Regulação do Volume e da Osmolaridade do LEC

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1 Regulação do Volume e da Osmolalidade do Líquido Extracelular (LEC) Água Corporal Total 45 75% do peso corporal total Regulação do Volume e da Osmolaridade do LEC Compartimentos líquidos corporais meq / L Outros K + Na+ Cl Plasma Outros K + Proteínas Na + Cl Outros Proteínas +outros Líquido intersticial Mg ++ K + Na + LIC Ácidos e Fosfatos Orgânicos Proteínas Cl Composição eletrolítica dos principais líquidos corporais mosm / Kg H 2 O Glicose Íons Cl Na + Plasma Proteínas Íons Cl Na + Glicose Líquido intersticial Uréia Mg ++ K + Na + LIC Proteínas Ácidos e Fosfatos Orgânicos Cl Composição osmótica dos principais líquidos corporais Íons 1

2 ~42 L Na + = 140 mmol/l ~42 L ~42 L Na + = 160 mmol/l Na + = 160 mmol/l ~42 L ~42 L Na + = 140 mmol/l Na + = 130 mmol/l 2

3 ~42 L ~42 L EC osm = Na + = 130 mmol/l IC osm = 280 mosm/l = mmol/l = 280 mosm/l O SÓDIO É O PRINCIPAL CÁTION DO COMPARTIMENTO EXTRACELULAR SUA CONCENTRAÇÃO PODE SER USADA PARA ESTIMAR A OSMOLALIDADE EXTRACELULAR Osm (extracelular) = Σ n 1 [ C ] e Osm 2 [Na + ] e + [Outros] = mosm/l Fluxo de água dependente de gradiente osmótico Volume Extracelular (VEC) 1/3 da AT 14 L Volume Intracelular (VIC) 2/3 da AT 28 L Membrana Celular A osmolalidade é mantida regulando a quantidade de água no organismo, de tal modo que esta osmolalidade se mantenha em torno de mosm/kg H 2 O A regulação precisa do volume extracelular é fundamental para a adequada performance cardiovascular O organismo regula finamente a osmolaridade dos fluidos corporais, controlando o balanço de água. Isso garante a preservação do volume intracelular. Desde que os sistemas relacionados à síntese e liberação de hormônio antidiurético (HAD ou AVP) e à sede estejam funcionando normalmente, alterações no conteúdo de NaCl resultam em alterações paralelas no volume extracelular. Entrada Balanço Hídrico Equilíbrio Saída Entrada: Alimentos Oxidação dos alimentos Ingestão líquida Ingestão Sede Água Hipotálamo Urina ADH Saída: Perda Insensível Respiração Água de transpiração Suor Fezes Urina Osmorreceptores hipotalâmicos Barorreceptores Carótidas Aorta Átrios Perdas obrigatórias 3

4 Sensores para a homeostase de volume: Sensores cardiopulmonares (enchimento cardíaco) Sensores arteriais (débito cardíaco) Sensores renais (perfusão renal) Sensores do sistema nervoso central (transudação de fluido para o interstício) Os sensores em cada um desses compartimentos monitoram um parâmetro físico estiramento ou tensão que serve como um índice de função circulatória no dado compartimento Sensores cardiopulmonares: Sensores atriais Sensores ventriculares e pulmonares Estes receptores são terminações nervosas não mielinizadas dos nervos glossofaríngeo e vago. Ilustração esquemática do padrão de disparo de potenciais de ação resultante da estimulação de receptores atriais durante o ciclo cardíco. Langer GA em: R. Greger e U. Windhorst A distensão dos átrios desencadeia também uma resposta humoral: Grânulos eletrondensos em miócitos atriais Liberação do Peptídeo Natriurético Atrial Sensores arteriais: Barorreceptores aórticos e carotídeos Ilustração esquemática do padrão de disparo de potenciais de açãoem seio carotídeo Jamieson JD, Palade GE. J Cell Biol 23:151, Epstein M Em: R. Greger e U. Windhorst Sensores Renais: Aparelho Justaglomerular Renina A liberação de renina é controlada por estímulos diversos que agem de forma coordenada: Mecanismo barorreceptor Modificação da liberação de renina em resposta a estiramento Secreção de renina é inversamente relacionada à pressão de perfusão varia apenas levemente com pressões entre 160 mmhg e 95 mmhg. Barajas L. Am J Physiol 237:F333, 1979 Em: The Kidney Brenner e Rector Grânulos de renina nas células justaglomerulares de arteríola aferente Mecanismo via mácula densa Modificação da liberação de renina em resposta a variação na quantidade de NaCl presente na luz tubular Redução na carga de NaCl, estimula a liberação de renina 4

