MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA FUNÇÃO RENAL Dulce Elena Casarini Disciplina de Nefrologia UNIFESP
FISIOLOGIA RENAL 3 distintos processos renais: filtração glomerular RFG, clearance reabsorção tubular ativa e passiva secreção tubular
Artéria Espaço de Bowman Túbulo AA Capilar Glomerular AE Capilar Peritubular 1. Filtração Glomerular 2. Secreção Tubular 3. Reabsorção Tubular Veia Excreção Urinária
FUNÇÃO RENAL manutenção do volume extracelular regulação da hemodinâmica sistêmica manutenção do equilíbrio hidro-eletrolítico regulação do equilíbrio ácido-básico conservação de nutrientes excreção de resíduos metabólicos regulação do metabolismo de cálcio e fósforo produção de hormônios (eritropoietina, prostaglandinas, angiotensina, bradicinina, renina )
PARÂMETROS DA FUNÇÃO RENAL HOMEM ADULTO NORMAL fluxo sangüíneo renal: 1.200 ml/min (~1.700 L/dia) filtração glomerular: 120 ml/min (~180 L/dia!) volume urinário: 1.000-2.000 ml/dia (~ 1% DA FG) fração de filtração: 20% (recebe 20% do débito cardíaco; 4 ml/min/g rim 5 a 50 vezes maior que outros orgãos)
REGULAÇÃO DA FUNÇÃO RENAL
Fluxo sangüíneo nos rins Determinação do fluxo-glomerular Modulação da intensidade de reabsorção Participação na concentração e diluição da urina Entrega de O 2, nutrientes e hormônios às células do néfron e retorno de CO 2, líquidos l e solutos reabsorvidos
Controle da função renal Alcançado ado pelo ajuste da resistência vascular em resposta a mudanças as na pressão arterial resistência vascular renal determinada pelos vasos de maior resistência: arteríola aferente, arteríola eferente e artéria ria interlobular
Mecanismos Intrínseco nseco (auto-regula regulação): mecanismo miogênico feedback túbuloglomerular Extrínseco: controle neural Regulação hormonal: participação tanto intrínseca nseca com extrínseca
Controle hemodinâmico Baroceptores no sistema circulatório rio reagem ao estiramento Diminuição do volume ou pressão do sangue estimula secreção de ADH
Produção de urina mantém a homeostase
Produção de urina mantém a Regulando o volume sangüí üíneo e sua composição Excretando produtos tais como: Uréia Creatinina Ácido Urico homeostase
Processos básicos da formação da urina Filtração no corpúsculo renal (carga( filtrada) ) (RFG) Reabsorção de água e solutos (Na+, Cl-,, HCO3, glicose, aa, uréia ia,, Ca+, Mg+, fosfato, lactato e citrato) ao longo TCP para o sangue do capilar peritubular. Secreção ativa (ácidos e bases orgânicos,, K+) TCP e TCD (transporte dos solutos do fluido peritubular para o fluido tubular) Alças de Henle regulam o volume final e a concentração de solutos Excreção ou velocidade da excreção por unidade de tempo pode ser comparada à carga filtrada, para determinar se uma substancia foi reabsorvida ou secretada
Reabsorção e Secreção AA CG AE Carga filtrada Espaço de Bowman Reabsorção Excreção Secreção Capilar peritubular
MÉTODOS DE AVALIAÇÃO FUNCIONAL DO RIM
Número de glomérulos por rim (painel A) e volume glomerular médio (painel B) em 10 pacientes hipertensos e 10 controles normotensos
MÉTODOS DE AVALIAÇÃO FUNCIONAL DO RIM Clearance creatinina= medida do RFG Medidas do FPR, FSR, FF, FE, excreção renal de água livre soluto (C H2O ). Uréia: avaliação da função renal, grau de catabolismo protêíco. Urina Tipo I: função glomerular - reação, densidade/osmolalidade, proteinúria, glicosúria, sedimento urinário com análise de hemácias/leucócitos.
