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1 FUNÇÕES DOS RINS Controle da osmolaridade dos fluidos corporais Regulação do volume dos fluidos corporais (controle a longo prazo da pressão arterial) Regulação da concentração de eletrólitos: Na +, K +, Cl -, Ca 2+, HPO 4 2- Regulação da concentração de HCO 3- e H + (controle do ph) Eliminação de moléculas exógenas Eliminação de resíduos metabólicos O funcionamento do rim como um todo pode ser compreendido pelo estudo da morfologia e funcionamento do néfron, a unidade funcional do rim. NÉFRON = SISTEMA TUBULAR + VASOS SANGUÍNEOS VASOS SANGUÍNEOS RENAIS Da artéria aorta Rede arterial renal Rede venosa renal Para a veia cava inferior EM MAMÍFEROS E AVES: artéria renal arteríola aferente capilares glomerulares arteríola eferente capilares peritubulares veia renal CONTROLE ASSOCIADO DOS FLUXOS GLOMERULAR E PERITUBULAR filtração reabsorção secreção EM ANFÍBIOS E RÉPTEIS: artéria renal capilares glomerulares veia renal veia portal renal capilares peritubulares veia renal CONTROLE INDEPENDENTE DOS FLUXOS GLOMERULAR E PERITUBULAR filtração reabsorção secreção 1

2 SISTEMA TUBULAR DO NÉFRON Néfron cortical Néfron justamedular 2-Túbulo proximal 5-Túbulo coletor 1-Cápsula de Bowman 4-Túbulo distal córtex medula externa 3-Alça de Henle 6-Ducto coletor córtex medula medula interna Néfron cortical Néfron justamedular MICÇÃO MECANISMOS RENAIS DE PRODUÇÃO DE URINA A formação da urina em um órgão excretor tubular depende de três processos básicos: filtração, reabsorção e secreção. Sangue (dentro do corpo) Fluido urinário (fora do corpo) 2

3 FILTRAÇÃO NO CORPÚSCULO RENAL MECANISMOS RENAIS DE PRODUÇÃO DE URINA Primeira etapa na formação da urina. Corresponde a um fluxo de volume (causado por diferença de pressão). FILTRAÇÃO: corpúsculo renal (capilares glomerulares + cápsula de Bowman) O filtrado glomerular é semelhante ao plasma em osmolaridade e em seus constituintes de baixo peso molecular como íons, aminoácidos, monossacarídeos e água. O filtrado glomerular difere do plasma porque normalmente não contém nenhum tipo de célula e é praticamente desprovido de proteínas. REABSORÇÃO/SECREÇÃO: sistema tubular (capilares peritubulares + túbulos renais) O volume filtrado no corpúsculo renal é de 180 litros por dia (20% do fluxo renal de plasma fração de filtração). CORPÚSCULO RENAL DO NÉFRON (camada parietal da cápsula de Bowman) (camada visceral da cápsula de Bowman) MEMBRANA FILTRANTE NO CORPÚSCULO RENAL A membrana filtrante do corpúsculo renal é muito mais permeável do que o endotélio dos capilares convencionais. 3

4 Análise da Filtração Glomerular EXTREMIDADE AFERENTE DO CAPILAR FORÇAS DE FILTRAÇÃO (para a cápsula de Bowman) Pressão hidrostática capilar 60 mmhg 60 mmhg Análise da Filtração Glomerular EXTREMIDADE EFERENTE DO CAPILAR FORÇAS DE FILTRAÇÃO (para a cápsula de Bowman) Pressão hidrostática capilar 58 mmhg 58 mmhg FORÇAS DE REABSORÇÃO (para os capilares) Pressão coloidosmótica capilar Pressão hidr. na cápsula de Bowman 28 mmhg 15 mmhg 43 mmhg FORÇAS DE REABSORÇÃO (para os capilares) Pressão coloidosmótica capilar Pressão hidr. na cápsula de Bowman 35 mmhg 15 mmhg 50 mmhg PRESSÕES DE FILTRAÇÃO PRESSÕES DE REABSORÇÃO = PRESSÃO RESULTANTE 60 mmhg 43 mmhg = 17 mmhg, a favor da FILTRAÇÃO PRESSÕES DE FILTRAÇÃO PRESSÕES DE REABSORÇÃO = PRESSÃO RESULTANTE 58 mmhg 50 mmhg = 8 mmhg, a favor da FILTRAÇÃO Resumo da Filtração Glomerular EXTREMIDADE AFERENTE DO CAPILAR PRESSÃO DE FILTRAÇÃO = 17 mmhg EXTREMIDADE EFERENTE DO CAPILAR PRESSÃO DE FILTRAÇÃO = 8 mmhg OCORRE FILTRAÇÃO AO LONGO DE TODA A EXTENSÃO DOS CAPILARES GLOMERULARES A filtração glomerular de um adulto é de 180 litros por dia. Esse filtrado é derivado do plasma. Se o volume plasmático é de 3 litros, quantas vezes o plasma é filtrado por dia? 60 vezes (2,5 vezes por hora!) A FILTRAÇÃO NOS CAPILARES GLOMERULARES É DE 180 LITROS POR DIA, A PARTIR DE 20% DO DÉBITO CARDÍACO (FRAÇÃO DO DÉBITO QUE CHEGA AOS RINS). A FILTRAÇÃO EM TODOS OS OUTROS CAPILARES CORPORAIS JUNTOS É DE 20 LITROS POR DIA, A PARTIR DE 80% DÉBITO CARDÍACO. CAPILARES TECIDUAIS: arteríola capilares veia Redução da pressão hidrostática ao longo do capilar (30 para 10 mmhg) Sem mudança da pressão coloidosmótica ao longo do capilar (28 mmhg) Existência de pressão coloidosmótica no interstício tecidual (8 mmhg) Filtração na extremidade arterial do capilar (~20 L/dia) Reabsorção na extremidade venosa do capilar (~17 L//dia) O restante retorna pelos vasos linfáticos CAPILARES GLOMERULARES: arteríola aferente capilares arteríola eferente Manutenção da pressão hidrostática ao longo do capilar (60 para 58 mmhg) Aumento da pressão coloidosmótica ao longo do capilar (28 para 35 mmhg) Sem pressão coloidosmótica na cápsula de Bowman (0 mmhg) Filtração ao longo do todo o capilar glomerular (~180 L/dia) A reabsorção acontece nos capilares peritubulares Artéria renal Arteríola aferente Capilares glomerulares Arteríola eferente Capilares peritubulares 4

