OS RINS FISIOLOGIA RENAL

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1 OS RINS FISIOLOGIA RENAL Prof.Msc.Moisés Mendes É o órgão responsável pela filtração do sangue e pela produção de urina. Situado na região dorsal do corpo, atrás do peritônio e anterior aos músculos lombares. Estrutura dos rins Rins recebem cerca de 20-25% do sangue do coração Representam cerca de 0,4% do peso corporal ( g) 1

2 Funções dos Rins MANUTENÇÃO DO MEIO INTERNO Filtração do plasma (ajuste do volume do líquido) Reabsorção de substâncias úteis (composição) Produção e secreção de hormônios (composição) Eliminação de substâncias residuais Funções Básicas DIÁLISE - filtração do sangue pelos rins DIURESE - excreção elevada de urina MICÇÃO - processo de esvaziamento da bexiga urinária, ato de urinar DIURÉTICO - substâncias que desencadeiam a diurese HOMEOSTASE- Manutenção da constância do volume e da composição dos líquidos corporais Processos Renais FILTRAÇÃO do plasma sangüíneo fluido membrana semipermeável retenção de grande moléculas (proteínas) passagem de água, sais, carboidratos e aminoácidos REABSORÇÃO soluto e água (luz corpo) SECREÇÃO várias substâncias (corpo luz) TRANSPORTE ATIVO soluto contra gradiente eletroquímico dispêndio de energia metabólica Produção de Urina GLOMÉRULOS Pressão FILTRAÇÃO Filtrado glomerular OU URINA PRIMÁRIA TÚBULOS RENAIS Pressão REABSORÇÃO E Fluido Tubular SECREÇÃO PELVE RENAL URINA 2

3 Processos Renais FILTRAÇÃO REABSORÇÃO SECREÇÃO EXCREÇAO URINA Processo de Filtração Marca o início da produção de urina nos rins Formação do ultrafiltrado Ocorre passagem passiva de grande quantidade de água e solutos pela membrana de filtração do sangue para o espaço capsular Membrana de Filtração Composta por: Endotélio fenestrado do capilar glomerular Membrana Basal Células epiteliais (podócitos) que envolvem a superfície externa da membrana basal capilar (Fendas de filtração) As substâncias são filtradas com base: Tamanho Molecular Propriedades elétricas Processo de Filtração O fluxo de Água carrega íons, glicose, uréia e outras moléculas pequenas Grandes proteínas e células sangüíneas são retidas Pedicelo do Podócito FENDA DE FILTRAÇÃO Fenestra Membrana Basal Endotélio Glomerular Glóbulos Vermelhos Corpo do Podócito 3

4 Filtrado Glomerular Composição semelhante ao plasma sangüíneo Exceto Células Sangüíneas Proteínas Plasmáticas de elevado peso molecular A filtrabilidade de solutos é determinada pelo seu tamanho e carga elétrica Àmedidaqueopesomolecular afiltrabilidade Grandes moléculas de carga negativa são menos facilmente filtradas do que as de carga positiva Filtrado Glomerular Filtrabilidadede algumas substâncias nos Capilares Glomerulares Substância Peso molecular Filtrabilidade Água Sódio Glicose Albumina ,005 Analogia Preparar o café é exemplo de filtração Usapapeldefiltro Água e pequenos solutos passam, grandes solutos não Usa a força da gravidade QUAL A FORÇA NO GLOMÉRULO? PRESSÃO SANGÜÍNEA Forças Determinantes da Filtração PRESSÃO HIDROSTÁTICA Pressão sangüínea no interior dos capilares glomerulares Força líquidos para fora do capilar Promove a Filtração PHde 80 a 180mmHg É determinada por 3 variáveis Pressão Arterial Resistência das Arteríolas Aferentes Resistência das Arteríolas Eferentes 4

5 Forças Determinantes da Filtração PRESSÃO ONCÓTICA Pressão causada pelas proteínas Forçam líquidos para dentro do capilar PO aproximadamente 25mmHg PRESSÃO CAPSULAR Pressão na luz da cápsula glomerular Forçam líquidos para dentro do capilar PCde 10 a 15mmHg Pressão de Filtração PF = PH (PO + PC) Vamos Calcular!!! CONSIDERANDO OS VALORES: PH60 mmhg PO32 mmhg PC18 mmhg QUAL A PRESSÃO DE FILTRAÇÃO?????? PF = PH (PO + PC) PF = 60 ( ) PF = PF = 10 mmhg Forças Determinantes da Filtração Pressão Hidrostática promove a filtração PH = 60mm Hg Pressão Oncótica opõe a filtração PO = 28mm Hg Pressão Capsular opõe a filtração PC = 15mm Hg Taxa de Filtração Glomerular - TFG Quantidade total de filtrado formado pelo rim por minuto (ml/min) Rim normal a TFG é aproximadamente 125mL/min Mecanismos de auto-regulação neutralizam as mudanças na TFG A TFG DEPENDE DA: PERMEABILIDADE DA MEMBRANA PRESSÃODEFILTRAÇÃO PF=PH (PO+PC) TFG 125mL/min PF = 60 - ( ) = 17mm Hg 5

