Fisiologia do Sistema Urinário

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FISIOLOGIA DO 
SISTEMA URINÁRIO 
FILTRAÇÃO GLOMERULAR 
É o processo inicial de formação da urina. O 
ultrafiltrado glomerular (fluido produzido a 
partir desse processo) apresenta composição 
inicial muito semelhante ao do plasma porem 
não apresenta células e proteínas com peso 
molecular acima de 55-65 kDa. 
Em mamíferos, de modo geral, o ritmo de 
filtração glomerular varia entre 4 e 8 ml/min/kg 
de peso corporal. Dos 120 ml/min de plasma 
filtrados, somente 1 a 2 ml/min são excretados 
na urina com composição muito diferente do 
plasma. Isso se deve aos processos de secreção 
e reabsorção tubular. 
PLASMA ≠ SANGUE? 
O único constituinte do sangue que sofre o 
processo de filtração é o plasma, uma vez que o 
sangue é composto de plasma + células e essas 
células não conseguem ultrapassar a barreira 
chamada de barreira de ultrafiltração. Esta é 
composta pelo endotélio fenestrado, a 
membrana basal e os pedicelos (projeções dos 
podócitos). Existe uma conexão entre cada 
pedicelo que é estabelecida pela membrana 
diafragmática (ponte proteica). 
Se uma molécula estiver associada a alguma 
proteína plasmática cuja filtração é baixa, a 
filtração dessa substancia também ficará 
reduzida. 
A CARGA DA MOLÉCULA 
A carga da molécula pode influenciar em sua 
taxa de filtração assim como seu tamanho. O 
experimento abaixo tornou possível alterar o 
raio molecular efetivo da molécula de dextrana 
– ela pode sofrer um incremento em seu raio 
que vai de 18 até 42. No eixo das ordenadas 
podemos observar a filtrabilidade relativa – 
quanto mais próximo de 100% maior é a 
filtrabilidade, ou seja, a molécula é livremente 
filtrada. Na curva preta observamos que a 
molécula de dextrana está carregada 
negativamente, ou seja, dextrana aniônica onde 
é aumentada o seu raio afetivo e apresenta 
carga negativa. Quando seu raio é de 34, sua 
filtrabilidade é zero. Ao seu carregada com carga 
positiva, ou seja, dextrana catiônica, a 
filtrabilidade é em torno de 20%. Na molécula de 
dextrana neutra, sua filtrabilidade relativa é zero 
aos 42. 
 
Com isso: 
➔ Moléculas com carga negativa são 
menos filtradas 
➔ Moléculas com carga positiva são mais 
filtradas 
Isso acontece porque essa membrana basal é 
carregada negativamente, ou seja, a 
composição glicoproteica da membrana faz com 
que ela tenha carga negativa. Por conta disso, 
elas repelem moléculas que possuem carga 
negativa e atraem moléculas com carga 
positiva. Qualquer molécula? Não. Isso também 
vai depender do tamanho da molécula. 
TAMANHO DA MOLÉCULA 
Moléculas que apresentam um tamanho 
específico vão atingindo a capacidade máxima 
de filtração pela barreira de filtração glomerular. 
Assim, os íons (moléculas muito pequenas) 
apresentam 100% de filtrabilidade, ou seja, não 
há nenhum processo de restrição de filtração já 
que seu raio molecular é bem pequeno. Quando 
começamos a analisar moléculas com raio 
molecular maior, como proteínas, a 
filtrabilidade já começa a diminuir, por 
exemplo: na mioglobina (raio molecular de 
1,88nm e peso molecular de 17 kDa) a 
filtrabilidade elativa é em torno de 75%, ou seja, 
75% de toda mioglobina que chega na região do 
glomérulo é filtrada. Já a hemoglobina (peso 
molecular de 68 kDa), a filtrabilidade cai pra 3%. 
FORÇAS DE STARLING 
Assim, observamos que a carga da molécula e o 
tamanho da molécula têm um papel importante 
na filtração glomerular. Porém, existem também 
forças que influenciam nesse fenômeno, como 
por exemplo as forças de Starling. São elas: 
- Pressão hidrostática dentro do capilar 
glomerular 
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- Pressão oncótica dentro do capilar glomerular 
(exercida pela presença de proteínas) 
- Pressão hidrostática dentro da Cápsula de 
Bowman 
- Pressão oncótica da Cápsula de Bowman → 
desconsiderada porque a filtração de proteínas 
é muito baixa! 
 
O somatório das forças do mesmo sentido, isto 
é, pressão oncótica do capilar glomerular + 
pressão hidrostática da cápsula de Bowman é 
menor do que a pressão hidrostática do capilar 
glomerular. Isso demonstra que o processo de 
filtração “vence”. Essas forças podem atingir 
uma estabilidade, onde o somatório da pressão 
hidrostática da cápsula de Bowman e a pressão 
oncótica do capilar glomerular se igualam à 
pressão hidrostática glomerular, o que gera um 
equilíbrio não permitindo que ocorra a filtração 
glomerular. 
À medida que o plasma vai percorrendo o 
glomérulo, observamos alterações na pressão 
oncótica do capilar glomerular. Quando há uma 
filtração glomerular alta, o aumento da pressão 
oncótica pode passar de 28 a 40 mmHg pois saiu 
muita água do plasma. Quando a filtração é 
baixa, a variação é pouca, saindo de 28 para 30 
mmHg aproximadamente. 
 
