Regulação da tonicidade do FEC

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1 Regulação da tonicidade do FEC Jackson de Souza Menezes Laboratório Integrado de Bioquímica Hatisaburo Masuda Núcleo de Pesquisas em Ecologia e Desenvolvimento Sócio-Ambiental Universidade Federal do Rio de Janeiro

2 Regulação da tonicidade do fluido extracelular Osmolaridade: Número de moles de partículas osmoticamente ativas por litro de solução. mol Vol solução (L) Osmolalidade: Número de moles do soluto por quilograma de água. mol Vol solução (Kg)

3 Regulação da tonicidade do fluido extracelular Tonicidade: Determinada pelo número de partículas osmoticamente ativas em um compartimento. Força tônica: É dependente da permeabilidade da membrana das células. O número de partículas osmoticamente ativas geram movimento de solvente.

4 Tonicidade Hemácias Hipertônico Isotônico Hipotônico Concentração de solutos no espaço extracelular Alta Sem diferença Baixa

5 Qual a importância da regulação da osmolaridade plasmática? Balanço de água Balanço de sal Homeostase

6 Balanço de água Na situação de equilíbrio, a ingestão de água iguala a sua eliminação. A eliminação de água ocorre através da urina (diretamente relacionada com perdas de soluto 0,5-20 l/dia), fezes ( ml/dia), suor e trato respiratório. O ganho de água ocorre por: ingestão, contida em alimentos e produzida pela oxidação de carboidratos, proteínas e gorduras.

7 Balanço de água Retenção de água: reduz a Posm. Perda de água: eleva a Posm. A sobrecarga de água suprime a secreção de ADH e a sede e vice-versa.

8 Sede Quando ocorre elevação da Posm, ou quando o volume e/ou pressão do sangue são diminuídos, o indivíduo sente sede. Desses estímulos, a hiperosmolaridade plasmática é o mais potente pois aumento de apenas 2 a 3% da Posm causa uma forte sede, enquanto uma queda de 10 a 15% de volume ou pressão são requeridos para produzir o mesmo efeito. Córtex cerebral influencia o comportamento da sede.

9 Homeostase da osmolaridade plasmática 1% = ADH > 3% = Centro da sede

10 Osmorreceptores Células capazes de detectar a variação da osmolaridade plasmática Centrais: localizados em células próximas ao núcleos supraóticos e paraventriculares do hipotálamo Estão fora da barreira hematoencefálica Periféricos: localizados no sistema porta hepático

11 Como o organismo reage a alterações na osmolaridade plasmática? Osmorreceptores cerebrais: são ativados por pequenas variações da osmolaridade do plasma. Diminuição do volume efetivo circulante. ANG II = efeito dipsogênico.

12 Osmorreceptores OVLT = órgão vascular da lâmina terminal OSF = órgão subfornical do hipotálamo

13 Ativação dos osmorreceptores da osmolaridade Efluxo de água dos osmorreceptores Deformação estrutural Secreção de ADH da freqüência de disparos de PA Ativação dos NSO e NPV

14 Osmolaridade plasmática e secreção de ADH

15 Hormônio anti-diurético

16 Hormônio anti-diurético Síntese do ADH Liberação do ADH

17 ADH Controle osmótico da secreção de ADH Osmorreceptores hipotalâmicos hipófise posterior estímulo ou inibição da secreção de ADH. Controle hemodinâmico da secreção de ADH Barorreceptores (átrio esquerdo e vasos pulmonares/arco aórtico e seio carotídeo hipófise posterior estímulo ou inibição da secreção de ADH

18 ADH Ações do ADH (ou Arginina-vasopressina) Promove o aumento da reabsorção de água no rim (ducto coletor). Contribui com o efeito de vasoconstrição.

19 ADH Dois receptores de membrana da célula: V1 = Aumenta Ca +2 intracelular levando a vasoconstrição. V2 = Aumenta AMPc levando a inserção de canais de água nas células do ducto coletor.

