APARELHO URINÁRIO I (Funções, anátomo-fisiologia, FG e DR)

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1 APARELHO URINÁRIO I (Funções, anátomo-fisiologia, FG e DR) Mário Gomes Marques Instituto de Fisiologia da FML 1

2 RINS Órgãos retroperitoniais, correspondendo em conjunto a cerca de 0,5% do peso corporal, mas que recebem cerca de 20% do débito cardíaco 2

3 RIM 3

4 NEFRÓNIO (Néfron) - Unidade Funcional do Rim Cada rim consiste em a nefrónios 4

5 RIM 3 FUNÇÕES FUNDAMENTAIS: -Filtro, removendo produtos do metabolismo e toxinas -Equilíbrio electrolítico e ácido-base - Produção de hormonas Renina 1,25-dihidroxivitamina D 3 Eritropoietina (EPO) Prostaglandinas e Bradicininas 5

6 ERITRÓCITOS Produção 6

7 FORMAÇÃO DA URINA Excreção = Filtração Reabsorção + Secreção 7

8 8

9 TFG Qual a importância da TFG ser de cerca de 180 L /dia? - Permite a excreção rápida de produtos que dependem apenas da filtração para a sua excreção - Dado que o volume de plasma é cerca de 3 L, este é processado cerca de 60 vezes por dia, o que permite controlo rápido de volume e composição dos fluidos corporais 9

10 DETERNINANTES DA FILTRAÇÃO GLOMERULAR TFG = K f x Pressão filtração glomerular Pressão filtração glomerular (10 mm Hg) = Pressão hidrostática glomerular (60 mm Hg) Pressão cápsula de Bowman (18 mm Hg) Pressão coloidosmótica glomerular (32 mm Hg) K f Coeficiente de filtração glomerular 10

11 COEFICIENTE DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR K f É uma medida do produto da condutividade hidráulica e da área dos capilares glomerulares Não pode ser determinado directamente, mas pode ser calculado: K f = TFG / PFG ou K f = 125 ml/min / 10 mmhg K f = 12,5 ml/min/mmhg Por 100g de tecido K f = 4,2 ml/min/mmhg, cerca de 400 x o Kf da maioria dos capilares de outros tecidos (K f = 0,01 ml/min/mmhg) 11

12 FILTRAÇÃO GLOMERULAR Apenas 20% da quantidade total de plasma que passa nas arteríolas aferentes é filtrado 12

13 TAXA FILTRAÇÃO GLOMERULAR Coeficiente de filtração glomerular - Hipertensão, diabetes Pressão hidrostática na cápsula de Bowman - Litíase renal Pressão coloidosmótica glomerular - Proteínas plasmáticas Pressão hidrostática glomerular (depende da PA e das resistências das arteríolas aferente e eferente) - PA (pouco efeito devido à autoregulação) - RAe ( Angiotensina II fármacos) - RAa ( actividade simpática) 13

14 DETERNINANTES DO DÉBITO RENAL Débito Renal = Pressão arterial renal Pressão venosa renal Resistência renal vascular total A autoregulação dos vasos renais faz com que se mantenha um débito quase constante para PA entre 80 e 170 mmhg 14

15 CONTROLO DA FG E DO DR - Activação do SNS baixa a FG e o DR No entanto, se ligeira a moderada, pouco influencia - Endotelina baixa a FG e a TFG - Angiotensina II contrai a arteríola eferente, diminuindo o DR, mas aumentando a TFG - NO Derivado do endotélio Diminui a resistência vascular renal (aumentando o DR) e aumenta a TFG -Bradicinina e Prostaglandinas (E 2 e I 2 ) Vasodilatação aumentando o DR e a TFG 15

16 CONTROLO DA FG E DO DR - AUTOREGULAÇÃO 16

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18 CONTROLO DA FG E DO DR - AUTOREGULAÇÃO - Feedback Tubuloglomerular -Mácula densa: - Autoregulação Miogénica -Semelhante a outros territórios mas muito importante no rim 18

19 Outros Factores que Aumentam o DR e TFG -Dieta rica em proteínas (reabsorção conjunta de aminoácidos e NA + ) -Aumentos significativos da glicémia (reabsorção conjunta de glucose e Na + ) 19

20 APARELHO URINÁRIO II (Mecanismo de contra-corrente e concentração da urina) 20

21 Rato Kangaroo 21

22 PROPRIEDADES COLIGATIVAS (apenas dependentes do número de partículas da solução) Pressão de vapor Ponto de congelação Ponto de ebulição Pressão osmótica Osmolaridade vs Osmolalidade 22

23 Volume Urinário Obrigatório Homem 70 Kg excreta cerca de 600 mosm/dia Capacidade máxima de concentração da urina pelo rim humano é de cerca de 1200 mosm/l Volume urinário obrigatório: 600 mosm/dia = 0,5 L/dia 1200 mosm/l 23

