Fisiologia do sistema renal

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Os rins desempenham três funções 
básicas no organismo: 
▪ Filtram e excretam produtos metabólicos e 
toxinas do sangue através da urina; 
▪ Regulam o equilíbrio de fluidos e eletrólitos 
sanguíneo, além do mecanismo de equilíbrio 
ácido-base; 
▪ Desempenham papel endócrino, produzindo 
hormônios relacionados à hematopoese, 
metabolismo de cálcio e regulação da pressão 
arterial. 
Anatomia Funcional 
Os rins são órgãos pares, em forma de feijão, com o 
peso aproximado de 200-300g cada, retroperitoneais, 
se estendendo da topografia da vértebra T12 à 
vértebra L3. São recobertos por uma cápsula fibrosa 
de tecido conjuntivo denso frouxamente ligada ao 
parênquima renal, e possuem um hilo, por onde 
entram a artéria renal e nervos, e de onde saem a 
veia renal, vasos linfáticos e os ureteres. 
Um corte do rim revela duas camadas: 
▪ Córtex: mais exterior e de aspecto granular. 
Nesta camada funcional há grande presença de 
glomérulos e de estruturas epiteliais enoveladas 
em forma de túbulos; 
▪ Medula: mais interna e de coloração mais 
escura. É subdividida em 8 a 18 pirâmides 
renais, cujos topos terminam na pelve renal. 
Apesar de representar apenas 0,5% do total do peso 
corpóreo, os rins recebem cerca de 20% do total do 
débito cardíaco. É exatamente esse fato que permite 
aos rins formar um ultrafiltrado nos glomérulos. 
Somente para se ter uma idéia inicial da sequência 
de elementos vasculares renais, temos: 
Arteríola aferente - Rede capilar glomerular - 
Arteríola eferente - Rede capilar peritubular 
Unidade Funcional do Rim: O Néfron 
Cada rim possui em média de 800.000 a 1.000.000 de 
néfrons, que consistem em: 
▪ Um Glomérulo: conjunto de vasos sanguíneos a 
partir dos quais se forma o filtrado; 
▪ Um Túbulo: estrutura epitelial com muitas 
subdivisões que convertem o filtrado sanguíneo 
em urina 
Essas duas estruturas encontram-se na cápsula de 
Bowmann, que envolve o glomérulo e contem o 
espaço de Bowmann, onde o filtrado passa do 
sistema vascular para o sistema tubular. 
Existem dois grupos de Néfrons: 
▪ Superficiais: possuem curtas extremidades, 
situando-se no córtex, e indo até a fronteira 
medular; 
▪ Justamedulares: desempenham importante 
papel na produção de urina concentrada. 
Anatomicamente, se estendem até o topo da 
medula. 
Componentes do Corpúsculo Renal 
O corpúsculo renal, outrora chamado “corpúsculo 
de Malpighi”, é a estrutura formada pelo glomérulo 
e pela cápsula de Bowmann, que reveste cada um 
dos glomérulos. 
 
 
Fisiologia do sistema renal 
Abordando o corpúsculo renal em sua estrutura 
celular/histológica tem-se: 
▪ Membrana Basal Glomerular (MBG), que se 
compõe de três camadas (lâmina rara interna, 
lâmina densa e lâmina rara externa). Essa 
membrana está localizada entre células 
endoteliais e os processos dos podócitos e separa 
a camada endotelial da camada epitelial em todo 
o glomérulo. Entretanto, sua mais marcada 
função é desempenhada como uma barreira 
funcional de filtração, restringindo a passagem 
de grandes moléculas para o filtrado. Essa 
estrutura é bastante afetada em algumas 
doenças auto-imunes e infecciosas; 
▪ Células Mesangiais, que secretam matriz 
extracelular (MEC) e dão suporte físico aos 
capilares glomerulares; 
▪ Mácula Densa, que é uma região de células 
epiteliais especializadas da porção final da alça 
de Henle (parte espessa ascendente) que se 
conecta ao glomérulo. É bastante sensível às 
alterações de osmolaridade, principalmente à 
concentração de NaCl. Uma baixa no volume 
de água corporal é detectada pela Mácula Densa, 
que produz sinais moleculares que, por sua vez, 
promovem a secreção de renina por outras 
regiões do aparelho justaglomerular. 