20 ADH Presença de receptores de ADH

21 ADH Glomérulo Causa contração das células mesangiais diminuindo o RFG. Porção espessa da alça de Henle cortical (TAL) Aumenta atividade do transportador Tríplice aumentando a reabsorção de Na +.

22 ADH Ducto coletor Promove a inserção de canais de água na membrana apical das células aumentando a permeabilidade das células à água. Ducto coletor medular interno Aumenta a permeabilidade das células à uréia.

23 Regulação da secreção do ADH Osmolaridade plasmática +

24 Regulação da secreção de ADH Alteram ADH: OSMOLARIDADE PLASMÁTICA e outros fatores não osmóticos: * modificações de volume do FEC * dor *estresse emocional *drogas Narcóticos Nicotina álcool cafeína

25 Reabsorção e excreção renal de água A propriedade que o rim apresenta de poder variar tão amplamente o volume (0,5 a 20L/dia) e a concentração (50 a 1400 mosm) da urina é devido, primordialmente, a 3 características da função renal: a formação da hipertonicidade medular; conservação da hipertonicidade medular. equilíbrio osmótico entre o fluido do túbulo coletor e o interstício peritubular;

26 Formação da hipertonicidade medular Efeito unitário do sistema contracorrente e o sistema contracorrente multiplicador

27 Formação da hipertonicidade medular A alça de Henle é um sistema contracorrente multiplicador: Porção descendente: concentradora Porção ascendente: diluidora Ela forma dois gradiente: um horizontal e outro vertical Quanto mais longa for a alça maior será o gradiente vertical e depende da velocidade do fluido intratubular.

28 Formação da hipertonicidade medular O papel da uréia: Principal catabólito do metabolismo protéico Ciclo renal da uréia Porção fina descendente: UT2 memb. Luminal e UT3 basolateral Ducto coletor: UT1 apical e UT4 basolateral

29 Formação da hipertonicidade medular

30 Equilíbrio osmótico entre o fluído tubular do coletor e o interstício Conservação da hipertonicidade medular: O papel dos vasos retos: Remover do interstício medular o NaCl, uréia e água acrescentados ao interstício pelas diferentes porções tubulares medulares. Manter o equilibrio. O papel da uréia (ADH): contribui com 50% para a concentração da medula na região papilar O papel do ADH:

31 Manipulação de água no néfron

32 Reabsorção de água pelo ducto coletor Na + 2 Cl - K +

33 Efeito do ADH nas células do ducto coletor: aumento da permeabilidade a água

34 Efeito do ADH nas células do ducto coletor: aumento da permeabilidade a sódio Células principais: ducto coletor 2K + ATP 3Na + [Na + ] Na + Na + AMPc m Na + ENaC V2 K + Luminal Baso-lateral

35 Aumento da permeabilidade a uréia Ducto coletor papilar Uréia 2K + ATP 3Na + Uréia AMPc m Uréia UT V2 Luminal Baso-lateral

36 Aumento do transporte de Na +, K + e Cl - pelo transportador tríplice Porção espessa ascendente da alça de henle 2K + ATP 3Na + [Na + ] Na + K + 2Cl - V2 Na + K + AMPc m 2Cl - Na + K + Cl - K + 2Cl - Luminal Baso-lateral

37 Efeito do ADH na concentração urinária

38 Osmolaridade plasmática Regulação da secreção do ADH Normalização da osmolaridade plasmática + reabsorção de água pelo DC

39 O que ocorre quando há algum defeito neste sistema? No caso do eixo hipotálamo-neurohipófise-rim, surgimento do diabetes insípidus

40 Diabetes insípidus neurogênica X X X X reabsorção de água pelo DC Intensa diurese (15-20l/dia)

41 Diabetes insípidus nefrogênica reabsorção de água pelo DC Intensa diurese (15-20l/dia)