Universidade Federal do Ceará Faculdade de Medicina Departamento de Fisiologia e Farmacologia Atividade de Monitoria

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1 Universidade Federal do Ceará Faculdade de Medicina Departamento de Fisiologia e Farmacologia Atividade de Monitoria Taxa de Filtração Glomerular - Marcadores A taxa de filtração glomerular (TFG) é considerada uma medida segura da capacidade funcional dos rins e quase sempre é vista como um indicativo do número de nefrons em funcionamento. Como medida fisiológica, ela provou ser um excelente marcador sensível e específico das mudanças da capacidade renal de filtração. A taxa de formação de filtrado glomerular depende do equilíbrio entre as forças que regem o processo de filtração, no qual elas devem ser suficientes para impelir a filtração através da barreira glomerular,além de impulsionar o ultrafiltrado ao longo dos túbulos contra sua inerente resistência ao fluxo. Na ausência de pressão adequada, os lumens dos túbulos renais entrarão em colapso. Vários são os métodos que podem ser empregados para a medida da TFG, que tanto podem envolver marcadores exógenos como marcadores endógenos. Todos esses processos se baseiam na determinação do clearance renal, que é definido para qualquer substância como volume de plasma do qual a substância é eliminada dos rins por unidade de tempo ; desde que a substância (S) esteja em concentração estável no plasma, seja fisiologicamente inerte, livremente filtrada no glomérulo e não seja reabsorvida, secretada, ou metabolizada pelo rim. Dessa forma, a quantidade de substância filtrada no glomérulo, igual à quantidade eliminada na urina. A quantidade de S filtrada no glomérulo é igual a TFG multiplicada pela concentração de S no plasma (TFGxP S ). A quantidade de S secretada é igual a concentração de S na urina (U s ), multiplicada pela taxa do fluxo urinário (V, volume eliminado por unidade de tempo). Já que S filtrada é igual ao S eliminado, então: Clearance ou TFG ou Depuração = U s xv/p s Onde U s corresponde a concentração da substância na urina; V é o volume de urina por unidade de tempo (ml/min) e P s é a concentração plasmática da substância marcadora. Diversas substâncias podem ser utilizadas como marcadoras da TFG. Uma das mais empregadas é a creatinina. Essa substância é gerada como produto final da decomposição da fosfocreatina, complexo que é fonte de ATP para a contração muscular. A creatinina pode ser sintetizada em órgão como os próprios rins, além de fígado e pâncreas. Essa espécie química se encontra constante em praticamente todos os fluidos corporais, sendo filtrada livremente pelo glomérulo. Apesar de não ser

2 reabsorvida em quantidade relevante pelos túbulos renais, há uma pequena secreção tubular significativa (7-10%). Como a creatinina é produzida de forma constante pelo organismo, tendo taxas relativamente estáveis, é um dos parâmetros empregados na clínica para avaliação da função de filtração renal, muito embora possa sofrer alterações na sua produção de acordo com a alimentação do indivíduo, bem como por fatores como atividade física e danos na musculatura. Questionário 1. O que é a taxa de filtração glomerular? Defina com suas palavras. 2. Explique como agem as forças que regem a filtração glomerular. 3. Defina clearance e baseado nos seus conhecimentos, discuta qual a importância desse processo para a homeostase. 4. A creatinina é um bom marcado da TFG? Explique? 5. Que tipo de alterações pode determinar a alteração nos valores de clearance de creatinina? Discutindo com sua equipe, tende citar exemplos além dos apresentados no texto. 6. Existiria algum marcador melhor que a creatinina para avaliar a TFG? Boa atividade!

