Fisiologia Humana. Prof. Alberto Ferreira Donatti

Transcrição

1 Fisiologia Humana Prof. Alberto Ferreira Donatti

2 Fisiologia Renal

3 Elementos da Função Renal

4 Elementos da Função Renal I - Aspectos Gerais Os rins são órgãos excretores e reguladores. Excreção pela excreção de água e solutos, os rins livram-se do excesso de água e produtos residuais de água. Regulação os rins regulam o volume e a composição dos líquidos corpóreos. Os rins têm várias funções: Regulação da osmolaridade e do volume dos líquidos do corpo; Equilíbrio eletrolítico; Regulção do equilíbrio ácido-base; Excreção de produtos metabólicos; Produção e secreção de hormônios.

5 Elementos da Função Renal II - Macroanatomia Os rins são um par de órgão situados na parede posterior do abdômen, atrás do peritônio. Córtex região externa; Medula região interna; Pirâmide massas cônicas com a base na medula e córtex e o ápice termina em uma papila; Papila localizado em um cálice menor onde coleta a urina e desemboca em cálice maior; Pelve representa a região superior do ureter desembocando a urina no mesmo.

6 Elementos da Função Renal III - Néfron A unidade funcional do rim é denominado de néfron. Em um rim humano se encontra aproximadamente 1,2 milhões de néfrons que é dividido em: 1. Corpúsculo Renal que consiste em capilares glomerulares e a cápsula de Bowman. O glomérulo invagina-se na cápsula, de modo que esta possui um folheto parietal e um visceral. Entre ambas, fica o espaço capsular, para onde é filtrada a urina primária. 2. Túbulo Proximal é o segmento inicial e se localizado na zona renal cortical; 3. Alça de Henle se aprofunda na medula, e se divide em uma alça descendente e uma ascendente; 4. Túbulo Distal logo após a mácula densa (túbulo grosso ascendente) é formado o túbulo distal que se localiza no córtex renal; 5. Túbulo coletor cortical que entra na medula e torna-se o túbulo coletor medular e daí forma o ducto coletor (papila).

7 Elementos da Função Renal III - Néfron

8 Elementos da Função Renal

9 Elementos da Função Renal IV- Vascularização Renal Suprimento Sanguíneo - O fluxo sanguíneo para os dois rins corresponde normalmente a 22% do debito cardíaco ou ml/min. A artéria renal entra no rim pelo hilo e então se divide progressivamente para formar artérias interlobares, artérias arqueadas, artérias interlobulares (também chamadas artérias radiais) e arteríolas aferentes, que terminam nos capilares glomerulares, onde grandes quantidades de liquido e de solutos (exceto as proteínas plasmáticas) são filtradas para iniciar a formação da urina. Artéria renal Artéria arqueadas Artéria interlobulares Artertíola aferente (capilares glomerulares)

10 Elementos da Função Renal III- Vascularização Renal

11 Elementos da Função Renal Esquema das relações entre os vasos sanguíneos e estruturas tubulares e diferenças entre os néfrons corticais e justamedulares. Fluxo sangüíneo renal: 1,2 l/min (20 a 25% do débito cardíaco); Taxa de filtração glomerular: 120 ml/min

12 Elementos da Função Renal V- Princípios da função renal O rim inicialmente filtra o sangue no glomérulo, transferindo o filtrado glomerular (água e substâncias de baixo peso molecular) para o túbulo do néfron; No túbulo e no ducto coletor substâncias do filtrado podem ser reabsorvidas novamente para o sangue; Algumas substâncias não somente são filtradas mas também são secretadas. Elas são transportadas pelas células do túbulo para o lúmen do túbulo; O restante do filtrado é excretado com a urina; Termos importantes: filtração, reabsorção, secreção e excreção.

13 Elementos da Função Renal V- Princípios da função renal 1. filtração, 2. reabsorção, 3. secreção e 4. excreção A taxa de excreção urinaria de uma substancia é igual a taxa na qual a substancia e filtrada pelo glomérulo menos a taxa de reabsorção mais a taxa na qual e secretada pelo sangue capilar peritubular nos túbulos.