6 Taxa de Filtração Glomerular - TFG TAXA DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR (TFG) Ritmo em que o filtrado glomerular é formado FLUXO SANGÜÍNEO RENAL (FSR) Ritmo em que o sangue flui para os rins 1000mL/dia FLUXO PLASMÁTICO RENAL (FPR) Refere-se à parte do FSR que é o plasma 60% do FSR FRAÇÃO DE FILTRAÇÃO (FF) É a fração ou porcentagem do fluxo plasmático que passa através do glomérulo e se transforma em filtrado glomerular FF = TFG/FPR Fatores que alteram ( TFG) PRESSÃO ARTERIAL DIÂMETRO DAS ARTERÍOLAS ALTERAÇÕES NO FLUXO SANGÜÍNEO RENAL E NA FILTRAÇÃO GLOMERULAR Auto- Regulação da TFG Ocorre por mecanismos totalmente intrínsecos aos rins, independentes do suprimento nervoso externo Os rins mesmo desnervados e transplantados ainda mantêm a auto-regulação Em condições normais, esses mecanismos mantêm o fluxo sanguíneo renal (FSR) e a filtração glomerular (FG) relativamente constantes, a despeito das variações na PA Mecanismos renais Intrísecos AUTO-REGULAÇÃO DO FLUXO SANGÜÍNEO RENAL E FILTRAÇÃO GLOMERULAR. - MECANISMO MIOGÊNICO Responde a mudanças na pressão arterial (PA) - FEEDBACK TÚBULOGLOMERULAR Responde a mudanças na intensidade do Fluxo do Líquido Tubular (Mácula Densa) gera feedback para o glomérulo 6

7 Mecanismo Miogênico A Pressão Sangüínea aumentada dilataria uma artéria, e ela responderia com a contração. Assim, o FSR seria diminuído e a PH reduzida. A PH glomerular reduzida diminuiria a TFG PRESSÃO ARTERIAL Vasoconstricção FILTRAÇÃO GLOMERULAR A Pressão Sangüínea diminuída causaria menor tensão, e o vaso sangüíneo dilataria para aumentar o FSR e a PH glomerular, aumentando assim a TFG PRESSÃO ARTERIAL Vasodilatação FILTRAÇÃO GLOMERULAR Mecanismo Miogênico Variações na pressão sangüínea, afetam diretamente o diâmetro da arteríola, promovendo uma constricção ou uma dilatação, e assim, alteram o fluxo sangüíneo glomerular e a filtração glomerular 7

8 Mecanismo Tubuloglomerular Na teoria justaglomerular, acredita-se que a hipoperfusão renal, resultante de baixa pressão sangüíneo ou da depleção do volume sangüíneo, faça com que as células justaglomerulares secretem renina O mecanismo de Feedback Tubuloglomerular está associado à teoria justaglomerular de auto-regulação Mácula Densa É a porção do túbulo contorcido distal que passa entre as arteríolas Constituída por células epiteliais densas Quimiorreceptor sensível à alteração na taxa de aporte de sódio ou cloro no túbulo distal Células Mesangiais Extraglomerulares entre as arteríolas aferentes e eferentes Têm função de suporte estrutural, atividade fagocítica e contrátil Sintetizam Prostaglandina (mediadores celulares) e Citosol (líquido citoplasmático) Células Justaglomerulares CÉLULAS GRANULARES Localizadas na arteríola aferente (eferente) Fibra muscular lisa modificada (células mioepiteliais) Barorreceptores vasculares renais Sintetizam e armazenam a RENINA 8

9 Aparelho Justaglomerular Mecanismo Tubuloglomerular NaCl MÁCULA DENSA NaCl A Pressão Sangüínea diminuída faz com que as células Justaglomerulares secretem Renina Angiotensinogênio - Angiotensina I Angiotensina II que reabsorve Na + e água, aumentando o volume plasmático e produzindo vasoconstrição arteriolar, elevando a resistência vascular aumentando a pressão sangüínea sistêmica. ESTIMULA A SECREÇÃO DE RENINA INIBE A SECREÇÃO DE RENINA Angiotensina II regula a TFG e o FSR, contraíndo as arteríolas eferentes em maior grau que as aferentes aumentar a PH glomerular, que tende a manter a TFG. Vasoconstricção reduz o FSG. Mácula Densa Sensível Osmolaridade do filtrado e /ou taxa do filtrado no túbulo contorcido distal Túbulo Contorcido Distal OSMOLARIDADE ALTA OSMOLARIDADE BAIXA Osmolaridade Alta TFG Em resposta a alta osmolaridade ou a elevada taxa de fluxo do filtrado Célula da mácula densa libera vasoconstrictor que diminui o diâmetro da arteríola aferente Retarda o fluxo do filtrado tubular Reabsorção aumentada de sódio e íons cloretos 9