3 Universidade Federal do Ceará Faculdade de Medicina Departamento de Fisiologia e Farmacologia Atividade de Monitoria Taxa de Filtração Glomerular - marcadores A taxa de filtração glomerular (TFG) é considerada uma medida segura da capacidade funcional dos rins e quase sempre é vista como um indicativo do número de nefrons em funcionamento. Como medida fisiológica, ela provou ser um excelente marcador sensível e específico das mudanças da capacidade renal de filtração. A taxa de formação de filtrado glomerular depende do equilíbrio entre as forças que regem o processo de filtração, no qual elas devem ser suficientes para impelir a filtração através da barreira glomerular,além de impulsionar o ultrafiltrado ao longo dos túbulos contra sua inerente resistência ao fluxo. Na ausência de pressão adequada, os lumens dos túbulos renais entraram em colapso. Vários são os métodos que podem ser empregados para a medida da TFG, que tanto podem envolver marcadores exógenos como marcadores endógenos. Todos esses processos se baseiam na determinação do clearance renal, que é definido para qualquer substância como volume de plasma do qual a substância é eliminada dos rins por unidade de tempo ; desde que a substância (S) esteja em concentração estável no plasma, seja fisiologicamente inerte, livremente filtrada no glomérulo e não seja reabsorvida, secretada, ou metabolizada pelo rim. Dessa forma, a quantidade de substância filtrada no glomérulo, igual à quantidade eliminada na urina. A quantidade de S filtrada no glomérulo é igual a TFG multiplicada pela concentração de S no plasma (TFGxP S ). A quantidade de S secretada é igual a concetração de S na urina (U s ), multiplicada pela taxa do fluxo urinário (V, volume eliminado por unidade de tempo). Já que S filtrada é igual ao S eliminado, então: Clearance ou TFG ou Depuração = U s xv/p s Onde U s corresponde a concentração da substância na urina; V é o volume de urina por unidade de tempo (ml/min) e P s é a concentração plasmática da substância marcadora. Diversas substâncias podem ser utilizadas como marcadoras da TFG. Uma das mais importantes e considerada como padrão ouro é a inulina. Essa substância é um polímero de frutose (origem vegetal) e satisfaz os critérios de marcador ideal da taxa de filtração glomerular,. As características que permitem esse título são:

4 a) É uma substância de origem exógena, não sofrendo alterações nas suas concentrações devido a possíveis alterações individuais; b) Não é metabolizada no organismo e é totalmente filtrada pelo glomérulo; e c) Não é reabsorvida nem secretada pelo tecido renal. Assim, como atinge taxas estáveis tanto em níveis plasmáticos como na urina; além de ser livremente filtrada pela barreira glomerular, não sofrendo interferência de outras estruturas renais. Dessa forma tal espécie química é ideal, entretanto seu emprego na clínica é mais limitado por necessitar de infusão constante ou única no paciente, conferindo mais um incomodo na determinação do clearance de inulina. Questionário 1. O que é a taxa de filtração glomerular? Defina com suas palavras. 2. Explique como agem as forças que regem a filtração glomerular. 3. Defina clearance e baseado nos seus conhecimentos, discuta qual a importância desse processo para a homeostase. 4. Quais as características que a inulina possui e a tornam um excelente marcador da TFG? 5. A inulna sofre algum tipo de interferência que prejudique sua utilização como marcador de TFG? 6. Existiria algum marcador melhor que a creatinina para avaliar a TFG?

5 Universidade Federal do Ceará Faculdade de Medicina Departamento de Fisiologia e Farmacologia Atividade de Monitoria A filtração glomerular é determinada pela constrição e relaxamento das arteríolas aferentes e eferentes. A pressão efetiva de filtração glomerular é determinada pela soma das forças hidrostáticas e coloidosmóticas que favorecem à filtração através dos capilares glomerulares ou que se opõem a ela. Essas forças incluem a pressão hidrostática no interior dos capilares glomerulares e a pressão coloidosmótica das proteínas na cápsula de Bowman; essas duas são favoráveis ao processo de filtração. A pressão hidrostática na cápsula de Bowman fora dos capilares e a pressão coloidosmótica das proteínas plasmáticas nos capilares se opõem ao processo de filtração. É fundamental ressaltar que um dos principais componentes que regem a filtração glomerular, ou seja, a formação de ultrafiltrado, é a pressão hidrostática glomerular. Ela é determinada por três variáveis e cada uma delas possui controle fisiológico: a) Pressão arterial sistêmica; b) Resistência das arteríolas aferentes; e c) Resistência das arteríolas eferentes. O aumento da pressão arterial tende a elevar a pressão hidrostática glomerular, e, portanto, a aumentar a filtração glomerular. Entretanto, existem diversos mecanismos de amortecimento de auto-regulação que permitem uma flutuação da pressão arterial sistêmica, enquanto que a pressão de perfusão permanece constante. Já o aumento da resistência das arteríolas aferentes reduz a pressão hidrostática glomerular, diminuindo, conseqüentemente, a filtração glomerular. Por outro lado, a dilatação das arteríolas aferentes aumentam tanto a pressão hidrostática glomerular como a filtração glomerular. Ambas as situações citadas encontram-se relacionados ao fluxo que chega efetivamente ao glomérulo. Em relação às arteríolas eferentes, o aumento da resistência desses capilares glomerulares ao fluxo eleva a pressão hidrostática glomerular, e, contanto que não haja a redução excessiva do fluxo sanguíneo renal, a filtração glomerular aumenta ligeiramente. Porém, caso essa constrição seja de grande magnitude, a filtração