▪ Células Justaglomerulares, também conhecidas 
como células granulosas, estão presentes na 
parede da arteríola aferente e produzem, 
estocam e liberam renina. 
Componentes Tubulares do Néfron 
Túbulo Proximal 
Pode ser dividido em parte contorcida e parte reta. 
Suas células contem lisossomos, vacúolos 
endocíticos e retículo endoplasmático bem 
desenvolvidos, além de grande quantidade de 
aparelhos de Golgi. É onde 65% do NaCl e da água 
são reabsorvidos, e onde o cálcio também tem sua 
reabsorção de forma passiva. Aqui também ocorre a 
reabsorção de cerca de 90% do bicarbonato, de toda 
a glicose e aminoácidos, uréia, ácido úrico, potássio 
e magnésio. Secreta uratos e creatinina, além de 
excretar drogas ligadas a proteínas tóxicas; 
Alça de Henle 
Possui as partes descendente, ascendente delgada e 
ascendente espessa. Suas células são bem menos 
complexas estruturalmente que as do Túbulo 
Proximal. Desempenha um importante papel 
gerando um meio hiperosmótico no interstício 
renal. Responsável pela reabsorção de 25-35% do 
NaCl, e onde o Magnésio entra em contratransporte 
com o Potássio. O ramo espesso ascendente é 
impermeável à água. É o principal alvo dos 
diuréticos mais potentes, ditos diuréticos de alça 
(Duuh!); 
Túbulo Contorcido Distal 
Inicia-se na mácula densa e termina na transição 
com o túbulo conector. É permeável à água na 
presença e ADH. Regula de forma ativa a excreção 
de cálcio. Há grande hetero-geneidade de células; 
Túbulo Conector 
Termina na transição com o tubo coletor. Suas 
células produzem a calicreína renal; 
Túbulo Coletor 
Possui dois segmentos, um coletor inicial e um 
coletor medular. É uma zona responsável pelo 
equilíbrio, já que é aqui o local de ação do ADH e a 
Aldosterona. Na sua porção cortical há secreção de 
H+ e reabsorção de K+, podendo também secretar 
HCO3-. É na sua porção medular que ocorre a 
modificação final da urina, onde, dependendo da 
composição original desta, pode haver reabsorção de 
NaCl, água, uréia; secreção de H+ e NH3; e secreção 
ou reabsorção de K+. As células principais possuem 
um cílio central. 
Principais Elementos da Função Renal 
A principal função dos elementos tubulares do rim 
é recuperar a maior parte do fluido e dos solutos 
filtrados inicialmente nos glomérulos. 
A recuperação da maior parte do filtrado ocorre no 
túbulo proximal, que absorve NaCl e NaHCO3, 
assim como volume de água (ativamente). Também 
absorve glicose e aminoácidos, assim com Ca2+, 
HPO42- e SO42-. 
O túbulo proximal também regula o equilíbrio 
ácido-base, reabsorvendo HCO3- e secretando 
NH4+. 
A principal função da alça de Henle é a formação de 
urina concentrada ou diluída, dependendo das 
condições corpóreas sistêmicas, através da bomba 
de Na+/Cl-. 
A principal função do Túbulo Contorcido Distal e 
do Túbulo Coletor é o controle fino de excreção de 
sal e água. Como já dito, são os principais sítios de 
atuação da vasopressina e da aldosterona. 
Mecanismos Regulatórios do Aparelho 
Justaglomerular 
Existem dois mecanismos básicos de regulação 
exercidos pelo aparelho justaglomerular que se deve 
ter em mente. São eles: 
I. Um aumento na concentração de NaCl 
(observado pela Mácula Densa) leva a uma 
diminuição da taxa de filtração glomerular, através 
de uma vasocontrição da arteríola aferente. 