COEFICIENTE DE ULTRAFILTRAÇÃO 
O KF apresenta também um papel importante 
na determinação da taxa de filtração, sendo o 
coeficiente de ultrafiltração. Assim: 
Kf = k x s 
(k = permeabilidade efetiva da parede capilar e 
s = superfície total disponível para a filtração) 
HEMODINÂMICA RENAL 
É como ocorre o processo de circulação do 
sangue nas diferentes regiões dos rins. No rim, 
existe uma estreita relação entre a circulação e 
a função tubular. Em média, 12L/min de sangue 
entram nos rins humanos, o que é chamado de 
fluxo sanguíneo renal (FSR). O débito cardíaco 
corresponde 5L/min e, dessa forma, em 
aproximadamente 4 minutos todo o sangue do 
organismo terá passado pelos rins. 
Entretanto, somente cerca de 120 ml/min são 
filtrados nos glomérulos, ou seja, cerca de 20% 
do plasma que entra nos rins. Os 80% restante 
atingem a arteríola eferente, dirigindo-se para a 
circulação capilar peritubular e daí para a 
circulação sistêmica. 
Embora os rins correspondam a menos de 0,5% 
do peso corporal, eles retêm cerca de ¼ do 
débito cardíaco. Por peso de tecido, o FSR é 4x 
maior que o do fígado ou dos músculos em 
exercício e 8x maior que o fluxo sanguíneo 
coronário. O FSR apresenta 2 componentes: 
- O fluxo sanguíneo cortical (FSC) = representa 
90% do FSR 
- O fluxo sanguíneo medular (FSM) = representa 
10% do FSR, sendo que apenas 2,5% chegam à 
medula interna do rim. 
Essa diferença de distribuição se dá já que a 
concentração de vasos e de capilares na região 
cortical é relativamente maior que a da região 
medular. 
Na artéria renal, podemos observar 115mmHg 
de pressão e à medida que esse sangue vai 
progredindo para dentro dos rins conseguimos 
observar uma queda significativa nesse valor. Há 
também uma diferença entre os néfrons 
justamedulares e os néfrons corticais, 
principalmente com relação à pressão nas 
arteríolas aferentes dentro de cada um desses 
néfrons. No néfron justamedular, a pressão na 
arteríola aferente é maior e quando é atingindo 
o nível de capilar glomerular essa diferença 
deixa de existir, tendo uma pressão 
relativamente constante de 60mmHg. Na 
arteríola eferente há uma queda na pressão 
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hidrostática e no capilar peritubular também, 
até atingir a veia interlobular (com menor 
pressão). 
 
TRANSPORTE TUBULAR 
O néfron é composto pelo glomérulo, túbulo 
proximal, alça de Henle, túbulo distal e ducto 
coletor. Sendo o túbulo proximal dividido em 
duas porções: contorcida e reta. A porção 
contorcida é subdivida nos segmentos S1 e S2 e 
a porção reta é chamada de segmento S3. A alça 
de Henle apresenta uma porção fina 
descendente, porção fina ascendente, porção 
espessa ascendente (também chamada de 
túbulo distal reto). 
Os principais processos que desencadeiam o 
funcionamento dos néfrons se baseia em 4 
princípios: 
- Filtração 
- Reabsorção 
- Secreção 
- Excreção 
Várias substâncias podem apresentar diversos 
padrões de excreção urinária como representa a 
figura. 
 
No esquema A, uma substância pode ser 
somente filtrada, ou seja, todo o conteúdo dessa 
substância que é filtrado é excretado 
diretamente na urina. 
 Na situação B, uma substânciaé filtrada e 
parcialmente reabsorvida, de tal forma que o 
que é excretado na urina é menor do que é 
filtrado nos glomérulos. 
No esquema C, a substância é filtrada e 
totalmente reabsorvida, sendo a excreção 
urinária dela então zero. 
No esquema D, a substância é filtrada, mas 
também é secretada, de tal forma que o que 
aparece na urina é maior do que foi filtrado. 
TIPOS DE TRANSPORTE TUBULAR 
Os mecanismos de reabsorção e secreção ao 
longo do nefron acontecem principalmente por 
dois fenômenos: o fenômeno de transporte pela 
via paracelular e pela via transcelular. 
O espaço que existe entra a membrana basal e o 
vaso é chamado de interstício peritubular. O 
espaço que existe entre uma célula tubular e 
outra célula é chamado de espaço intercelular. 
Também podemos observar a membrana da 
célula que está em contato com a luz do túbulo, 
que é chamada de membrana apical. A 
membrana que está em contato com a 
membrana basal e a membrana de outra célula 
é chamada de membrana basolateral. 
Em suma, a célula tem uma parte voltada para a 
luz do túbulo e uma parte voltada para o 
interstício onde vai passar o capilar. 
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- Membrana apical: voltada para a luz do túbulo 
 
O transporte paracelular é aquele onde água e 
solutos passam por ENTRE as células 
ultrapassando a membrana basal, atingindo o 
interstício e chegando aos capilares 
peritubulares. Já no transporte transcelular, a 
substancia passa POR DENTRO das células, 
atravessa a membrana basolateral, chega ao 
espaço intersticial e chega ao capilar 
peritubular. 
No gráfico abaixo observamos a concentração 
relativa de solutos no espaço intratubular no 
eixo y. No eixo x são as diferenças porções do 
néfron. 
 
A concentração de glicose se torna praticamente 
0 já na metade do túbulo proximal, o que sugere 
que essa molécula é totalmente reabsorvida. Já 
moléculas como o íon sódio, a concentração se 
mantém relativamente constante no túbulo 
proximal, o que sugere que a reabsorção de 
sódio e água acontecem na mesma proporção, 
fazendo com que a concentração desse íon não 
varie muito ao longo do TP. 
O aumento da concentração na alça de Henle é 
explicado principalmente pelo aumento da 
reabsorção de água e sua diminuição cai por 
conta da reabsorção desse íon. 
O pico na alça de Henle sugere uma secreção. 
MECANISMOS DE TRANSPORTE NO 
TÚBULO PROXIMAL 
O túbulo proximal reabsorve em torno de 67% 
do ultrafiltrado glomerular. Esse processo 
ocorre sem variação mensurável da 
concentração de sódio e somente com uma 
pequena queda da osmolaridade do fluido 
tubular. A energia para realizar boa parte da 
reabsorção proximal é derivada do gradiente 
eletroquímico da Na+/K+ ATPase localizada na 
membrana basolateral. 
 
