Fisiologia Renal Filtração e hemodinâmica renal e transporte no néfron. Prof Ricardo M. Leão FMRP-USP Berne Fisiologia,capitulo 34 (5 a edição)/32 (6 a edição)
Para que serve o rim? Regulação do balanço hídrico, do balanço eletrolítico, do volume e osmolaridades corporais e do equilíbrio ácido-base. Manutenção da homesotase! Remoção e excreção de produtos metabólicos endógenos, p.ex. uréia. Remoção e excreção de substâncias exógenas. Gliconeogênese. Secreção de hormônios. Renina Eritropoietina Di-hidroxivitamina D
Anatomia básica do rim Cortex (granulado) Medula Papila Calices Menores Principal Pelve Ureter
O néfron
O néfro Um rim humano possui ~1.000.000 de nefrons néfros juxtamedulares (25% dos néfrons humanos)
O glomérulo
Fenestrações entre 4 a 14 nm Glicoproteínas negativamente carregadas, repelem proteínas plasmáticas
A filtração glomerular O plasma é filtrado pelo glomérulo formando o filtrado glomerular. O filtrado glomerular é o conteúdo plasmático sem as proteínas. 20% do plasma é filtrado pelo glomérulo por vez. Muitas substâncias filtradas podem ser reabsorvidas pelos túbulos Muitas substâncias não filtradas completamente podem ser secretadas através túbulos As células tubulares podem secretar elas prórías substâncias
Excreção urinária = Filtração Reabsorção + Secreção Arteríola aferente Arteríola eferente Capilares glomerulares Cápsula de Bowman 1-Filtração 2-Reabsorção 3-Secreção 4-Excreçao Capilares peritubulares Veia renal Excreção urinária
Pressão de Filtração Glonerular (PFG) A. Af. PCG πcg PEB Forças Favorecendo a filtração -Pressão hidrostática capilar glomerular (Pcg) Opondo-se a filtração -Pressão hidrostática no espaço de Bowman (Peb) -Pressão osmótica capilar (πcg) Pressão (mm Hg) 60 15 29 PFG=Pcg-Peb-πcg = 16 A. Ef.
O conceito de taxa de filtração glomerular (TFG) Volume de líquido flitrado dos glomérulos para dentro do espaço de Bowman por unidade de tempo. Depende da PFG e das permeabilidade das membranas corpusculares e da área de filtração. Em humanos a TFG é de180 l/ dia Compare com a filtração dos capilares sanguíneos de 4 l/dia Sendo o volume do plasma sanguineo de 3 l, os rins filtram todo o plasma 60 vezes por dia. A TFG não é constante mas é constantemente ajutada pelos rins de acordo com as necessidades fisiológicas É modulado pelos aferentes neurais e ações hormonais nas arteríoloas aferentes e efererentes, resultando em alterações na PFG
Constrição e relaxamento das arteríolas afretes e eferentes controlam a TFG e o Fluxo Plasmático Renal (FPR)
A excreção urinária de uma substância é a diferença de seu fluxo arterial e venoso Para qualquer soluto (X) que o rim nao sintetiza, degrada ou acumula, a única rota de entrada é a artéria renal, enquanto as duas únicas rotas de saída são a veia renal e o ureter. Pela lei da ação das massas a entrada de X é igual a saída de X. Fluxo arterial do soluto = Fluxo venoso do soluto + fluxo urinário do soluto
FPR O conceito de depuração (clearance) renal: volume de plasma necessário livre de uma substância por unidade de tempo FPR 700 ml plasma / min 142 mm Na + 142 mm x 0.7 L = 100 mmol Na + /min Excreção de 0,14 mmol/min de Na + ~1 ml de plasma/ min Depuração do Na + = 1 ml/min depurado
O conceito de depuração (clearance) renal: volume de plasma livre de uma substância por unidade de tempo Cx = Ux. V Px C x = depuração de x U x = concentração urinária de x V = fluxo urinário P x = concentração plasmática de x Se uma substância é apenas filtrada, sua depuração reflete a taxa de filtração glomerular (TFG) Se uma substância é filtrada mas totalmente reabsorvida, como a glucose, a sua depuração é igual a zero Se uma substância é filtrada e totalmente secretada sua depuração reflete o fluxo plasmático renal (FPR)
Medindo a taxa de filtração glomerular (TFG) Para se medir a TFG o soluto usado para isso tem: Que ser totalmente filtrado. Não pode ser secretado. Não pode se reabsorvido. -INULINA (substância exógena) -Creatinina (produzida pelo corpo, levemente secretada, dá um valor aproximado) -TFG normal em humanos é de 180 L/dia (ambos os rins)
Depuração da inulina = TFG = inulina 1-Filtração 2-Reabsorção 3-Secreção 4-Excreçao
Depuração da inulina é usado para definir se uma substância é secretada ou reabsorvida pelo nefro Depuração de Substância X > TFG Secreção tubular da substância X Depuração de Substância Y < TFG 1-Filtração 2-Reabsorção 3-Secreção 4-Excreçao Reabsorção tubular da substância Y
Depuração da p-aminohipurato (PHA) = FPR = PHA 1-Filtração 2-Reabsorção 3-Secreção 4-Excreçao
Filtração, secreção e reabsorção Substâncias essencias ao organismos são reabosorvidas Substâncias em excess ou tóxicas não são reabsorvidas Essas substâncias também podem ser secretadas. Diferentes partes do néfron participam dos processos de reabsorção e secreção de diferentes substâncias.