II. Uma diminuição da Pressão Arterial (observada 
em nível da artéria renal) leva à liberação de Renina, 
e toda a cascata do sistema Renina-Angiotensina-
Aldosterona, que, por sua vez, desempenham 
diversos mecanismos para o aumento da Pressão 
Arterial Sistêmica, como vasoconstrição arterial, 
aumento da reab-sorção de Na+ e água. 
Controle Nervoso dos Rins 
O importante a se saber deste tópico é que toda a 
inervação autonômica do rim é exclusivamente 
simpática, originando-se no plexo celíaco. 
Principais efeitos da liberação das catecolaminas de 
origem simpática: 
▪ Vasocontrição 
▪ Aumento da Reabsorção de Na+ no TCP 
▪ Aumento da secreção de Renina 
Rim como Órgão Endócrino 
Apesar de a principal função renal ser a produção de 
urina para o expurgo de substâncias nocivas ao 
corpo, outra importante função atribuída a estesimportantes órgãos é uma ação endócrina. Dentre 
as principais destacam-se: 
▪ Produção de Renina pelo AJG 
▪ Conversão de Vitamina D ativa 
▪ Produção de Eritropoetina em resposta a baixos 
níveis de PO2 
▪ Produção de prostaglandinas, calicreína, cininas 
Curiosidade: É por esta razão que quando um novo 
rim é transplantado em um paciente nefropata, o 
antigo rim afetado, mesmo sem desempenhar sua 
função urinária normal é deixado no lugar, já que 
pode ainda desenvolver algumas dessas atividades 
endócrinas. “E bota onde o novo rim?” Põe em uma 
das duas fossas ilíacas, geralmente à esquerda! 
Clearance Renal 
Fala-se aqui em Clearance Renal, também chamado 
Depuração Renal, para que se compreenda alguns 
conceitos mais à frente. Entende-se Clearance de 
um soluto como o volume virtual de plasma 
sanguíneo, por unidade de tempo, que deve passar 
pelo sistema glomerular para que se obtenha uma 
determinada quantidade daquele soluto na urina 
final. 
Através do Clearance Renal podem-se avaliar as 
três funções básicas do rim: filtração glomerular, 
reabsorção tubular e secreção tubular. 
Os Ureteres e a Bexiga 
Ureteres 
Os ureteres servem como passagem de urina da 
pelve renal para a bexiga. Estão localizados 
retroperitonealmente, passando por cima das 
artérias ilíacas comuns bilateralmente, 
continuando-se na pelve. Entram na porção ínfero-
posterior da bexiga, atravessando obliquamente a 
sua parede. 
Possuem musculatura lisa, cuja contração é 
peristáltica, originada de impulsos da porção 
proximal da pelve renal, com uma freqüência de 2 a 
6 impulsos/minuto. Essa peristalse move a urina 
em direção caudal, rumo à bexiga, e pode ocorrer 
sem inervação. Nesta ocasião é modulada apenas 
pelo sistema nervoso autonômico parassimpático, 
que aumenta a contratilidade dos ureteres pela ação 
colinérgica nos receptores muscarínicos 
colinérgicos, enquanto o simpático modula a 
contratilidade ureteral através da norepinefrina (α-
excitatório e β-inibitório). 
Bexiga 
Consiste em uma porção principal (corpo), que 
coleta a urina, e uma extensão (colo), que se conecta 
à uretra. Sua luz é de epitélio de transição. 
Possui três mal-definidas camadas musculares que 
constituem o chamado músculo detrussor da 
bexiga. Na sua parede posterior está o esfíncter 
interno(músculo liso). Adjacentemente está o 
esfíncter externo, com fibras musculares estriadas. 
A bexiga e seus esfíncteres recebem inervação 
parassimpática, simpática e somática: 
▪ Inervação Simpática: Nervos de T10 a T12 
(Nervo Hipogástri-co); 
▪ Inervação Parassimpática: Nervos S2 a S4 
(Nervo Esplâncnico Pélvico) 
▪ Inervação Somática: Neurônios motores de S2 
a S4, via nervo pudendo. 