A resistência pela via paracelular é bem baixa, o 
que sugere que boa parte da reabsorção vai 
acontecer dessa maneira (via paracelular) ao 
invés da via transcelular. O sódio é reabsorvido 
em duas fases: 
Na primeira fase (até a metade do túbulo 
proximal) o sódio é reabsorvido principalmente 
junto de solutos orgânicos (como glicose e aa) e 
bicarbonato. 
Na segunda fase o sódio é reabsorvido 
principalmente com cloreto. 
Já o potássio é reabsorvido principalmente pela 
via paracelular pelo fenômeno conhecido como 
arraste pelo solvente (solvent drag) e 
eletrodifusão. 
A concentração de potássio intracelular é maior 
que no fluido extracelular. Dessa forma, por 
difusão simples o potássio tende a sair da célula 
e não a entrar. Assim, a reabsorção de potássio 
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ao longo do néfron ocorre pela via paracelular 
uma vez que pela via transcelular esse 
transporte seria bastante dificultado (teria que 
ocorrer contra seu gradiente). 
A grande quantidade de reabsorção ocorre na 
primeira metade do túbulo proximal. Isso só 
pode acontecer porque a via de transporte é 
paracelular, pela via transcelular o túbulo não 
teria gradiente eletroquímica para uma 
reabsorção em grande escala como ocorre. 
 
REABSORÇÃO 
Como ocorre essa reabsorção pela via 
paracelular no TP então? 
Devido à saída de água que ocorreu no 
glomérulo, o sangue circulante no capilar 
peritubular do túbulo proximal possui uma alta 
concentração oncótica. Isso demonstra que o 
capilar está mais propício a fazer reabsorção e 
não secreção. 
A bomba de sódio potássio está expressa 
exclusivamente na membrana basal. Esta 
transporta 3 Na+ para fora e 2 K+ para dentro. 
Com isso, ocorre um acúmulo de íons sódio, 
fazendo com que a osmolaridade desse fluido 
torne-se maior que a luz tubular. Assim, a água 
tende a entrar para o espaço paracelular. Como 
o capilar peritubular está ávido a fazer 
reabsorção (já que a pressão oncótica está 
maior), ocorre um fluxo unidirecional de água do 
espaço luminal em direção ao capilar 
peritubular. 
Nesse ponto, ocorre o fenômeno do arraste pelo 
solvente, isto é, como o fluxo de água 
unidirecional por entre as células é alto, ela 
acaba “arrastando” íons que se encontram 
naquela região para o capilar. 
Apesar da reabsorção ser predominante pela via 
PARACELULAR, também podemos observar 
reabsorção de água para o sangue pela via 
TRANSCELULAR, ou seja, com a própria célula 
“deixando a água entrar” principalmente pela 
ação das aquaporinas. Na luz do túbulo proximal 
encontramos a expressão da aquaporina-1. Na 
membrana basolateral encontramos a 
expressão da aquaporina-1 e aquaporinas-7. 
Outros íons e solutos também podem ter essas 
2 vias de transporte citadas. Por exemplo, os 
íons potássio, cloreto, sódio tem seu mecanismo 
de reabsorção principal pela via paracelular. 
 
Como a bomba de sódio/potássio ATPase 
mantém a concentração de sódio intracelular 
menor que a extracelular, o sódio tende a entrar 
na célula. Dessa forma, o gradiente 
eletroquímico é aproveitado por outras 
moléculas para que ocorre o transporte por 
exemplo de aminoácidos, fosfato, lactato, etc. 
PRINCIPAIS SOLUTOS REABSORVIDOS NO 
TÚBULO PROXIMAL 
- Açúcares D-glicose e D-galactose 
- Mioinositol 
- Aminoácidos: neutros, ácidos, básicos 
- Íons: fosfato, sulfato, etc. 
- Metabolitos orgânicos 
Os primeiros 25% do túbulo proximal tem uma 
DDP transepitelial de -2mV. Isso é causado 
principalmente pelo cotransporte eletro gênico 
de Na+ com solutos orgânicos (Ex: glicose, aa..) 
para dentro da célula. Já nos segmentos mais 
finais essa DDP aumenta para +2mV, devido ao 
gradiente de cloreto que está com a 
concentração mais elevada na luz tubular devido 
à reabsorção de bicarbonato e água no 
segmento inicial. 
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Esse transporte é depende do gradiente 
eletroquímico sustentando pela bomba de 
Na+/K+ ATPase. 
REABSORÇÃO DE GLICOSE 
Desses mecanismos de transporte que ocorrem 
no túbulo proximal dos solutos orgânicos, 
precisamos destacar a reabsorção de glicose. A 
glicose é quase que totalmente reabsorvida no 
túbulo proximal, por isso excretamos uma 
pequena parte na urina. 
➔ 95% é reabsorvida no segmento S1 e 
S2; 
➔ 5% é reabsorvida no segmento S3; 
TRANSPORTE NO SEGMENTO S1 
O gradiente eletroquímico estimula a entrada de 
sódio na célula pela membrana luminal. Isso 
acontece pelo transportador SGLT2, que é de 
baixa afinidade e alta capacidade. Ele funciona 
acoplando o transporte de sódio ao de glicose, 
ou seja, coloca 1 Na+ para dentro associado a 1 
molécula de glicose. (mecanismo de transporte 
dependente de sódio) 
Haverá, então, um aumento de glicose 
intracelular e essa glicose será secretada para o 
interstício através da GLUT2 (mecanismo 
independente de sódio). 
TRANSPORTE NO SEGMENTO S2 E S3 
O esquema é bastante parecido, no entanto, o 
transportador muda para o SGLT1, que 
internaliza 2 moléculas de Na+ associadas a 1 
molécula de glicose. 
A glicose será excretada pela GLUT1 para o 
interstício. 
 
