diluição da urina.
Túbulo distal e ducto coletor = reabsorção
apenas de cloreto de sódio (ausência de ADH)
→ urina diluída.
No sangue ou (equilíbrio hidroeletrolítico). O
lixo celular é depositado nos néfrons e é
eliminado através da urina.
➢ Lixo celular gasoso: vai até os
pulmões e é expulso na respiração.
➢ Lixo celular não gasoso: é expelido
junto com a urina.
A excreção de substâncias não utilizadas pelo
organismo ocorre por quatro vias principais, no
caso da eliminação de gases, é usada a
própria via respiratória. Há substâncias que
são excretadas com as fezes e outras, com a
urina e o suor.
No caso das fezes, a formação do bolo fecal
depende de fibras que não entram no
organismo. As substâncias a serem excretadas
vêm junto com ossais biliares e outros
compostos secretados no estômago e não
absorvidos no intestino.
A limpeza das substâncias que estão dentro do
organismo é feita pela urina, que é a grande
porta de saída de substâncias tóxicas. Além de
servirem de caminho para a saída dessas
substâncias, também contribuem para o
controle do equilíbrio hídrico e do equilíbrio
ácido básico. A urina é formada a partir da
filtração do sangue nos rins e transportada
pelos ureteres para a bexiga urinária, onde é
armazenada e, posteriormente, excretada
através da uretra.
Sistema urinário:
Atua na manutenção da homeostase, alterando
a composição, ph, volume e pressão sangue.
Além de manter a osmolaridade do sangue,
excreção de resíduos e substâncias estranhas
e produção de hormônios.
Excreção = filtração - reabsorção + secreção
Regulação da composição iônica do
sangue:
Os rins ajudam a regular os níveis sanguíneos
de vários íons (Na +, K +, Ca 2 +,Cl–, HPO4
2–). É importante manter a concentração
desses íons no sangue.
Regulação do ph sanguíneo:
Excretam uma quantidade variável de íons
hidrogênio (H +) para a urina e preservam os
íons bicarbonato (HCO-3), que são um
importante tampão do H + no sangue. Ambas
as atividades ajudam a regular o pH do
sangue, ou seja, ocorre a secreção de H + e
reabsorção do bicarbonato filtrado.
O sangue venoso por ter mais CO2 possui pH
menor, é mais ácido que o sangue arterial. A
urina pode apresentar um pH bem ácido ou um
pH alcalino, porém geralmente é mais ácida,
pois o corpo tende a eliminar H + e segurar o
bicarbonato.
Rins e o sistema circulatório atuam de forma
integrada para assegurar que a pressão
sanguínea e a perfusão tecidual estejam em
níveis satisfatórios.
Se o líquido extracelular fica muito ácido, os
rins excretam mais H + e mantêm mais HCO3
-. No caso de uma alcalose, o líquido
extracelular fica mais básico, os rins excretam
menos H + e mantêm menos HCO-3. Essa
função também está relacionada aos pulmões.
Regulação volemia:
Ajusta o volume do sangue por meio da
conservação ou eliminação de água na urina.
O aumento do volume de sangue eleva a
pressão arterial, enquanto a diminuição do
volume de sangue reduz a pressão arterial.
Regulação da pressão arterial:
Secreção da enzima renina, que ativa o
sistema renina angiotensina-aldosterona. O
aumento da renina provoca elevação da
pressão arterial.
Regulação da osmolaridade sanguínea:
Ao regular separadamente a perda de água e a
perda de solutos na urina, os rins mantêm uma
osmolaridade do sangue relativamente
constante de aproximadamente 300 miliosmóis
por litro (mOsm/ℓ). Esse valor é referente à
relação entre soluto/solvente. Para manter
esse valor, a função renal se integra a outros
comportamentos corporais, como a sede
(hormônio antidiurético).
É o equilíbrio entre perda e ingestão de água –
tudo ligado à osmolaridade. A água é ingerida
por meio da oxidação, dos alimentos e das
bebidas e é excretada pela urina, pela
transpiração e pela respiração.
O “balanço da água” varia de modo que:
➢ Se você bebe mais água do que
excreta → a balança desloca para
baixo, há formação de urina.
➢ Se você perde mais água do que
ingere → a balança desloca para
cima, o sistema fica mais concentrado,
aumenta a osmolaridade, os
osmorreceptores são ativados e há
estimulação do centro da sede.
Enquanto não houver a reposição da
água necessária, os rins diminuirão a
formação urinária.
Os rins contribuem com a perda ou a
conservação de água e eletrólitos, de acordo
com as necessidades do organismo.
Produção de hormônios:
São eles que liberam eritropoetina
(fundamental na síntese de eritrócitos, logo,
uma deficiência no rim que afete esse
hormônio se correlaciona à anemia) e renina
(que regula produção de hormônios envolvidos
no balanço de sódio e pressão arterial).
Há ainda enzimas renais que ajudam a
converter vitamina D3 em um hormônio ativo, o
calcitriol, a forma ativa da vitamina D, que
ajuda a regular a homeostasia do cálcio.
Reabsorção de água - ADH:
O hormônio antidiurético atua nos rins
promovendo a reabsorção de água.Esse
hormônio é importante, pois evita a perda
exagerada de água e garante a osmolaridade
normal do sangue.
Quando ocorre o estímulo para produção de
ADH pelo hipotálamo e secreção pela
neuro-hipófise, o ADH chega até os túbulos
renais para desempenhar sua ação. Ao chegar
nos túbulos distais finais e ductos coletores,
promovendo maior permeabilidade dessas
estruturas.
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/sangue.htm
Essa ligação promove uma sequência de
eventos no interior das células, a fim de expor
as aquaporinas, proteínas que são canais de
água, na membrana luminal. Essa membrana
na ausência de ADH é impermeável, pois as
aquaporinas estão “guardadas” em vesículas
no interior das células.
Na presença do ADH, a membrana luminal se
torna permeável à água, e com isso ocorre
reabsorção de água, ou seja, a água é
reabsorvida para o sangue.
Sendo assim, uma menor quantidade de
líquido é excretada na urina, pois houve a
reabsorção.
Em grande quantidade de água, ocorre um
processo inverso. A queda na osmolaridade do
sangue promove um queda na secreção de
ADH, o que diminui a permeabilidade nos
túbulos distais e ductos coletores, de modo
que a reabsorção de água nos rins é
diminuída. Nesse caso temos uma maior
produção de urina.
Diabetes insipidus:
Resistência à ação do hormônio ou uma
redução na sua síntese podem levar ao
desenvolvimento do diabetes insipidus.
Denomina-se diabetes insipidus central,
neuro-hipofisário ou neurogênico, a diabetes
causada por deficiência na síntese de ADH; e
renal ou nefrogênico, quando há resistência à
ação do ADH nos túbulos renais.
O álcool inibe a liberação do hormônio
antidiurético, e é por isso que, quando
ingerimos bebidas alcoólicas, há uma grande
produção de urina. O álcool pode, portanto,
desencadear desidratação, o que pode ser
responsável pelos famosos sintomas da
ressaca.
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/formacao-urina.htm
https://brasilescola.uol.com.br/doencas/desidratacao.htm