Como determinar o valor do FPR? PHA Princípio de Fick [ArtR] PAH x FPR [VeiaR] PAH x FPR [U] PAH x V
Ácido para-amino amino- hipúrico (PAH) é um ácido orgânico, excretado pela urina pelos processos de filtração glomerular e secreção tubular Q PHA entrando no rim= Q PHA saindo no rim Q PHA entrando no rim= [AR] PAH x FPR Q PHA saindo no rim= [VR] PAH x FPR + [U] PAH x V substituindo e resolvendo para FPR: FPR = [U] PHA x V [AR] PAH -[VR] PAH onde: [AR] PAH = [PAH] na artéria renal [VR] PAH = [PAH] na veia renal [U] PAH = [PAH] na urina V = Débito urinário
Ao admitirmos que [VR] PHA é zero e que a [AR] PHA é = em qquer veia periférica: FPRefetivo= [U] PHA x V = C PHA onde: [P] PHA FPRefetivo = fluxo plasmático efetivo (ml/min) [U] = concentração urinária de PAH PAH (mg/ml) [P] PAH = concentração plasmática de PAH (mg/ml) V = Débito urinário (ml/min) C PAH = depuração do PAH (ml/min) FPRefetivo subestima o FPR verdadeiro em 10%
Cálculo da carga filtrada, da intensidade da excreção e das intensidades de reabsorção e de secreção Carga filtrada = FG x [P][ P] x (mg/min) Intensidade da excreção ão: : V x [U][ U] x (mg/min) Intensidade da reabsorção ou secreção = carga filtrada - intensidade da excreção carga filtrada maior que intensidade excrecão.. = reabsorção efetiva carga filtrada menor que intensidade excreção = secreção efetiva
Processamento renal de sódio: AA CG AE Carga filtrada= FG x P Na =180l/dia x 140mEq/l = 25200 meq dia Reabsorção efetiva Reabsorção =carga filtrada - excreção =25200 meq/dia - 100 meq/dia =25100 meq/dia Excreção= V x U 99% da carga filtrada Na = 1litro/dia x 100mEq/l = 100 meq/dia CP carga filtrada maior que intensidade excrecão.. = reabsorção efetiva
Processamento renal do ácido para-amino-hipúrico (PHA): AA CG AE Carga filtrada= FG x P PAH =180l/dia x 100mEq/l = 18g/dia Secreção efetiva Secreção =carga filtrada - excreção =54g/dia - 18g/dia =36g/dia CP Excreção= V x U Na = 1litro/dia x 54g/dia = 54g/dia carga filtrada menor que intensidade excreção = secreção efetiva
Medida do Fluxo Sangüíneo Renal FSR = FPR 1 - Hct onde: FSR= fluxo sanguíneo renal (ml/min) FPR= fluxo plasmático renal ( ml/min) hct= hematócrito hematócrito= fração do volume sangüíneo ocupado pelos glóbulos vermelhos 1-hematócrito= é a fração do volume sangüíneo ocupado pelo plasma
Fração de Filtração Proporção entre a intensidade da filtração glomerular (FG) e o fluxo plasmático renal (FPR): FG FF= FPR 20% do FPR
AVALIAÇÃO FUNCIONAL DO RIM Clearance ou depuração renal Clearance ou depuração de uma substância é o volume de plasma que fica livre (que é depurado) dessa substância por minuto. A depuração de uma substância é igual a intensidade da FG
O CLEARANCE DE UMA SUBSTÂNCIA PODE INDICAR O RITMO DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR (RFG) Cl X = RFG SE X FOR LIVREMENTE FILTRADA PELO GLOMÉRULO NÃO FOR REABSORVIDA PELO TÚBULOT NÃO FOR SECRETADA PELO TÚBULOT NÃO FOR SINTETIZADA OU METABOLIZADA
O clearance de uma substância X é definido pela equação: Cx = [Ux]. V = mg/ml. ml/min = ml/min [Px] mg/ml onde: Cx = Clearance da substância X (ml/min) Ux = Concentração da substância X na urina (mg/ml) V = Volume urinário por minuto (ml/min) Px = Concentração plasmática da substância X (mg/ml)
INULINA SUBSTÂNCIA IDEAL PARA INULINA É A SUBSTÂNCIA IDEAL PARA INFERIR RFG INFERIR O RFG Cl IN = RFG INULINA É SUBSTÂNCIA EXÓGENA NA PRÁTICA SE UTILIZA A CREATININA SUBSTÂNCIA ENDÓGENA Inulina, polímero da frutose: 5000 daltons