5 Por variação na resistência das arteríolas aferente e eferente (aves e mamíferos) Filtração normal Filtração reduzida Filtração aumentada Por redução/interrupção do fluxo sanguíneo glomerular sem alteração do fluxo sanguíneo peritubular (anfíbios e répteis) Por eliminação do glomérulo e produção do fluido tubular por secreção (alguns peixes) artéria renal capilares glomerulares veia renal veia portal renal capilares peritubulares veia renal REABSORÇÃO E SECREÇÃO NOS TÚBULOS RENAIS Segunda etapa na formação da urina. Modifica a composição, o volume e a osmolaridade do fluido tubular que foi formado pela filtração. SEGMENTOS TUBULARES DO NÉFRON 1-túbulo proximal 5-túbulo distal 6-túbulo coletor Cada segmento tubular tem um conjunto característico de proteínas apicais e basolaterais (canais iônicos, carreadores, transportadores ativos), alguns controlados hormonalmente. 4- grosso ascendente Compreende duas fases: -transferência de substâncias através do epitélio tubular -transferência de substâncias através dos capilares peritubulares 2- fino descendente 7-ducto coletor 3- fino ascendente Em condições estáveis, a função tubular reduz o volume urinário para 1,5 litros/dia e causa a excreção de cerca de 600 mosm de solutos/dia. 5

6 túbulo proximal túbulo distal túbulo coletor grosso ascendente 5 túbulo distal 6 túbulo coletor REABSORÇÃO E SECREÇÃO NOS TÚBULOS DO NÉFRON 1 túbulo proximal 4 2 grosso ascendente fino descendente 3 fino ducto coletor ascendente fino ascendente 7 ducto coletor fino descendente A reabsorção de solutos ocorre do fluido tubular para o interstício através do epitélio tubular (difusão/transporte ativo) e do interstício para o sangue por fluxo de volume (pressões de Starling). Se a maior parte do filtrado (solutos e água) vai ser reabsorvida, qual a vantagem de uma filtração tão intensa? (180 litros/dia)? Qualquer soluto não reabsorvido vai ser secretado. Não é necessário ter transportadores celulares específicos para a excreção de todo tipo de substância. 5-Túbulo distal 1-Túbulo proximal 6-Túbulo coletor 1-Túbulo proximal 2-Ramo fino descendente da alça de Henle 3-Ramo fino ascendente da alça de Henle 7-Ducto coletor 4-Ramo grosso ascendente da alça de Henle 2-Ramo fino descendente da alça de Henle 3-Ramo fino ascendente da alça de Henle 5-Túbulo distal 6-Túbulo coletor 7-Ducto coletor 4-Ramo grosso ascendente da alça de Henle 6

7 Túbulo Proximal Reabsorção da maior parte do filtrado, seguida pela reabsorção (isosmótica) de água. Reabsorção paracelular (arraste pelo solvente) intensa. Secreção de íons orgânicos. Alça de Henle Ramo fino descendente: reabsorção passiva de água e secreção passiva de solutos. Fluido tubular fica hipertônico. Ramo fino ascendente (só néfrons justamedulares): reabsorção passiva de solutos e pouca secreção passiva de água. Fluido tubular fica hipotônico. Ramo grosso ascendente: reabsorção ativa de solutos; impermeável a água. Fluido tubular fica mais hipotônico. Túbulo Distal e Túbulo Coletor Ducto Coletor Reabsorção ativa de solutos. Reabsorção/secreção controlada de potássio e hidrogênio. TD impermeável à água. Fluido fica mais hipotônico. Reabsorção ativa de solutos. Reabsorção de água e ureia dependente de hormônio antidiurético (ADH). Fluido tubular pode terminar hipotônico (sem ADH) ou hipertônico (com ADH). TC reabsorve água na presença de hormônio antidiurético (ADH). Em mamíferos, a urina não sofre modificação significativa quando deixa o ducto coletor. Em outros vertebrados, ela pode ser adicionalmente modificada na bexiga urinária e/ou na cloaca. Análise da Reabsorção Capilar Peritubular FORÇAS QUE TENDEM A CAUSAR FILTRAÇÃO (para o interstício renal) Pressão hidrostática capilar 10 mmhg Pressão coloidosmótica intersticial 8 mmhg 18 mmhg FORÇAS QUE TENDEM A CAUSAR REABSORÇÃO (para os capilares) Pressão coloidosmótica capilar 35 mmhg 35 mmhg PRESSÕES DE REABSORÇÃO PRESSÕES DE FILTRAÇÃO = FORÇA RESULTANTE 35 mmhg 18 mmhg = 17 mmhg, a favor da REABSORÇÃO Resumo da Reabsorção Peritubular PRESSÃO DE REABSORÇÃO = 17 mmhg OCORRE REABSORÇÃO AO LONGO DE TODA A EXTENSÃO DOS CAPILARES PERITUBULARES 7

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