 
A reabsorção da glicose exemplifica 
bem os mecanismos de reabsorção de 
determinadas substâncias dentro dos 
túbulos renais. Normalmente não existe 
glicose na urina ou no máximo, existem 
apenas ligeiros traços daquela substância, 
enquanto no plasma a sua concentração 
oscila entre 80 e 120mg%. Toda a glicose 
filtrada é ràpidamente reabsorvida nos 
túbulos. À medida que a concentração 
plasmática de glicose se aproxima dos 
200mg%, o mecanismo reabsortivo é 
acelerado até atingir o ponto máximo, em 
que a reabsorção se torna constante, não 
podendo ser mais aumentada. Esse ponto 
é chamado limiar de reabsorção da glicose. 
Acima do valor plasmático de 340mg%, a 
glicose deixa de ser completamente 
absorvida no sistema tubular e passa para 
a urina, podendo ser facilmente detectada 
pelos testes de glicosúria. 
A reabsorção nos túbulos renais 
obedece à diferença de concentração das 
substâncias entre o espaço intersticial 
peri-tubular e os vasos retos peritubulares. 
A reabsorção de água é dependente da 
reabsorção de íon sódio, que é o soluto mais 
reabsorvido nos túbulos renais. 
Os mecanismos de transporte na 
reabsorção tubular podem ser ativos ou 
passivos, dependendo da necessidade de 
utilizar energia celular para a sua 
realização. O sódio, a glicose, os fosfatos e 
os aminoácidos estão entre as substâncias 
cujo transporte é feito com utilização de 
energia celular, transporte ativo. 
A reabsorção de sódio pelos túbulos 
renais é dirigida pela bomba Na+/K+ 
- ATPase presente na membrana 
basolateral (voltada para o sangue), que 
mantém uma baixa concentração de sódio 
junto à célula tubular. O sódio filtrado no 
lúmen tubular entra na célula conduzida 
por seu baixo gradiente de concentração via 
um transportador transmembrana (que 
também pode levar outro soluto, X) ou via 
um canal localizado na membrana 
luminal. Em cada segmento tubular, o 
sódio entra passivamente na célula, 
seguindo o gradiente eletroquímico 
favorável criado pela bomba Na+/K+-
ATPase. A entrada do sódio luminal ocorre 
através de um mecanismo diferente que 
atua em cada um dos segmentos do 
néfron. O túbulo proximal reabsorve o 
bicarbonato filtrado e outros solutos, tais 
como glicose, fosfato, aminoácidos e 
citrato. Um transportador de Na+-K+-2Cl- 
medeia a entrada do Na+ no braço 
ascendente da alça de Henle. O túbulo 
distal apresenta um cotransportador de 
Na+/Cl-. O Na+ entra nas células 
principais do ducto coletor cortical através 
de canais de Na+ existentes na membrana 
luminal. 
Em condições normais, todo o 
bicarbonato filtrado é reabsorvido ao longo 
do néfron num processo que não ocorre 
saturação. A reabsorção de HCO3- é 
indireta, uma vez que é removido do fluido 
tubular na forma de CO2 e H2O. Depois o 
bicarbonato sai pela membrana 
basolateral de co-transporte Na+ (HCO3-
) e outros mecanismos como o tracador Cl- 
/ HCO3- e Na+ (HCO3-). 
Alterações na pressão parcial de gás 
carbônico arterial associam-se a 
alterações paralelas na reabsorção de 
bicarbonato ou na secreção de íons de 
hidrogênio. A diminuição da pressão 
parcial de gás carbônico arterial inibe a 
secreção hidrogênio e a reabsorção 
bicarbonato, e o aumento da pressão 
parcial de gás carbônico arterial estimula 
este processo. A reabsorção de bicarbonato 
é afetada pela concentração plasmática de 
bicarbonato, na qual o HCO3- filtrado é 
quase totalmente absorvido até certo nível 
plasmático de bicarbonato acima do qual 
aumenta a excreção de HCO3-, enquanto 
que a excreção de hidrogênio está inibida. 