Depuração proporcional: inulina marcador glomerular Cx/C inulina=1,0 (substancia marcador glomerular, filtrada, mas não reabsorvida, nem secretada pelos túbulos renais) Cx/C inulina<1,0 (x menor que inulina, substancia não é filtrada, ou é filtrada e reabsorvida pelos túbulos renais. Ex: albumina, glicose, Na+, Cl-, HCO3-, fosfato, uréia) Cx/C inulina>1,0 (x maior que inulina, substancia é filtrada e secretada pelos túbulos renais. Ex: ácidos e bases orgânicos, K +)
FPR será igual ao cleareance, somente quando não é ultrapassado o transporte tubular máximo (Tm): Quantidade da substância totalmente reabsorvida pelos túbulos renais (T) em mg/min, corresponde a diferença entre sua carga filtrada e sua carga excretada. substância com mecanismo de reabsorção com carregador, aumento da [ ] plasmática irá saturar seu mecanismo de transporte tubular, aparecendo então a substância na urina.
O transporte T medido corresponde ao Transporte tubular máximo (Tm): Transporte tubular máximo indica a capacidade máxima de uma substância passível de ser reabsorvida e/ou secretada nos túbulos renais, exemplo, a depuração da Glicose
Glicose filtrada, reabsorvida ou excretada (mg/min) Curva de titulação da glicose 800 600 400 Tm Filtrada Excretada 200 0 Limiar Splay 200 400 600 800 Plasma [glicose](mg/dl) Reabsorvida FPR = 700ml/min RFG = 100ml/min Tm (reabsorção da glicose) = 375mg/min Observe que, quando uma carga filtrada (200mg/min) é menor do que o Tm (375mg/min), não haverá glicose na urina. A concentração plasmática, a partir da qual a glicose começa ser excretada chama-se limiar, que ocorre em concentrações plasmáticas menores do que as do Tm. Já, qdo uma carga filtrada é maior do que o Tm (375mg/min), aparece, desse modo, glicose na urina. No diabetes mellitus há um aumento da concentração plasmática de glicose, levando a uma situação semelhante à segunda explicação.
A CREATININA É FORMADA A PARTIR DA CREATINA MUSCULAR E É LIBERADA PELA CÉLULA C EM VELOCIDADE CONSTANTE SUA CONCENTRAÇÃO PLASMÁTICA VARIA MUITO POUCO AO LONGO DE 24 HORAS entretanto É SECRETADA PELO TÚBULOT SUPERESTIMA O RFG
É SECRETADA PELO TÚBULOT SUPERESTIMA O RFG INCONVENIENTES: INTERFERÊNCIA CROMOGÊNICA SUBESTIMA O RFG São efeitos não relacionados e influenciados independentemente por numerosas variáveis, incluindo a função renal e drogas. RFG contribuição da secreção de creatinina mudanças na depuração podem não refletir adequadamente uma mudança no RFG
Limitações à interpretação de creatinina sérica 1) A creatinina aumenta durante a puberdade, depois diminui com a idade (assim como a TFG) 2) Outros fatores além de TFG que afetam a concentração de creatinina sérica : Idade Sexo Raça
A medida da depuração renal da creatinina não reflete adequadamente o RFG se: - a dieta contiver proteínas de origem animal em quantidade - a coleta da urina for feita com erros - algum grau de insuficiência renal já estiver presente - o paciente estiver numa situação instável
Limitações na quantificação de creatinina Cromógenos não creatinínicos nicos causam problemas na maioria dos métodos m Jaffe de creatinina (incluindo métodos compensados e cinéticos) A maioria dos métodos m clínicos laboratoriais foram projetados para proporcionar uma ampla faixa de medição analítica tica sem diluição da amostra Não projetados para alta precisão na faixa de 1 a 2 mg/dl (88 a 177 µ mol/l), que é importante para a detecção de DRC precoce
Jacobsen FK et al. Lancet 1980; i:319.