REABSORÇÃO DE AMINOÁCIDOS 
É um mecanismo semelhante ao que ocorre com 
a glicose,só que agora ao invés de ter um 
acoplamento do sódio com a glicose, haverá um 
transportador que acopla o sódio com o 
aminoácido. Além dele, há um transporte 
independente de sódio, passando somente 
aminoácido para dentro da célula. 
Temos também um contra transporte que utiliza 
não o gradiente de sódio, mas do potássio. 
Então com a saída do potássio, temos a entrada 
na célula de glutamato ou próton. 
 
REABSORÇÃO DE PEPTÍDEOS 
Os peptídeos são provenientes da filtração 
glomerular ou gerados pela atividade das 
enzimas da borda em escova. Assim, 
oligopeptídeos (como angiotensina), se ligam 
nessas enzimas e podem ser degradadas em 
aminoácidos ou peptídeos menores. Os 
aminoácidos serão transportados de acordo 
com os mecanismos já demonstrados. 
Existem transportadores de peptídeos 
denominados PepT, que transportam essas 
moléculas associadas a prótons. Cada PepT 
transporta um peptídeo dependendo de seu 
tamanho, por exemplo: o PepT1 transporta 
peptídeos de tamanho que varia de 2 a 4 
aminoácidos. Esses peptídeos no interior da 
célula vão sofrer ação de peptidases que irão 
virar aminoácidos, sendo estes utilizados no 
metabolismo ou reabsorvidos na circulação 
sistêmica. 
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REABSORÇÃO DE FOSFATO 
O fosfato também vai ser reabsorvido mediante 
cotransporte com o aproveitamento do 
gradiente eletroquímico. Dessa forma, 1 íon 
HPO4-2 será internalizado junto com 3 
moléculas de Na+. Esse mecanismo é regulado 
por 2 hormônios muito importantes: o 
paratormônio e a vitamina D. Como o fosfato 
vai para o interstício ainda não é sabido em 
detalhes. 
 
REABSORÇÃO DE CÁLCIO 
O cálcio também pode seguir pelo transporte 
transcelular. O canal para transporte paracelular 
é chamado ECaC (Epithelial Calcium Channel). 
No entanto, a principal forma de sua 
movimentação, tanto do cálcio quanto do 
magnésio, é pelo arraste pelo solvente, 
mecanismo já descrito anteriormente, ou seja, 
pela via PARACELULAR. 
 
REABSORÇÃO DE CLORETOS 
O íon cloreto é reabsorvido principalmente pela 
via paracelular, mas também temos vários 
transportadores de cloreto ao longo do néfron, 
como por exemplo o trocador cloreto 
bicarbonato (transportadores AE – anion 
exchanger). É possível encontrar também 
trocadores no formato cloreto/oxalacetato. 
 
REABSORÇÃO DE POTÁSSIO 
O potássio tende a ser secretado e não 
reabsorvido pela via transcelular. Dessa forma, 
os canais de potássio estão promovendo 
geralmente a secreção desse íon. Então, a 
reabsorção desse íon ocorre principalmente 
pela eletrodifusão e arraste por solvente. Na 
membrana basolateral, existem canais de 
potássio sensíveis de ATP que externalizam 
potássio para o interstício. Dessa forma, o 
potássio é reabsorvido por: 
- Transporte paracelular (arraste) 
- Transporte transcelular (canais que excretam) 
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ENDOCITOSE DE PROTEINAS 
O túbulo proximal realiza também o processo 
denominado endocitose de proteínas. Essas 
proteínas são provenientes da filtração 
glomerular, ou seja, com peso molecular abaixo 
de 75 KDa. Essas proteinas se ligam aos 
receptores e ativam o processo de endocitose 
com envolvimento lisossomal. 
 
A endocitose ocorre pela ligação das proteínas a 
duas proteínas de membrana conhecida como 
megalina e cubilina. Estas têm a capacidade de 
se ligar a vários tipos de proteína, então elas são 
chamadas de receptores multiligantes. No micro 
domínio que existe a megalina e a cubilina 
também são encontrados um trocador cloreto 
próton, um canal de cloreto, uma H+/ATPase, 
etc. Uma vez que as proteínas se ligam aos 
receptores multiligantes é disparado o processo 
de endocitose. Essa H+/ATPase juntamente com 
os canais de cloreto promovem a acidificação 
endossomal, ocorre o desligamento desse 
receptor com as proteínas provenientes da 
filtração. O receptor retorna para seu local e as 
proteínas são encaminhadas para a via 
lisossomal e são degradas e reabsorvidas na 
membrana basolateral através da exocitose. 
 