5 Controle neural da liberação de renina Estímulo de βadrenoceptores de células granulares justamedulares aumenta a liberação de renina (aumento do AMPc celular) A liberação de renina é ainda controlada por mecanismos endócrinos e parácrinos Agonistas que aumentam a produção celular de AMPc aumentam a liberação de renina: PGE2, prostaciclinas, dopamina, PTH... Agonistas que aumentam a [Ca2+]i inibem a liberação de renina: Angiotensina II, adenosina, vasopressina... ( também em células endoteliais de vários outros órgãos, inclusive rins) A renina exercerá seus efeitos através da angiotensina II (AII) ReninaAngiotensinaAldosterona Os rins são a principal fonte produtora de renina. Além do sistema hormonal sistêmico, os rins têm o sistema renina angiotensina local. AII tem ação direta nos rins aumentando a reabsorção de Na +. Essa ação é observada com concentrações baixas de AII, da ordem de pm (concentrações 10 a 100 vezes maiores para ação sistêmica). Ações diretas da AII nos rins: vasoconstritor em glomérulo, com ação preferencial em arteríola eferente Aumento da reabsorção de Na + e H 2 O em túbulos proximais Receptores para AII: Receptores tipo I: observados abundantemente em glomérulos e, menos, em túbulos proximais; responsáveis por quase toda a função biológica da AII Receptores tipo II: expressos principalmente no período embrionário (?) 5

6 A regulação do balanço de água é coordenada no Hipotálamo Os sinais processados no hipotálamo serão traduzidos em Sensação de sede Liberação de Arginina Vasopressina (AVP) Ambas as respostas são disparadas por aumento de osmolaridade do plasma Baylis PH, Joynt RJ, 1964 Em: R. Greger e U. Windhorst HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO TICO (ADH) Produzido no hipotálamo (núcleos supraóptico e paraventricular) Armazenado na neurohipófise Crucial para a regulação da água no organismo Principais Reguladores da Secreção de ADH: osmolalidade plasmática (normal 285 mosm) osmoreceptores hipotalâmicos 1% da Posm estimula a secreção ADH inibe a secreção ADH volume e pressão sangüíneos barorreceptores: átrio esquerdo e vasos pulmonares arco aórtico e seio carotídeo via fibras aferentes vago e glossofaríngeo 5 a 10% do volume ou pressão estimula secreção ADH 6

7 Baro x Osmo? 7

8 Balanço do Na + Equilíbrio Filtração glomerular Entrada Saída Entrada: Alimentos Saída: Suor Fezes Urina Filtração glomerular Aldosterona Terceiro Fator Aldosterona 3 Fator PNA 8

9 Manejo renal de outros íons Manejo renal de outros íons K+ da dieta K+ K+ Você tem fome de que???... Túbulo proximal Seg Asc Esp Alça Reabsorção passiva Solvent drag Reabsorção ativa e passiva Simporte NaK2Cl (apical) Gradiente de [K+] luz/ep ddp transepitelial pelo Cl Presença de canais ROMK >90% excretado na urina Células do Ducto Coletor Principais Ducto coletor cortical reabsorç reabsorção de só sódio (aldosterona (aldosterona)) e água (ADH) + secreç secreção de K Regulação final da excreção de K+ Canais de K+ (ROMK) ddp transepitelial (grande) Trocador H+/K+ (apical) Intercaladas secreç secreção de H+ reabsorç reabsorção de K+ 9

10 Secreção de K + no ducto coletor Fatores que afetam a excreção urinária ria de K + : Fluxo líquido pelo ducto coletor Fatores que afetam a excreção urinária ria de K + : Fluxo líquido pelo ducto coletor Fatores que afetam a excreção urinária ria de K + : Concentração plasmática de K + Fatores que afetam a excreção urinária ria de K + : Aldosterona plasmática 10

11 Fatores que afetam a excreção urinária ria de K + : ph plasmático Acidoses estão relacionadas com hipercalemia: ph [K + ] pl Alcaloses estão relacionadas com hipocalemia: ph [K + ] pl Mg 2+ Manejo renal de outros íons Mg 10 % Manejo renal de outros íons Mg SADAH Mg % 7080% 11