Valores de referência da creatinina: Crianças até 12 anos: 0,2 a 0,6 mg/dl Mulheres: 0,5 a 1,1 mg/dl Homens: 0,6 a 1,3 mg/dl Elevação nos níveis n plasmáticos de creatinina indica redução do RFG
Relação recíproca da concentração da creatinina do soro para medir o RFG: Cada ponto representa um paciente no estudo MDRD (Modification of diet in renal disease). RFG foi quantificado pelo clearance renal de 125 I-iotalamato. Concentração da Creatinina do soro foi mensurada pelo método de picrato alcalino. Sexo: homem (n=915) e mulheres (n=586). Etinia: brancos (linhas pontilhadas e pontos) e negros (linha sólida e círculos) Homens negros (n=113) alta creatinina comparado a homens brancos (n=802) Mulheres negras (n=84) alta creatinina comparada a mulheres brancas
Relação do clearance de creatinina e uréia quantificados e transformação da concentração para medir o RFG: Cada ponto representa uma determinação no estudo MDRD (n=1628). Correlação é mostrada para RFG quantificado pelo clearance renal de 125 I-iotalamato. Linha sólida é identidade. A: Clearance de creatinina. B: Clearance de uréia. C: Média do clearance de creatinina e uréia. D: Reciproco da creatinina do soro x 100. E: Clearance de creatinina estimado pela fórmula de Cockcroft-Gault: [(140- idade) x peso]/(pcr x 72) para o homem e x 85 para mulher
AVALIAÇÃO DO RFG BASEADA EM NORMOGRAMAS E FÓRMULAS DE CÁLCULO: nível sérico de creatinina dados antropométricos
Fórmula de COCKCROFT-GAULT (140-IDADE) x 2,12 x PESO x K Cr x SC Ccr é o clearance de creatinina dado em ml/min, Idade: anos K: 1,0 para homens e 0,85 para mulheres Peso: Kg Cr: mg/dl Superfície Corporal (SC): m2 Alguns trabalhos indicam que uma avaliação do RFG calculado dessa forma, podem dar resultados tão bons quanto a medida da depuração renal da creatinina.
Fórmula do estudo MDRD (Modificação da Dieta em Doenças Renais): RFG (ml/min/1,73m 2 ) = 175 x (Cr) -1,154 x (Idade) -0,203 x (0,742 se mulher) x (1,210 se afro brasileiro) Essa fórmula é utilizada para RFG < ou igual a 60 ml/min/1,73 m 2
Comparação das equações para predizer a RFG (ml/min per 1.73m 2 ) a partir da concentração da creatinina plasmática
OUTRAS SUBSTÂNCIAS: EDTA 51 Cromo INULINA testes invasivos HOJE eficácia na medida da função renal Cistatina C
CISTATINA C Proteina glicosilada de baixo peso molecular que é filtrada facilmente através da membrana glomerular e não está afetada como outras proteinas nos processos inflamatórios, infecciosos e por fatores nutricionais (RBP, B2microglobulina) Concentração de Cistatina C no soro depende exclusivamente da capacidade de filtração glomerular
Creat (mg/dl) & Cistat (mg/l) séricas 6 5 4 3 2 1 creatinina cistatina 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Depuração de creatinina (ml/min)
Correlação entre o clearance renal e plasmático do iohexol em pacientes com função renal reduzida (R2=0,96, 4-48 horas)
AVALIAÇÃO DA FUNÇÃO RENAL RITMO DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR PROTEINÚRIAS creatinina sérica depuração da creatinina cistatina C depuração de iohexol glomerulares tubulares Bence Jones
Outros métodos de avaliação da função renal Cintilografia renal: DTPA: fluxo (função glomerular) DMSA: função tubular
DEPURAÇÃO DE ÁGUA LIVRE Água livre é definida como água livre de solutos No néfron: gerada pelos segmentos diluidores impermeáveis à água (ramo ascendente grosso e tubulo distal inicial) Depuração de água livre: capacidade dos rins de diluir ou concentrar urina