14 Elementos da Função Renal Depuração renal de quatro substâncias hipotéticas (A) A substância é livremente filtrada, mas não reabsorvida (creatinina). (B) A substância é livremente filtrada, mas parte da carga filtrada é reabsorvida de volta ao sangue (sódio e cloreto). (C) A substância é livremente filtrada,mas não e excretada na urina porque toda a quantidade filtrada e reabsorvida dos túbulos para o sangue (aminoácidos e glicose) (D) A substância é livremente filtrada, não é reabsorvida e é secretada do sangue capilar peritubular para os túbulos renais (ácidos e bases orgânicas)

15 Elementos da Função Renal VI- Filtração Glomerular Como em outros capilares, a FG é determinada pelo (1) balanço das forcas hidrostáticas e coloidosmóticas, atuando através da membrana capilar e (2) o coeficiente de filtração capilar (Kf), o produto da permeabilidade e da área de superfície de filtracão dos capilares. Os capilares glomerulares tem elevada intensidade de filtração, muito maior que a maioria dos outros capilares, devido a alta pressão hidrostática glomerular e ao alto Kf. No humano adulto médio, a FG e de cerca de 125 ml/min, ou 180 L/dia. Além disso, a filtração glomerular é determinada pela: Pressão efetiva de filtração: soma das pressões hidrostática e osmótica coloidal que atuam sobre a membrana glomerular; Coeficiente de filtração capilar (K f ); FG = K f X pressão efetiva de filtração

16 Elementos da Função Renal VI- Filtração Glomerular Pressão Efetiva de Filtração

17 Reabsorção e secreção de diferentes substâncias pelo túbulos renais

18 Reabsorção e secreção de diferentes substâncias pelo túbulos renais I - Aspectos Gerais Além da água, muitas substâncias inorgânicas (Na +, Cl -, K +, Ca 2+, Mg 2+, etc.) e orgânicas (HCO 3-, glicose aminoácidos, ácido úrico, uréia, lactato, vitamina C, peptídeos, proteínas, etc.) sofrem reabsorção tubular; Por meio da secreção tubular chegam à urina do túbulo muitos produtos metabólicos endógenos (ex. ácido úrico, etc.) e exógenos (ex. penicilina, diuréticos, etc.);

19 Reabsorção e secreção de diferentes substâncias pelo túbulos renais I - Aspectos Gerais Então, os processos de reabsorção e secreção dos solutos são feitos através de transportados: Nas células (via transcelular) por difusão passiva ou transporte ativo, ou; Entre as células (via paracelular) por difusão. A água é transportada através das células e por entre as células tubulares por osmose. O transporte de água e solutos do liquido intersticial para os capilares peritubulares ocorre por ultrafiltração.

20 Reabsorção e secreção de diferentes substâncias pelo túbulos renais II - Reabsorção e Secreção ao Longo de porções diferentes do néfron 1. Túbulo Proximal Os túbulos proximais reabsorvem em torno de 65% do sódio, cloreto, bicarbonato e potássio filtrados, e praticamente toda a glicose e aminoácidos filtrados. Os túbulos proximais também secretam ácidos orgânicos, bases e íons hidrogênio para dentro do lúmen tubular.

21 Reabsorção e secreção de diferentes substâncias pelo túbulos renais II - Reabsorção e Secreção ao Longo de porções diferentes do néfron 2. Alça de Henle A parte descendente do segmento fino da alça de Henle e altamente permeável a água e moderadamente permeável a maioria dos solutos, mas tem poucas mitocôndrias e pouca ou nenhuma reabsorção ativa. O componente ascendente espesso da alça de Henle reabsorve cerca de 25% das cargas filtradas de sódio, cloreto e potássio, alem de grandes quantidades de cálcio, bicarbonato e magnésio. Esse segmento também secreta íons hidrogênio para o lúmen tubular.

22 Reabsorção e secreção de diferentes substâncias pelo túbulos renais II - Reabsorção e Secreção ao Longo de porções diferentes do néfron 3. Tubo distal O túbulo distal inicial tem muitas características da alça de Henle ascendente espessa, e reabsorve sódio, cloreto, cálcio e magnésio mas e praticamente impermeável a água e a ureia. Os túbulos distais finais e os túbulos coletores corticais são compostos de dois tipos distintos de célula, as células principais e as células intercaladas. As células principais reabsorvem sódio do lúmen e secretam íons potássio para o lúmen. As células intercaladas reabsorvem íons potassium e bicarbonato do lúmen e secretam ions hidrogênio no lúmen. A reabsorção de água desse segmento tubular é controlada pela concentração do hormônio antidiurético

23 Reabsorção e secreção de diferentes substâncias pelo túbulos renais II - Reabsorção e Secreção ao Longo de porções diferentes do néfron 4. Ducto coletor Os ductos coletores medulares reabsorvem ativamente sódio e secretam íons hidrogênio e são permeáveis a uréia, que e reabsorvida nestes segmentos tubulares. A reabsorção de água nos ductos coletores medulares é controlada pela concentração de hormônio e antidiurético.