24 Porque é que beber água do mar desidrata rapidamente? 1 L de água do mar contém 1200 mosm de cloreto de sódio É necessário 1 L de urina para excretar essa quantidade Então, porque há desidratação? Porque o rim tem de excretar também produtos do metabolismo, particularmente ureia, que em caso de desidratação equivalem a cerca de 600 mosm/l Portanto, o máximo de cloreto de sódio da água do mar que é excretado em 1 L de urina é de 600 mosm Por cada litro de água do mar ingerido temos de excretar 2 litros de urina (perda de 1 L de líquido extracelular) 24

25 Principais Factores para Produzir urina mais ou menos concentrada Alta osmolaridade do fluido intersticial na medula renal (mecanismo de contra-corrente) Maior ou menor produção de HAD (vasopressina) 25

26 Mecanismo de contra-corrente Depende muito particularmente do arranjo anatómico especial das ansas de Henle e dos vasa recta, que são capilares especializados peri-tubulares da medula renal 26

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28 ANSA DE HENLE - Ramo descendente fino: - Muito permeável à água (20% reabsorvida a este nível) - Pouco permeável a iões e ureia - Porção fina do ramo ascendente: - Impermeável à água e pouco permeável ao sódio, cloro e ureia - Porção grossa do ramo ascendente: - Reabsorção activa de sódio, cloro e potássio (25% reabsorvidos a este nível) e impermeável à água 28

29 Mecanismo de contra-corrente - NaCl e reabsorção activa na porção grossa da ansa de Henle (gradiente de 200 mosm/l) 29

30 Mecanismo de contra-corrente - papel da ureia (pode contribuir com 40 a 50 % em urinas muito concentradas) 30

31 Mecanismo de contra-corrente (papel dos vasa recta) Débito medular da ordem dos 5% de todo o débito renal Circulação muito lenta a nível dos vasa recta A sua forma em U acompanhando a ansa de Henle é fundamental Embora não contribuindo directamente para a hiperosmolaridade medular, evitam que esta diminua 31

32 Mecanismo de contra-corrente (papel dos vasa recta) 32

33 Túbulo distal, ductos colectores e HAD Têm um transporte activo moderado de sódio e cloro Não são permeáveis passivamente ao cloreto de sódio A permeabilidade à água depende da HAD O ducto colector medular é altamente permeável à ureia em presença de HAD 33

34 Sistema de feedback osmoreceptor-adh 34

35 Urina concentrada - níveis de ADH elevados 35

36 Urina diluída - níveis de ADH baixos 36

37 Variações da osmolaridade ao longo do sistema tubular 37

38 APARELHO URINÁRIO (III) (Reabsorção e secreção tubulares) 38

39 RIM (reabsorção e secreção tubulares) Qualquer substância que passe para o filtrado glomerular e entre no sistema de túbulos renais, antes de ser eliminada como urina, passa através de: - Túbulo proximal - Ansa de Henle - Túbulo distal - Túbulo colector - Ducto colector 39

40 TODAS AS SUBSTÂNCIAS QUE CONSTITUEM A URINA SÃO A SOMA DE: Excreção Urinária = Filtração Glomerular Reabsorção Tubular + Secreção tubular 40

41 Filtração, reabsorção e secreção pelos rins Quantidade Filtrada Quantidade Reabsorvida Quantidade Excretada % de Filtrado Reabsorvido Glucose (mg/dia) ,00 Bicarbonato (meq/dia) > 99.9 Sódio (meq/dia) Cloro (meq/dia) Ureia (mg/dia) ,00 Creatinina (mg/dia) ,00 41

42 DO QUADRO ANTERIOR CONCLUI-SE QUE: A Filtração Glomerular e a Reabsorção Tubular são quantitativamente muito maiores que a excreção A reabsorção tubular, ao contrário da FG é muito selectiva 42

43 CONCEITO DE TRANSPORTE MÁXIMO A maioria das substâncias que são activamente reabsorvidas ou secretadas têm um limite de transporte Transporte Máximo Saturação das proteínas e sistemas enzimáticos envolvidos no transporte 43

44 TRANSPORTE DA GLUCOSE 44

45 TÚBULO PROXIMAL - reabsorção - 65% do Na + e H 2 O e uma % um pouco menor de Cl - são reabsorvidos - Cotransporte de Na + preferencialmente com glucose, bicarbonato e iões orgânicos - Concentrações de glucose, bicarbonato e iões orgânicos diminuem ao longo do túbulo - Concentrações de creatinina e ureia aumentam ligeiramente ao longo do túbulo - Osmolaridade e concentrações de Na + e Cl - praticamente constantes 45

46 TÚBULO PROXIMAL - secreção - Secreção importante de ácidos e bases orgânicas tais como: - Sais biliares - Oxalatos - Uratos - Catecolaminas - Rápida remoção destes produtos finais do metabolismo - Alguns fármacos e toxinas - PAH 46