10 Osmolaridade Alta Osmolaridade Baixa Cellsda Mácula Densa Filtrado c/osmolari dade alta Em resposta a baixa osmolaridade, as células da mácula densa liberam menos vasoconstrictor, sinal para as células justaglomerulares liberarem renina. As células também detectam a pressão do sangue muito baixa e liberam a renina em resposta A renina liberada provoca a produção de angiotensina II Diminui o diâmetro da arteríola eferente Diminui o fluxo sangüíneo Aumenta a pressão hidrostática glomerular e a TFG Osmolaridade Baixa Lembrete!! A diminuição da concentração de NaCl na Mácula Densa provoca diminuição da resistência das arteríolas aferentes, com elevação da pressão hidrostática glomerular ajudando a normalizar a filtração glomerular. 10

11 Mecanismos Auto- Reguladores Processos Renais Tubulares Os mecanismos de controle Miogênico e de Feedback Tubuloglomerular trabalham juntos para auto-regular a TFG dentro de uma ampla faixa de Pressão Arterial Além desses mecanismos de controle autoreguladores, a TFG está sujeita ao Controle Neural Extrínseco VASOCONSTRICTORES - Norepinefrina, epinefrina e endotelina VASODILATADORES Óxido nítrico e dopamina REABSORÇÃO TRANSPORTE SECREÇÃO Vias de Reabsorção TRANSCELULAR através das membranas luminal e basolateral PARACELULAR - através das junções de oclusão CAPILAR PERITUBULAR CÉLULA TUBULAR JUNÇÕES DE OCLUSÃO ESPAÇO INSTERSTICIAL Processo de Reabsorção Quando o filtrado passa pelos túbulos, substâncias específicas são reabsorvidas de volta ao sangue através dos capilares peritubulares Espaço Intercelular Lateral 11

12 Processo de Reabsorção TRANSPORTE Reabsorção no Tubulo Contorcido Proximal COMO OS SAIS E A ÁGUA SÃO REABSORVIDOS EM CONCENTRAÇÕES EQUIMOLARES A OSMOLARIDADE PERMANECE A MESMA DO SANGUE ATIVO PASSIVO GLICOSE, AMINOÁCIDOS E SÓDIO AGUA E URÉIA Processo de Secreção O filtrado passa pelo túbulos, sendo algumas substâncias secretadas passando do sangue dos capilares para os túbulos Reabsorção na alça de Nefron DESCENDENTE ASCENDENTE ÁGUA Na +, Cl - da Concentração do Filtrado 12

13 Alça Descendente do Nefron Membrana completamente permeável à água e aos solutos Ultrafiltrado equilibra sua osmolaridade com a do interstício renal próximo a ele FILTRADO COM OSMOLARIDADE ALTA DEVIDO A PERDA DE ÁGUA; Alça Ascendente do Néfron e TCD É impermeável à água, mas absorve ativamente os solutos O ultrafiltrado torna-se diluído enquanto ascende no túbulo Osmolaridade intersticial é 200mOsm maior do que no filtrado OSMOLARIDADE NAS REGIÕES PROFUNDAS DA MEDULAR É MAIOR DO QUE NAS REGIÕES PRÓXIMAS DO CÓRTEX (GRADIENTE OSMÓTICO MEDULAR) Túbulo Contorcido Distal É impermeável à água, mas bombeia ativamente o cloreto para o interstício, o sódio segue passivamente para manter a neutralidade elétrica Ultrafiltrado hipoosmótico quando alcança a mácula densa RECEPTORES DE ALDOSTERONA REABSORVE Na + ; SECRETA H + K + E AMÔNIA Túbulo Contorcido Distal REABSORÇÃO SECREÇÃO Água (ADH) e HCO 3 K +, H + e NH 3 Regulação de Ca2 +, PO4 ++ (paratormônio) Na + e K + (aldosterona) 13