24 Reabsorção e secreção de diferentes substâncias pelo túbulos renais III - Controle Hormonal da Reabsorção Tubular A regulação precisa dos volumes de líquidos corporais e das concentrações de soluto exige que os rins excretem solutos diferentes e água com intensidades variáveis. Por exemplo, quando a ingestão de potássio esta aumentada, os rins devem excretar mais potássio, ao mesmo tempo em que mantém a excreção normal de sódio e de outros eletrólitos. Vários hormônios no corpo proporcionam essa especificidade da reabsorção tubular para diferentes eletrólitos e para água.

25 Reabsorção e secreção de diferentes substâncias pelo túbulos renais IV Regulação do volume Os rins normais tem extraordinária capacidade de variar as proporções relativas de solutos e água na urina em resposta aos diversos desafios. Quando existe um excesso de água no corpo e queda da osmolaridade do liquido corporal, os rins podem excretar urina com osmolaridade de ate 50 mosm/l. Ao contrário, quando existe deficit de água e a osmolaridade do liquido extracelular se eleva, os rins podem excretar urina com concentração de a 1.400mOsm/L. Igualmente importante, os rins podem excretar grande volume de urina diluída ou pequeno volume de urina concentrada sem grandes alterações nas excreções de solutos, como o sódio e o potássio. Essa capacidade de regular a excreção de água, independentemente da excreção de soluto, é necessária para a sobrevivência especialmente quando a ingestão de liquido é limitada.

26 1) Reabsorção de água

27 Reabsorção e secreção de diferentes substâncias pelo túbulos renais IV Regulação do volume A ingestão de NaCl é de cerca de 8 a 15 g/dia. Essa mesma quantidade/tempo tem de ser excretada pelos rins para que o conteúdo de Na + do corpo se mantenha constante e, com isso, o conteúdo do meio extracelular. Estão envolvidos nessa regulação do volume, principalmente: - o sistema renina-angiotensina: retêm Na + pela ação da angiotensina II (produzida nos pulmões) e da aldosterona produzida pelo córtex da supra-renal); - o peptídio natriurético atrial (ANP): secretada pelos átrios cardíacos quando o meio extracelular se expande. O ANP intensifica a excreção de Na + e inibindo a reabsorção de NaCl; - o ADH - a diurese pressórica: intensifica a excreção de Na + e água pelo aumento da pressão arterial.

28 enzima conversora de angiotensina (ACE)

29 Reabsorção e secreção de diferentes substâncias pelo túbulos renais V - Regulação Renal de Potássio Essa exatidão do controle da concentração de potássio é necessária, já que muitas funções celulares se mostram bastante sensíveis as alterações da concentração extracelular de potássio. Por exemplo, aumento da concentração plasmática de potássio de apenas 3 a 4 meq/l pode causar arritmias cardíacas, enquanto concentrações mais elevadas podem levar a parada ou a fibrilacão cardíaca. A manutenção do balanço entre a produção e a excreção de potássio depende, em grande parte, da excreção renal. Essa excreção renal de potássio e determinada pela soma de três processos renais: (1) a filtração do potássio, (2) a reabsorção do potássio pelos túbulos renais e (3) a secreção tubular de potássio.

30 Regulação ácido-base

31 Regulação ácido-base I - Aspectos Gerais A regulação do balanço do ion hidrogênio (H+) é, de certa forma, semelhante a regulação de outros íons no corpo. Por exemplo, para haver homeostasia, é preciso que exista o balanço entre a ingestão ou a produção de H+ e a remoção efetiva do H+ do corpo. E, assim como é verdadeiro para outros íons, os rins tem papel importante na regulação da remoção de H+ do corpo.

32 Regulação ácido-base I - Controle Renal do Balanço Acidobásico Os rins controlam o balanço acidobásico ao excretar urina acida ou básica. A excreção de urina ácida reduz a quantidade de ácido no líquido extracelular, enquanto a excreção de urina básica remove base do líquido extracelular. O mecanismo global pelo qual os rins excretam urina acida ou básica é o seguinte: 1 - Grandes quantidades de HCO3 são filtradas continuamente para os túbulos, e se forem execretadas na urina, removem base do sangue. 2 - Ainda, grandes quantidades de H+ são secretadas no lúmen tubular pelas células epiteliais tubulares, removendo assim ácido do sangue.

33 Referências 1. Hall, John E..; Guyton E Hall Tratado De Fisiologia Médica. 12ª edição. Elsevier Editora Ltda, Berne & Levy Fisiologia. 6ª edição Susan E. Mulroney, Adam K. Myers Netter s essential physiology