47 ANSA DE HENLE - Ramo descendente fino: - Muito permeável à água (20% reabsorvida a este nível) - Pouco permeável a iões e ureia - Ramo ascendente (porção fina e porção grossa) impermeável à água e ureia - Porção grossa do ramo ascendente: - Reabsorção de sódio, cloro e potássio (25% reabsorvidos a este nível) - Reabsorção de cálcio, bicarbonato e magnésio - No seu final, fluido tubular muito diluído 47

48 TÚBULO DISTAL - 1ª Porção (início do TCD) - Semelhante à porção grossa da ansa de Henle - 2ª Porção (fim do TCD e porção cortical dos túbulos colectores) - Reabsorção de Na + e excreção de K + (células principais) papel da aldosterona - Secreção de H + (células intercaladas) - Impermeável à ureia - Permeabilidade à água controlada pelos níveis de vasopressina (ADH) 48

49 DUCTO COLECTOR MEDULAR - Reabsorção de Na + e água (cerca de 10% do total) determinante da quantidade da urina - Permeabilidade à água controlada pelos níveis de vasopressina (ADH) - Permeável à ureia (ADH) - Secreção de H + 49

50 HORMONAS REGULADORAS HORMONA LOCAL DE ACÇÃO EFEITOS Aldosterona T. Distal / D. Colector reabs. NaCl e água / secr. K+ Angiotensina II T. Proximal reabs. NaCl e água / secr. H+ HAD T. Distal / D. Colector reabs. água e ureia (P. medular) PNA T. Distal / D. Colector reabs. NaCl H. Paratiroideia T. Proximal / P.G.A.Henle / T. Distal reabs. Ca++ / Fosfato 50

51 ACTIVAÇÃO DO SNS - Diminui a excreção de Na + e água, reduzindo a TFG - Aumenta a reabsorção de Na + no T. Proximal e P.G. da Ansa de Henle - Estimula a libertação de renina e formação de angiotensina II 51

52 CONCEITO DE DEPURAÇÃO (CLEARANCE) A clearance renal de uma substância é o volume de plasma que é depurado dessa substância pelos rins por unidade de tempo 52

53 CLEARANCE DE UMA SUBSTÂNCIA S (Para qualquer intervalo de tempo) Clearance s x [ ] Plasmática s = [ ] Urinária s x Volume Urinário Clearance s = [ ] Urinária s x Volume Urinário [ ] Plasmática s 53

54 CLEARANCE DA CREATININA - A creatinina é produzida no organismo, tendo uma [ ] mais ao menos constante em períodos de tempo curtos - Não é reabsorvida - Apenas uma pequena porção é secretada - Usada na prática clínica 54

55 CLEARANCE DA CREATININA (colheita de 24 h) Cl. creatinina (ml/min) = [ ] Urinária creatinina (mg/dl) x Volume Urinário (ml/24h) [ ] Plasmática creatinina (mg/dl) ou Cl. creatinina (ml/min) = [ ] Urinária creatinina (mg/dl) x Volume Urinário (ml/1440min) [ ] Plasmática creatinina (mg/dl) ou ainda Cl. creatinina (ml/min) = [ ] Urinária creatinina (mg/dl) x Volume Urinário (ml) [ ] Plasmática creatinina (mg/dl) x 1440min 55

56 APARELHO URINÁRIO IV (Micção) 59

57 URETERES 60

58 BEXIGA Músculo Detrusor Caracteriza-se pela fácil transmissão do potencial de acção de célula para célula O colo da bexiga tem 2 a 3 cm de comprimento (uretra posterior) e é composto por músculo detrusor interposto por numerosas fibras elásticas (esfíncter interno) À frente da uretra posterior, a uretra passa através do diafragma urogenital, que contém uma camada de músculo esquelético voluntário (esfíncter externo) 61

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60 ESFÍNCTERES DA URETRA ESFÍNCTER INTERNO ESFÍNCTER EXTERNO TIPO DE MÚSCULO Liso Esquelético NERVO Hipogástrico Pudendo TIPO DE INERVAÇÃO Autonómica Somática 63

61 ENCHIMENTO DA BEXIGA E PRESSÃO DA BEXIGA O CISTOMETROGRAMA 64

62 REFLEXO DA MICÇÃO Estimulação de receptores de estiramento na parede da bexiga (em particular, na uretra posterior) Condução à medula sagrada através dos nervos pélvicos Estimulação reflexa da bexiga, através dos mesmos nervos, pelo S N Parassimpático, causando contracção da bexiga 65

63 CICLO DO REFLEXO DA MICÇÃO 1) Progressivo e rápido aumento de pressão a partir de uma determinada pressão basal 2) Período de pressão constante (alguns segundos a mais de 1 minuto) 3) Retorno à pressão basal da bexiga Quando ocorre um reflexo sem sucesso em esvaziar a bexiga, em geral o reflexo é inibido por alguns minutos a uma hora, até que ocorra novo reflexo - Inibição ou facilitação pelos centros superiores 66