DEPURAÇÃO DE ÁGUA LIVRE Níveis de ADH baixos: excreção, devido não reabsorção nos ductos coletores, urina hiposmótica e a depuração é positiva Níveis de ADH altos: água reabsorvida pelo tubulo distal final e ductos coletores, urina hiperosmótica e a depuração é negativa
MEDIDA DA EXCREÇÃO RENAL DE ÁGUA LIVRE DE SOLUTO (C H2O ) Se a urina for hipoosmótica ao plasma, o volume total de urina eliminado pode ser vizualizado como tendo dois componentes: Clearance Osmolar e Clearance de Água Livre
Clearance Osmolar e Clearance de Água Livre Clearance Osmolar = volume de urina que contém os solutos numa concentração igual à do plasma (isosmótica ao plasma) C osm = U osm x V onde: P osm = osmalidade plasmática (mosm/l) P osm U osm = osmalidade urinária (mosm/l) V= fluxo urinário (ml/min) C osm = depuração dos osmóis (ml/min) Clearance de água livre = volume de água livre de soluto excretado por unidade de tempo (refere-se à quantidade de água livre de solutos que torna a urina diluída) C H2O = V - C osm = V - U osm x V P osm
Significado do Clearance de Água Livre C H2O é zero Nenhuma água livre de soluto é excretada (isosmótica). Pode ocorrer no tratamento com diuréticos de alça, quando reabsorção de NaCl é inibida no ramo ascendente grosso C H2O é positiva Níveis de ADH estão baixos, ou quando o ADH é ineficaz e a urina é hiperosmótica. Toda a água livre de soluto, produzida no ramo ascendente grosso e np TD é excretada na urina ( por não ser reabsorvida nos TDf e DC). C H2O é negativa Níveis de ADH estão altos e a urina é hiperosmótica. Toda água livre de soluto, produzida no ramo ascendente grosso e no TD inicial, é reabsorvida pelo TD final e TCs. Reabsorção de água livre é negativa ou T C H2O.
EXEMPLO: Um indivíduo tem débito urinário de 10 ml/min e osmolaridade urinária de 100mOsm/L osmolaridade plasmática de 290 mosm/l. Qual é sua depuração de água livre e o seu significado? CH2O = V - Cosm = V - Uosm x V Posm = 10 ml/min 100mOsm/L x 10 ml/min 290 mosm/l = 10 ml/min 3,45 ml/min = + 6,55 ml/min Ex: ADH baixo (diabetes insípido central, ingestão de água) ou ineficaz (diabete insípido nefrogênico)
Urina Reação: *acidez (ph<6,5) em urina matinal em jejum *neutra ou alcalina após as refeições *urina persistentemente neutra ou alcalina denota defeito tubular de acidificação Densidade/osmolalidade: densidade de 1020 após 12 hs sem ingerir líquidos = 750 mosm/kg Glicosúria: *hiperglicemia (com aumento da carga filtrada de glicose que ultrapassa a capacidade tubular máxima de reabsorção de glicose) *disfunção do TCP - síndrome nefrótica, intoxicação por metais pesados nefrotóxicos, mieloma,nefrites túbulo intersticiais etc
Urina Proteinúria: relação proteína/creatinina menor 0,1g/l relação maior que 3,0 a 3,5 indica excreção proteica maior que 3,0-3,5g/24 horas Proteinúria glomerulares: albumina Proteinúria tubulares: proteínas de BMM (β-2- microglobulina, proteína transportadora do retinol (RBP), etc Outras proteinúrias: proteína de Bence-Jones, hemoglobinúria,mioglobinúria RBP=0,4mg/l (tubulopatias proximais)
Uréia Importância na análise do catabolismo proteíco 30-40 mg/dl uréia para 1,0 mg/dl creatinina sérica hipercatabolismo proteico aumenta a relação
Porque a ênfase sobre creatinina sérica 1) A creatinina sérica é pedida com muito mais frequência do que albumina urinária quantitativa 2) A creatinina sérica é mais difícil de se interpretar que albuminúria 3) Pedir albumina urinária pressupõe uma preocupação com doença renal crônica