REABSORÇÃO DE BICARBONATO 
O bicarbonato é reabsorvido de forma indireta, 
através da secreção de próton proveniente da 
troca com o sódio. Assim, esse próton reage com 
o bicarbonato proveniente da filtração 
glomerular e a enzima anidrase carbônica do 
tipo IV é responsável pela desidratação do ácido 
carbônico gerado. Forma-se, assim, água e CO2. 
O co2 é transportado através da bicamada 
lipídica ou pelas aquaporinas do tipo 1. 
Dentro da célula esse CO2 torna-se hidratado 
através da anidrase carbônica do tipo II. Esta, 
quando hidrata o CO2, produz bicarbonato e 
próton, sendo que o H+ é secretado novamente 
para a luz do túbulo. O bicarbonato dessa forma 
é reabsorvido pela membrana basolateral 
através do cotransporter sódio bicarbonato ou 
através da troca do bicarbonato com o cloreto 
pelo transportador AE2. 
A vantagem desse sistema é que acopla a 
reabsorção de bicarbonato com a secreção de 
ácido, o que é importante visto que o HCO3- é 
responsável por 2/3 do tamponamento do 
plasma! 
REABSORÇÃO DE UREIA 
Ocorre principalmente por difusão, mas 
também há transportadores (UT) pela via 
paracelular ou transcelular. 
No túbulo proximal ocorre também o 
mecanismo de secreção tubular, principalmente 
no segmento S2. As etapas são: 
1. Difusão do soluto orgânico do sangue 
contido no capilar peritubular para o 
interstício peritubular 
2. Transporte ativo do soluto, do 
interstício para o interior celular, por 
meio de transportadores localizados na 
membrana basolateral do túbulo 
3. Difusão passiva da célula para o lúmen 
tubular, a favor do gradiente de 
concentração criado pela concentração 
do soluto no interior da célula; 
SECREÇÃO 
SOLUTOS ORGÂNICOS SECRETADOS PELO 
TÚBULO PROXIMAL 
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BALANÇO GLOMÉRULO TUBULAR 
Em média 180 litros de ultrafiltrado glomerular 
são produzidos, 178L são reabsorvidos e 1 a 2 
litros excretados na urina diariamente. 
Se o RFG subir para 181 litros e for mantida a 
reabsorção de 178 litros o indivíduo perderá em 
média 3 litros de fluido na urina, podendo causar 
séria redução do volume do fluido extracelular. 
Porém, a reabsorção tubular fracional é mantida 
constante na vigência de variações do ritmo de 
filtração glomerular. Essa característica é 
denominada balanço glomerulotubular. O 
balanço glomerulotubular e fatores humorais e 
neurais estão acoplados de forma que os 
túbulos proximais reabsorvam uma fração 
constante da carga filtrada. 
 
RP = reabsorção pelo túbulo proximal 
RFG = ritmo de filtração glomerular 
 
MECANISMOS DE TRANSPORTE NA ALÇA 
DE HENLE 
1. Segmento fino descendente: 
O segmento fino descendente da alça de Henle 
é especialmente funcional para a reabsorção de 
água. Essa alça está presente num interstício 
hipertônico onde ocorre um gradiente que 
começa no córtex com 300mOsm e chega até o 
interior da medula interna a 1200 mOsm. Como 
essa alça está presente no interstício 
hipertônico, a reabsorção de água se da por 
OSMOSE. Há também secreção de ureia pelos 
transportadores UT2 e também secreção de 
NaCl por via paracelular. Assim, nessa porção há: 
- Transporte de solutos quase exclusivamente 
passivo e paracelular; 
- Moderadamente permeável à sódio, cloreto e 
ureia; porém esses íons são secretados 
- Sendo permeável à água e pelo fato deste 
segmento estar presente em um interstício 
medular hipertônico, contribui com 20% da água 
que é filtrada; 
- Esse segmento tem a capacidade de 
concentrar o fluido tubular; 
2. Segmento fino ascendente: 
Há uma reabsorção de NaCl e uma secreção de 
ureia e não ocorre reabsorção de água. Dessa 
forma, com a saída de NaCl há uma diluição do 
fluido intratubular. Assim: 
- Epitélio impermeável à água e altamente 
permeável ao sódio, cloreto e ureia 
- Sódio e cloreto reabsorvidos pela via 
paracelular 
- Ureia secretadavia transportadores pela via 
transcelular 
- Como reabsorve sódio e cloreto, esse 
segmento tem a capacidade de diluir o fluido 
tubular; 
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3. Segmento grosso do ramo ascendente 
É um importante sitio de reabsorção de sódio 
(25% do filtrado). Se o túbulo proximal deixa de 
reabsorver os usuais 2/3 do sódio filtrado, este 
tem a capacidade de reabsorver mais que 25%. 
Metade do sódio é reabsorvido pela via 
transcelular e a outra pela via paracelular. Esse 
segmento é altamente impermeável à água e 
tem a capacidade de DILUIR o fluido tubular. 
Há na membrana basolateral a expressão da 
bomba de sódio potássio favorável à entrada de 
sódio na membrana luminal. Nesta 
encontramos um transportador tríplice (NKCC2) 
porque ele cotransporta sódio, potássio e duas 
moléculas de cloreto (mecanismo de transporte 
eletroneutro, pois não gera diferença de 
potencial através da membrana). Ele é alvo de 
um diurético chamado furosemida. 
 
O canal de K permite a saída de uma molécula 
de potássio. Quando ele sai por esse canal, ele 
gera um mecanismo de transporte conhecido 
como eletrogênico porque só ocorre a saída do 
íon e gera uma diferença de potencial lúmen 
positiva que varia de 8 a 15 mV. Essa diferença 
de potencial direciona os íons de carga positiva 
para o espaço paracelular, como o sódio, 
potássio, cálcio e magnésio. Assim, por conta 
dessa carga positiva, boa parte dos cálcios e 
magnésios filtrados são reabsorvidos pela via 
paracelular (em torno de metade dessas 
moléculas que são filtradas ocorre aqui). 
REABSORÇÃO NO TÚBULO CONTORCIDO 
DISTAL 
Essa porção reabsorve de 5 a 10% do sódio 
filtrado, é um epitélio virtualmente 
impermeável à água e tem a capacidade de diluir 
o fluido tubular. 
O cotransportador sódio cloreto é importante 
alvo dos diuréticos tiazídicos. 
DUCTO COLETOR 
Segmento do néfron que possui uma resistência 
elétrica muito elevada. De um modo geral 
podemos dizer que um segmento do néfron 
reabsorve sódio em proporção à quantidade 
oferecida pelo segmento anterior. Isso não é 
válido para o ducto coletor uma vez que esse 
segmento reabsorve sódio e volume em 
atendimento às necessidades do organismo. Se 
o organismo necessitar de mais água, essa parte 
vai reabsorver mais água. Se necessitar menos 
água, vai reabsorver menos água. Assim, esse 
segmento tem importante papel na regulação 
final da excreção urinária de Na+, K+, H+, ureia e 
água. 
Podemos observar 3 tipos celulares: células 
principais e células intercalares do tipo alfa e 
células intercalares do tipo beta. 
 