A aldosterona também estimula a 
secreção de H+ pelos ductos coletores. Na 
acidose metabólica, a resposta renal lógica 
é a reabsorção completa de HCO3-. A 
secreção renal de H+ é estimulada pelos 
níveis plasmáticos elevados de aldosterona 
que, deste modo, auxilia a reabsorção de 
todo o bicarbonato bem como a titulação de 
tampões que não o bicarbonato. Este 
mecanismo de secreção de aldosterona em 
resposta à acidose é, em parte, dependente 
da secreção de renina. 
A excreção de amônio e a sua taxa 
de produção são reguladas e sofrem 
alterações adaptativas em certos 
desequilíbrios ácido-base. 
Apesar de a urina ser um 
ultrafiltrado do plasma, pequenas 
moléculas de baixo peso molecular 
(albumina) participam do filtrado. A 
maior parte das proteínas filtradas é 
reabsorvida pelas células epiteliais 
tubulares. A proteinúria pode resultar da 
diminuição da capacidade de reabsorção 
tubular ou de lesão tubular, mas a 
maioria das proteinúrias é uma 
consequência da alteração da filtração 
glomerular. 
 
A importância dos rins na regulação do ph 
do organismo 
 
Muitas reações químicas que ocorrem 
dentro de uma célula, ou mesmo fora dela, 
dependem do pH. Pequenas variações no pH podem 
afetar a velocidade das reações químicas ou mesmo 
não permitir que elas ocorram, o que pode acarretar 
na morte celular. 
O organismo dispõe, para regular o pH e 
preservar as condições ótimas para as funções 
celulares, do mecanismo químico, do centro 
respiratório e também do mecanismo renal que 
pode excretar tanto urina ácida como alcalina, 
reajustando a concentração de H+ no liquido 
extracelularpara níveis normais durante a acidose 
ou alcalose. 
As duas primeiras linhas de defesa evitam 
que a concentração de H+ se altere muito até que a 
resposta mais lenta da terceira linha de defesa, os 
rins, consiga eliminar o excesso de acido ou base do 
corpo. 
Os rins regulam essa concentração através 
de três mecanismos fundamentais: secreção de H+, 
reabsorção de HCO3 filtrado e pela produção de 
novo HCO3 através do sistema tampão de fosfato e 
o sistema tampão de amônia. Para manter o 
equilíbrio acido-base é necessário que ocorra a 
proporção um para um, ou seja, para cada 
bicarbonato reabsorvido, um H+ precisa ser 
secretado. 
Quando há uma redução na concentração de 
H+ do liquido extracelular (alcalose) os rins não 
conseguem reabsorver todo o HCO-3 filtrado 
aumentando, assim, a excreção desse. Como o 
HCO-3 normalmente tampona o H+ no liquido 
extracelular, essa perda de HCO-3 significa o 
mesmo que acrescentar H+ ao liquido. Desta forma, 
na alcalose, a remoção de HCO3- eleva a 
concentração de H+ do liquido extracelular para os 
níveis normais. 
Na acidose, os rins não excretam HCO3- na 
urina, mas reabsorvem todo aquele que foi filtrado 
e produzem novo bicarbonato, que é acrescentado 
de volta ao liquido extracelular. Isto reduz a 
quantidade de H+ do liquido extracelular para os 
níveis normais. 
Além disso, como citado, no sistema renal 
existe a contribuição dos tampões de P-3 4 e NH3 para 
a geração de novos HCO3-, por exemplo quando 
todo bicarbonato tiver sido reabsorvido e não 
estiver mais disponível para combinar-se com o H+, 
qualquer excesso de H+ pode combinar-se com íons 
fosfato ou outros tampões. Depois que o H+ se 
combina com o HPO4- para formar H2PO4- pode 
ser secretado como um sal de sódio (NaH2PO4), 
carreando o H+ em excesso. 
Já a formação de novos HCO3- pela 
amônia, se dá através das reações da glutamina que 
resultam na formação de dois NH4+ que vão ser 
secretados no lúmen tubular e dois HCO3- que 
serão reabsorvidos, contribuindo para o equilíbrio 
acido-base do organismo 
 
	Túbulo Proximal
	Alça de Henle
	Túbulo Contorcido Distal
	Túbulo Conector
	Túbulo Coletor
	Ureteres
	Bexiga