A maioria das substâncias é reabsorvida no túbulo proximal Água Sódio Cloreto Potássio Glicose Aminoácidos Vitaminas Fosfato Bicarbonato Cálcio
As substâncias são reabsorvidas por vias paracelulares e transcelulares via paracelular via transcelular
A maior parte da glicose é reabsorvida no túbulo proximal -A glucose é reabsorvida por transporte ativo secundário com o sódio. Os transportadores são o SGLT1 e SGTl2. -Na membrana basolateral a glucose sai por transporte passivo pelo transportador GLUT1
A depuração da glicose é zero, pois (normalmente) ela é totalmente reabsorvida Acima de 200 mg/dl ocorre glicosúria = glicose 1-Filtração 2-Reabsorção 3-Secreção 4-Excreçao
A maior parte do sódio é reabsorvida no túbulo convoluto proximal. O túbulo proximal e a alça ascendente espessa de Henle reabsorvem 92% do Na + filtrado Os 7 % restantes são reabsorvidos nos ductos coletores, onde essa fração é sujeita a efeitos hormonais. Apenas 0,4% do Na + filtrado é excretado, normalmente regulação
Absorção de sódio no túbulo convoluto proximal -Por transporte ativo secundário com glucose, aminoácidos, fosfato, sulfato, lactato e outros ácidos orgânicos. -Por co-transporte com o hidrogênio (NHE3) secreção de ácido. -Passivamente pela via paracelular junto com a água (arrasto de solvente). -devido a alta permeabilidade das vias trans e paracelulares a água a concentração tubular de sódio não é significativamente alterada. -A saída do sódio para o espaço intersticial se dá por transporte ativo primário pela Na/K- ATPase.
O Cloreto é reabsorvido junto com o sódio Túbulo proximal- O cloreto é reabsorvido tanto pela via paracelular como pela transcelular (trocador base/cl).
A reabsorção no túbulo proximal é isoosmótica -A alta expressão de aquaporina I faz o túbulo ser muito permeável a água. -A água basicamente segue o fluxo de solutos (no caso principalmente o sódio).
Absorção de sódio na alça de Henle ascendente -Por co-transporte com o potássio e o cloreto (NKCC2). -Por co-transporte com o hidrogênio (NHE3) secreção de ácido. -Passivamente pela via paracelular. -devido a baixa permeabilidade das vias trans e paracelulares a água a concentração tubular de sódio diminui. -A saída do sódio para o espaço intersticial se dá por transporte ativo primário pela Na/K- ATPase.
O hormônio ALDOSTERONA produzido pelas supre-renais, promove a captação de sódio pelos ductos coletores. A aldosterona é um mineralocorticóide que estimula a sintese de canais de sódio voltagem-independentes da membrana apical das células principais dos ductos coletores, e da Na/K-ATPase na membrane basolateral
Absorção de sódio no ducto coletor -Por difusão por canais de sódio nãodependents de voltagem. -A saída do sódio para o espaço intersticial se dá por transporte ativo primário pela Na/K- ATPase.
Mecanismo de ação da aldosterona