FISIOLOGIA EAD Camilla Lavadores – Turma XX 
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A célula principal possui o canal de sódio 
chamado ENAC e o canal de potássio chamado 
ROMK, ambos regulados pelo hormônio 
aldosterona e também a bomba de sódio 
potássio. Observamos uma reabsorção de água 
regulada pelo ADH, onde este se liga ao seu 
receptor do tipo V2 expresso na membrana 
basolateral e ativa a via da pKA (estimula a 
exocitose das vesículas contendo aquaporinas). 
 
Essas células só são permeáveis à água na 
presença do ADH! 
Nas células intercalares do tipo alfa observamos 
H+/ATPase, H+/K+ ATPase, trocador cloreto 
bicarbonato e canais de cloreto. Nas células do 
tipo beta, o trocador cloreto bicarbonato muda 
de posição da membrana basolateral para a 
membrana luminal. 
Há também transportadores de ureia do tipo 
UT1, UT4 e trocador sódio/potássio. 
Podemos observar nesse segmento um 
fenômeno chamado ciclo da ureia (diferente do 
ciclo na bioquímica!). A região da medula 
interna é altamente permeável à ureia 
principalmente quando estimulada pelo ADH. 
Dessa forma, a ureia é reabsorvida, atinge o 
interstício medular, é secretada na porção fina 
ascendente e descendente da alça de Henle de 
forma que “RECIRCULA” entre a alça e o ducto 
coletor. Esse ciclo faz com que ocorra uma 
retenção de ureia no interstício, porque a 
velocidade de adição da ureia no interstício é 
maior do que a saída, do que a secreção nas 
porções da alça de Henle. Assim, com essa ureia 
se mantendo concentrada, há uma contribuição 
de cerca de 50% da hipertonicidade do 
interstício. 
 
 
 
 
 
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REGULAÇÃO DO VOLUME DO FLUIDO 
EXTRACELULAR 
É importante manter a osmolaridade do fluido 
extracelular para que não submetamos as 
células do organismo à hipertonicidade (Ex: 
desidratação) ou hipotonicidade. Essa 
regulação se dá pelo balanço da quantidade de 
água e sal do organismo. Assim, os objetivos do 
controle da excreção de água e sal são: 
- Manter o volume do fluido extracelular para o 
correto preenchimento do sistema vascular 
- Manter a osmolalidade do fluido extracelular 
para manter o correto funcionamento celular 
- Garantir que o coração gere uma pressão 
arterial suficiente para a perfusão dos tecidos 
O somatório do conteúdo de sódio mais água 
tem uma relação direta com a pressão arterial e 
esta tem uma relação direta com o volume do 
fluido extracelular. Dessa forma, em situação 
que ocorre uma perda do VFEC (hemorragia, 
diarreia intensa, vomito intenso) ocorrem 
adaptações cardíacas que acabam diminuindo o 
débito cardíaco e consequentemente 
diminuindo uma queda da pressão arterial. A 
queda da PA é sentida, detectada pelos rins 
que a longo prazo irá promover uma maior 
retenção de sódio com o objetivo de 
reestabelecer o volume ideal. 
- 90% do conteúdo osmótico do FEC é 
determinado pelo sódio e ânions associados. 
Assim, o conteúdo osmótico total do FEC = 
conteúdo do sódio x 2 
Um individuo modificou sua dieta aumentando 
a absorção de sódio e houve aumento de peso 
corpóreo (ganhou 1kg simplesmente por ter 
aumentado sua ingestão de sódio). Quando ele 
volta pra dieta normal, ele perde volume pro 
meio externo e perde peso. 
Isso acontece porque quando o indivíduo está 
ingerindo muito sódio, o plasma sanguíneo 
tende a ficar hipertônico e pode haver perda de 
padrão celular por onde esse plasma irá passar, 
ou seja, o as células tenderiam a perder água 
para o plasma muito concentrado (acarretaria 
em morte se fosse com as células do sistema 
nervoso, cardíaco, por exemplo). Para que isso 
não aconteça, mecanismos são disparados e a 
sede do indivíduo aumenta a fim de adicionar a 
água no plasma que estava tendendo a ficar 
mais concentrado. Assim, houve adição de sódio 
e água na mesma proporção para tentar manter 
a osmolaridade do plasma (em torno de 290 
miliosmois). Com isso, o individuo ganha mais 
volume com o fluido circulante e 
consequentemente ganha peso. 
REGULAÇÃO DA PRESSÃO ARTERIAL 
(VFEC) 
Com o aumento do volume de fluido, há uma 
tendencia a um aumento da pressão arterial. No 
entanto, quando temos alterações na dieta e 
comemos mais sódio por um determinado 
período de tempo, isso não significa que 
ficaremos hipertensos, pois há mecanismos de 
controle e regulação da pressão arterial. No 
caso, são 3 mecanismos: rápido (curto prazo), 
intermediário e lento. 
- Curto prazo: ativação do reflexo barorreceptor 
onde existem ações cardíacas e vasculares. 
Cardíacas reduzindo o debito cardíaco e 
vasculares estimulando a vasodilatação = 
reestabelecimento da pressão. Essa ativação se 
dá quando o estímulo se mantém por segundos. 
- Médio prazo: ações renais que tentam 
modificar o padrão de resistência periférica = 
reestabelecimento da pressão. Essa ativação se 
dá quando o estímulo se mantém por minutos a 
horas. 
- Longo prazo: ações de excreção de água e 
sódio pela urina = reestabelecimento da 
pressão. Essa ativação se mantém quando o 
estímulo se mantém por horas ou dias. 
Os receptores que estão envolvidos na ativação 
desses mecanismos reguladores da pressão 
arterial são: 
➔ Os barorreceptores arteriais que são 
sensores de pressão presentes em 
algumas artérias e ativam 
principalmente o centro vasomotor do 
tronco cefálico. Este tem a capacidade 
de modificar a resistência periférica 
total, performance cardíaca,complacência venosa. 
➔ Os barorreceptores cardiopulmonares 
podem agir em 2 locais: o centro 
vasomotor do tronco encefálico e o 
hipotálamo. No primeiro, possui as 
mesmas ações de cima. No hipotálamo 
estimula a produção de ADH. 
➔ Os barorreceptores intrarrenais têm a 
capacidade de modificar o sistema 
renina angiotensina aldosterona, o 
ritmo de filtração glomerular e o 
padrão de reabsorção de sódio e água. 
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SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA-
ALDOSTERONA (SRAA) 
Esse sistema visa manter a pressão sanguínea 
ideal quando há uma queda no volume de 
fluido (exemplo: vômito, diarreia, hemorragia, 
etc.) 
 