14 Reabsorção do Ducto Coletor ADH COM ADH Permeável à água SEM ADH Impermeável à água Células principais permeáveis à água na presença de ADH O ADH estimula os canais luminais aumentando a permeabilidade à água Quando as moléculas de água se difundem pela membrana a osmolaridade em cada lado é equilibrada OSMOLARIDADE INTERSTICIAL É DIMINUÍDA URINA HIPERTÔNICA URINA HIPOTÔNICA Aldosterona As células principais são permeáveis ao Na + somente na presença de Aldosterona Baixos níveis de Aldosterona resulta na diminuição basolateral de Na + /K + ATPase que ativam os canais luminais de Na + e K + Aldosteronareabsorção de Na + SEM AUMENTO DA PERMEABILIDADE À ÁGUA, A OSMOLARIDADE INTERSTICIAL É AUMENTADA Processo de Concentração da Urina Normal - ADH resulta na diminuição dos canais de água Adh facilita a difusão de uréia pra fora do ducto coletor medular A uréia circula de volta para a alça do néfron e retorna para os ductos coletores, sendo responsável pela osmolaridade intersticial (40%) A CONCENTRAÇÃO DA URINA É EM TORNO DE DUAS VEZES A OSMOLARIDADE NORMAL DO CORPO (600 mosm) 14

15 Urina no ducto coletor medular A concentração final da urina ocorre no ducto coletor medular De 125 ml/min do filtrado glomerular, 6ml/min (5%) de urina ADH regula o volume final de água reabsorvida no ducto coletor Processo de Concentração da Urina A OSMOLARIDADE ALTA NO INTERSTÍCIO MEDULAR EXISTE POR CAUSA DO MECANISMO DE CONTRACORRENTE DA ALÇA DE HENLE EDOS VASOSRETOS Mecanismo de Contracorrente FUNÇÃO: ESTABELECER E MANTER A OSMOLARIDADE ALTA NO FLUIDO INTERSTICIAL DA MEDULA RENAL. MULTIPLICADOR ALÇA DO NÉFRON DE TROCA - VASOS RETOS HORMÔNIOS QUE REGULAM H 2 O E Na ALDOSTERONA: TCD e DC aumenta a reabsorção denacl,h 2 OeasecreçãodeK + ADH:TCDeDC aumentaareabsorçãodeh 2 O ANGIOTENSINA II: TCP, RAAN, TCD aumenta a reabsorçãodenacl,h 2 O easecreçãodeh + PEPTÍDEO NATRIURÉTICO ATRIAL: TCD e DC diminui a reabsorção de NaCl PTH: TCP, RAAN, TCD diminui a reabsorção de fosfato eaumentaareabsorçãodeca ++ 15

16 Excreção Os alimentos contêm diversas substâncias constituídas por moléculas de: Carboidratos (hidrato de carbono) Lipídios (ácidos graxos) Proteínas (aminoácidos) Os aminoácidos se decompõem no organismo em: Ácidos nucléicos Nucleotídios Bases purínicas Principais Catabólicos AMÔNIA Altamente solúvel em água e tóxica Animais aquáticos Amoniotélicos ÁCIDO ÚRICO Menos tóxico e menos solúvel em água Insetos e animais vertebrados ovíparos terrestres Uricotélicos URÉIA Menos tóxica que a amônia Animais terrestres não ovíparosureotélicos Micção 95% DA ÁGUA FOI REABSORVIDA DE 125mL/min DO FILTRADO PRODUZIDO NOS RINS ANTES DE ENTRAR NO DUCTO COLETOR MEDULAR COM UM NÍVEL DE ADH NORMAL, CERCA DE 99% DO FILTRADO FOI REABSORVIDO PARA O SANGUE Termo fisiológico para o esvaziamento da bexiga. Quando uma certa expansão de volume é atingida, a pressão aumenta prontamente, gerando o impulso para o esvaziamento. 16

17 Reflexo da Micção Reflexo da micção Receptores de estiramento localizados na parede da bexiga se excitam cada vez mais e impulsos nervosos são enviados em direção ao segmento sacral da medula espinhal Resposta motora através de nervos pélvicos em direção ao músculo detrussor da bexiga (forçando-o a contrair-se) e ao esfincter interno da uretra (relaxando-o) Para que, de fato, a micção ocorra, ainda torna-se necessário o relaxamento do esfincter externo da uretra RESUMINDO!! O filtrado glomerular é formado pela filtração de água e pequenos solutos pela membrana de filtração TFG=PH (PO +PC) A Pressão sangüínea e o fluxo sangüíneo no néfron são monitorados e controlados pelos mecanismos de auto-regulação do rim Severa diminuição da pressão sangüínea o mecanismo de auto-regulação simpático desvia o sangue para outras áreas críticas RESUMINDO!! A osmolaridade alta no interstício medular existe por causa do mecanismo de contracorrente Os mecanismos de contracorrente são: multiplicador e de troca A depuração plasmática ou Clearence é o volume de plasma limpo de uma determinada substância pelos rins em um minuto A amônia, ácido úrico e uréia são os principais catabólitos eliminados na micção 17

18 OBRIGADO 18