6 glomerular diminui, pois a constrição exacerbada da arteríola eferente promoverá o aumento da pressão coloidosmótica plasmática, de forma que essa excederá o aumento da pressão hidrostática dos capilares glomerulares, dada a redução do fluxo plasmático renal. Ressalta-se, então, que o mecanismo de regulação da pressão através da arteríola aferente é bem mais efetivo que o da arteríola eferente. Questionário 1. Explique como cada uma das forças citadas no texto pode influenciar na filtração glomerular. 2. O aumento ou a redução da pressão arterial não influenciam na pressão de perfusão renal. Comente essa afirmativa. 3. Esquematize como o processo de relaxamento ou constrição da arteríola aferente influencia na pressão de perfusão renal. 4. Realize o mesmo tipo de explanação para a arteríola eferente. 5. Como o fluxo plasmático renal pode ser alterado de acordo com a reatividade vascular das arteríolas aferentes e eferente? 6. Como participa em menor escala do processo de regulação da filtração glomerular, a arteríola eferente é irrelevante para o processo de produção do ultrafiltrado? Explique.

7 Universidade Federal do Ceará Faculdade de Medicina Departamento de Fisiologia e Farmacologia Atividade de Monitoria A filtração glomerular é determinada pela constrição e relaxamento das arteíolas aferentes e Eferentes. A pressão efetiva de filtração glomerular é determinada pela soma das forças hidrostáticas e coloidosmóticas que favorecem à filtração através dos capilares glomerulares ou que se opõem a ela. Essas forças incluem a pressão hidrostática no interior dos capilares glomerulares e a pressão coloidosmótica das proteínas na cápsula de Bowman; essas duas são favoráveis ao processo de filtração. A pressão hidrostática na cápsula de Bowman fora dos capilares e a pressão coloidosmótica das proteínas plasmáticas nos capilares se opõem ao processo de filtração. É fundamental ressaltar que um dos principais componentes que regem a filtração glomerular, ou seja, a formação de ultrafiltrado, é a pressão hidrostática glomerular. Ela é determinada por três variáveis e cada uma delas possui controle fisiológico: a) Pressão arterial sistêmica; b) Resistência das arteríolas aferentes; e c) Resistência das arteríolas eferentes. O aumento da pressão arterial tende a elevar a pressão hidrostática glomerular, e, portanto, a aumentar a filtração glomerular. Entretanto, existem diversos mecanismos de amortecimento de auto-regulação que permitem uma flutuação da pressão arterial sistêmica, enquanto que a pressão de perfusão permanece constante. Já o aumento da resistência das arteríolas aferentes reduz a pressão hidrostática glomerular, diminuindo, conseqüentemente, a filtração glomerular. Por outro lado, a dilatação das arteríolas aferentes aumentam tanto a pressão hidrostática glomerular como a filtração glomerular. Ambas as situações citadas encontram-se relacionados ao fluxo que chega efetivamente ao glomérulo. Em relação às arteríolas eferentes, o aumento da resistência desses capilares glomerulares ao fluxo eleva a pressão hidrostática glomerular, e, contanto que não haja a redução excessiva do fluxo sanguíneo renal, a filtração glomerular aumenta ligeiramente. Porém, caso essa constrição seja de grande magnitude, a filtração glomerular diminui, pois a constrição exacerbada da arteríola eferente promoverá o

8 aumento da pressão coloidosmótica plasmática, de forma que essa excederá o aumento da pressão hidrostática dos capilares glomerulares, dada a redução do fluxo plasmático renal. Assim, mesmo influenciando menos na pressão hidrostática, a arteríola eferente é bastante importante na manutenção da pressão de perfusão, muito embora a arteríola aferente possua maior capacidade de regulação. Questionário 1. Explique como cada uma das forças citadas no texto pode influenciar na filtração glomerular. 2. O aumento ou a redução da pressão arterial não influenciam na pressão de perfusão renal. Comente essa afirmativa. 3. Esquematize como o processo de relaxamento ou constrição da arteríola aferente influencia na pressão de perfusão renal. 4. Realize o mesmo tipo de explanação para a arteríola eferente. 5. Como o fluxo plasmático renal pode ser alterado de acordo com a reatividade vascular das arteríolas aferentes e eferente? 6. Em termos vasculares, a arteríola aferente exerce grande influência na filtração, enquanto que os outros mecanismos como a arteríola eferente são irrelevantes. Critique a afirmativa.