• Enzima de conversão na imagem é a 
ECA (enzima convertora de 
angiotensina), que é abundante nas 
células epiteliais, pulmonares e nas 
células renais. 
ANGIOTENSINA II: estimula a sede, o aumento 
da liberação do ADH pelo hipotálamo (que age 
principalmente no ducto coletor retendo água), 
estimula o aumento da pressão arterial 
sistêmica ligando-se no AT1 (receptor expresso 
em todo sistema vascular) estimulando a 
contração dos vasos. Ela age também na 
suprarrenal estimulando a secreção de 
aldosterona que gera a reabsorção de sódio no 
túbulo distal e no ducto coletor. Além disso, a 
própria angiotensina II estimula a reabsorção 
de sódio, no entanto ela age no túbulo 
proximal. 
FÁRMACOS: 
Os betabloqueadores (propranolol) diminuem a 
secreção da renina. O captopril inibe a ação da 
enzima conversora de angiotensina (ECA). A 
losartana é um antagonista de receptor do tipo 
AT1. Então, indivíduos hipertensos utilizam 
essas diferentes classes de substancias para 
fazer o controle da pressão arterial. 
AÇÕES DA ANGIOTESINA II 
Ela se liga a seus receptores, sendo eles: 
➔ AT1: expresso no sistema endotelial 
➔ AT2: expresso no sistema epitelial 
AO SE LIGAR AO AT1: A sua ação glomerular é 
de vasoconstrição das arteríolas aferentes e 
eferentes, sendo a da eferente ocorre com 
maior intensidade. Isso é capaz de aumentar a 
pressão hidrostática do capilar glomerular 
aumentando a fração de filtração. Como o 
indivíduo vai filtrar mais água, há um aumento 
da pressão oncótica do capilar peritubular e 
uma diminuição da pressão hidrostática do 
capilar peritubular. Assim, esse capilar fica mais 
ávido a reabsorver sódio e água na região do 
túbulo proximal. Além desses fatores, a ANGII 
tem a capacidade de estimular a atividade da 
sódio/potássio ATPase e aumentar a inserção 
de canais transportadores de sódio na 
membrana luminal das células do túbulo 
proximal, gerando um aumento da reabsorção 
de sódio na via TRANSCELULAR. Em suma, a 
ANGII age nas duas vias: 
→Na via paracelular: aumentando a filtração 
de água, aumenta-se a pressão oncótica do 
capilar e diminui-se a pressão hidrostática = 
capilar mais ávido a reabsorver sódio e água de 
forma paracelular 
→Na via transcelular: aumentando a atividade 
das Na+/K+ ATPase e os transportadores de 
sódio na membrana luminal das células do 
túbulo proximal 
Além disso a ANGII diminui o fluxo de sangue 
nos vasos retos leva a uma diminuição da 
lavagem de ureia do interstício medular, 
promovendo a concentração de ureia no 
interstício medular. Assim, aumenta o 
gradiente de reabsorção passiva de NaCl no 
ramo fino ascendente da alça de Henle. Isso vai 
acarretar no aumento da reabsorção de sódio 
na alça de Henle e também aumento na 
reabsorção de água no ducto coletor. Isso 
desencadeia também na queda da excreção 
renal de sódio e de água. 
AÇÕES DA ALDOSTERONA 
A aldosterona é um hormônio esteroide e age 
principalmente pela via de ligação num 
receptor intracelular, mas também pode se 
ligar a um receptor de membrana. O receptor 
intracelular junto a ela é capaz de ativar a 
síntese de proteínas específicas indutoras. Já o 
receptor de membrana desencadeia uma via de 
sinalização que desencadeia na inserção de 
canais de potássio na membrana luminal 
FISIOLOGIA EAD Camilla Lavadores – Turma XX 
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(túbulo distal e ducto coletor) e a reabsorção 
de canais de sódio também nessa membrana. 
Assim, essas células adquirem maior 
capacidade de reabsorver íons sódio e secretar 
íons potássio. 
Temos dois grandes estimuladores para a 
secreção de aldosterona: 
- Aumento da concentração de potássio 
plasmático 
- A angiotensina II que vai induzir a reabsorção 
de sódio a fim de concentrar o sangue 
OUTROS HORMÔNIOS 
Existem outros hormônios que participam na 
retenção de volume, mas não estão 
intimamente relacionados com a regulação 
diária e dinâmica do volume do fluido 
extracelular. Ou seja, quando existe uma 
alteração eles podem auxiliar nesse processo, 
estimulando a reabsorção renal de sódio. São 
eles: 
- Cortisol 
- Estrogênio 
- GH 
- T3 
- Insulina 
NATRIURÉTICOS E DIURÉTICOS 
Existem substâncias que fazem o contrário 
dessa ação de aumentar o volume de fluido 
extracelular. O natriurético é o composto com 
capacidade de aumentar a excreção de sódio e 
diurético é a capacidade de aumentar a perda 
de água na urina. 
PEPTÍDEOS NATRIURÉTICOS CARDÍACOS 
Existem peptídeos que fazem o contrário da 
angiotensina. Esses peptídeos são produzidos 
principalmente pelo átrio cardíaco. Ou seja: 
ANP/BNP → potentes vasodilatadores, 
natriuréticos e diuréticos. Eles estimulam o 
aumento do fluxo sanguíneo renal (FSR), 
aumentam o RFG (ritmo de filtração glomerular 
- efeitos no kf e forças de Starling), redução da 
absorção de sódio proximal e coletor e inibição 
da secreção de renina. 
OUTROS HORMÔNIOS 
Diminuem a reabsorção renal de sódio. 
- Glucagon 
- Progesterona 
- PTH 
 
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REGULAÇÃO DA TONICIDADE DO 
FLUIDO EXTRACELULAR 
Na regulação do volume, tínhamos os 
barorreceptores. Agora, na regulação da 
tonicidade, o mecanismo será realizado pelos 
osmorreceptores, que são as células capazes de 
detectar a variação da osmolaridade plasmática. 
Eles são centrais, ou seja, se localizam em 
células próximas aos núcleos supraópticos e 
paraventriculares do hipotálamo e estão fora da 
barreira hematoencefálica. Os principais 
osmorreceptores centrais são: 
- OVLT = órgão vascular da lâmina terminal 
- OSF = órgão subfornical do hipotálamo 
Pelos osmorreceptores estarem “conectados” 
aos núcleos paraventricular e supra-óptico do 
hipotálamo, a ativação dos osmorreceptores 
promove a estimulação desses núcleos que 
podem estimular a neurohipófise a secretar o 
ADH. 
Como esses osmorreceptores são ativados? 
Em um quadro de desidratação, há um aumento 
da osmolaridade do sangue, que induz um 
efluxo de água dos osmorreceptores, causando 
uma deformação estrutural nessas estruturas. 
Esta deformação aumenta a frequência de 
disparos no potencial de ação, que ativa os NOS 
e NPV. Os osmorreceptores também podem 
ativar o centro da sede estimulando o individuo 
a beber mais água. 
AÇÕES DO ADH 
O ADH possui 2 receptores principais: V1 e V2. O 
V1 tem relação com a vasoconstrição, já o V2 é 
expresso principalmente em tecidos epiteliais e 
é encontrado no glomérulo, na porção espessa 
ascendente da alça de Henle e no ducto coletor. 
➔ V1: via aumento de cálcio intracelular 
levando a vasoconstrição (sistema 
endotelial) 
➔ V2: via AMPc levando a inserção de 
canais de água nas células do ducto 
coletor 
 
ADH E AQP2 
As aquaporinas do tipo 2 são reguladas pelo 
ADH, ou seja, elas só são expressas na 
membrana luminal se as células estiverem 
sendo estimulada na membrana basolateral 
pelo ADH. Este se liga ao V2 que dispara uma 
cascata de sinalização que irá estimular a 
exocitose de aquaporinas. 
Essa célula está inserida no interstício 
hipertônico e devido a isso a água por osmose 
sai da luz tubular e vai em direção ao interstício 
peritubular. Não adianta ter somente a 
membrana luminal permeável à água é 
necessário que tenha esse gradiente osmótico. 
É valido lembrar também que não há passagem 
de água pela via paracelular, já que esse epitélio 
é virtualmente impermeável à água.ADH E ENAC 
Assim como o ADH estimula a inserção de 
aquaporinas, ele tem estimula canais de sódio 
do tipo ENaC na membrana luminal das células 
principais do ducto coletor, fazendo com que 
essa célula reabsorva mais sódio. (Mecanismo 
de amplificação do gradiente osmótico que 
promove uma maior reabsorção de água). 
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ADH E UT 
Na região do ducto coletor papilar, o ADH 
estimula a inserção de canais de ureia (UT) na 
membrana luminal das células. (Amplifica a 
reabsorção de ureia, mas não modifica a 
secreção na alça de Henle). Assim, o ADH 
promove uma retenção de ureia no interstício 
medular amplificando a hipertonicidade 
medular, aumentando a reabsorção de água. 
 
ADH E NKCC2 
O ADH aumenta a atividade também do 
transportador tríplice na porção espessa 
ascendente da alça de Henle. Se inibido, a 
hipertonicidade medular cai em 50%, pois 50% é 
mantido pela ureia e o restante é por ele. Ou 
seja, o transportador tríplice (de sódio, potássio 
e cloreto) é o principal responsável pela 
hipertonicidade medular – FATOR UNITÁRIO DE 
GERAÇÃO DO MECANISMO CONTRACORRENTE 
MULTIPLICADOR. Quando o ADH estimula a 
inserção desse transportador tríplice, também 
está contribuindo para a amplificação da 
hipertonicidade medular. 
 
Assim: 
Todos esses mecanismos, em suma, estimulam 
a reabsorção de água de maneira direta (pela 
ação de aquaporinas) ou de maneira indireta por 
amplificar a hipertonicidade medular, 
amplificando o gradiente osmótico entre a luz 
tubular e o interstício medular hipertônico. 
Aumentar a reabsorção de água significa 
aumentar a concentração da urina, aumentando 
a capacidade do rim de reter água no plasma. 
Dessa forma, os rins regulam o volume 
(consequentemente a pressão arterial) e a 
tonicidade (osmolalidade) do fluido 
extracelular.