Centro de Ciências da Vida Faculdade de Ciências Biológicas SISTEMA URINÁRIO Prof. Dr. Alexandre Rezende
O sistema urinário compreende os órgãos responsáveis pela formação da urina, os rins e as vias urinárias: ureteres, bexiga, e uretra. adrenal Veia cava inferior rim aorta ureter bexiga uretra
Anatomia Rins Coluna vertebral 10cm x 5cm x 2,5cm O rim humano tem forma de grão de feijão
Córtex renal Pelve renal Medula renal Medula renal Córtex renal Ureter Ducto coletor
Anatomia Néfron Unidade morfofuncional do rim Regiões: Glomérulo Renal Cápsula de Bowman Túbulo contorcido proximal Alça de Henle Túbulo contorcido distal Ducto coletor
Glomérulo Cápsula de Bowman Túbulo contorcido proximal Túbulo contorcido distal Ramo da artéria renal Alça descendente Alça ascendente Ducto coletor Alça de Henle NEFRON UNIDADE FUNCIONAL capilares para o ureter
FUNÇÕES DO RIM Filtração: pressão hidrostática do sangue sobre as paredes do glomérulo. São barradas as células sangüíneas e proteínas plasmáticas, passando água e alguns solutos = Filtrado Glomerular Reabsorção: água, NaCl, glicose, aminoácidos. Secreção: algumas moléculas estranhas passam direto do sangue para os túbulos. Ex.: drogas, remédios. Reabsorção Filtração Secreção Túbulo renal Excreção: K +, H + Água, exc. nitrogenadas
1,2 L de sangue/min passam pelos rins.: 180 L por dia destes 180 L de água deixam o sangue para fazer parte do filtrado, mas são produzido 1-2L de urina/ dia.: 178 L são REABSORVIDOS
Mecanismos renais de manipulação do plasma Filtração Glomerular 180 litros de plasma são filtrados por dia O quê acontece com os 178,5 litros filtrados por dia? Excreção diária (média): 1,5 litros de urina Homem normal de 70 Kg: 3 litros de plasma Todo o plasma é filtrado 60 vezes por dia extraído, enquanto disponível, de: http://www.sci.sdsu.edu/faculty/paul.paolini/ppp/lecture23/sld009.htm
Mecanismos renais de manipulação do plasma Reabsorção tubular Filtração 178,5 litros/dia Reabsorção Reabsorção extraído, enquanto disponível, de: http://www.sci.sdsu.edu/faculty/paul.paolini/ppp/lecture23/sld009.htm
Exemplos de manipulação de diferentes substâncias plasmáticas pelo néfron:
Os fatores determinantes da Filtração Glomerular: Permeabilidade seletiva (k f ) (características da membrana de filtração) Pressão efetiva de filtração (PEF) (diferença entre as pressões no glomérulo e no espaço na cápsula de Bowman).
Os fatores determinantes da Filtração Glomerular: Permeabilidade seletiva (k f ) (características da membrana de filtração) k f constante de permeabilidade: - Permeabilidade (características da membrana de filtração) - Superfície disponível para a filtração k f : 12,5 ml/min x mmhg (valor estimado para o Homem)
Valores dos fatores determinantes da Filtração Glomerular: FG = k f x PEF constante de permeabilidade 12,5 ml/min x mmhg x Pressão efetiva de filtração 10 mmhg Taxa de Filtração Glomerular (TFG): 125 ml/min
Taxa de Filtração Glomerular: 125 ml de filtrado são formados pelos 2 milhões de néfrons a cada minuto.
Características da membrana de filtração: O glomérulo Arteríola aferente Permeabilidade glomerular Arteríola eferente Extraído, enquanto disponível, de: http://education.vetmed.vt.edu/
Características da membrana de filtração: o glomérulo - lâmina basal e as fenestras extraído, enquanto disponível, de: http://education.vetmed.vt.edu/
Podócitos (cápsula de Bowman) e seus prolongamentos, pedicélios e fendas extraído, enquanto disponível, de: http://education.vetmed.vt.edu/
Características da membrana de filtração Podócito pedicélios ou fendas céls. endoteliais Fenestra ou hemácia
Os fatores determinantes da Filtração Glomerular: figura extraída, enquanto disponível, de: http://www.oup.com/uk/orc/bin/9780198568780/
mmhg Pressão efetiva de filtração Extraído de: http://fisio.icb.usp.br 0 comprimento do glomérulo espaço capsular DETERMINANTES DA UFG: Pressão hidrostática glomerular (Ph) Pressão hidrostática capsular (Pc) + Pressão coloidosmótica (Po) ptn plasm. Pressão efetiva de filtração luz do capilar UF 1 UF 2 UF 3 UF 4 UF 5 UF 6
PCG Pcol CG PCB PCG - Pressão Hidrostática do Capilar Glomerular PcolCG - Pressão Coloidosmótica ou Oncótica do Capilar Glomerular PCB - Pressão Hidrostática da Cápsula de Bowman
http://csm.jmu.edu/biology/courses/bio270_welsford/html%20presentation%20folder14/ppframe.htm
Mácula Densa - Células Justaglomerulares secretam renina/detectam variações da concentração iônica (principalmente cloreto) do lúmen tubular, parte de um mecanismo de regulação da reabsorção de sal.
Regulação da Taxa de Filtração Glomerular (TFG) - Mecanismos renais Intrínsecos: - Mecanismo miogênico: intrínseco da arteríola aferente, que contrai quando aumenta a pressão hidrostática, Ph (eficiente) ou relaxa quando diminui a Ph (ineficiente). - Mecanismo Túbuloglomerular: envolve o Aparelho Justaglomerular. No aumento da Ph: mácula densa estimula a secreção de vasoconstrictores (adenosina) - eficiente. Diminuição da Ph: não tem efeito eficiente local.
Regulação da Taxa de Filtração Glomerular (TFG) - Mecanismos renais Intrínsecos: Mecanismos miogênico e Túbuloglomerular Extrínsecos: - Influência S. N. Simpático: inervação das arteríolas aferente e eferente. Influência é proporcional à queda da PA. O aumento do volume plasmático diminuiu a atividade simpática renal. - Liberação de Renina p/ formação de ANG II: Influencia o tônus das arteríolas aferente e eferente mas é pouco eficiente.
Reabsorção Túbulo contorcido proximal Reabsorção de sais Reabsorção de água
Glomérulo ORGANIZAÇÃO BÁSICA DO NÉFROM Alça ascendente Alça descendente GLICOSE Aminoácidos Ca ++ Tubo Coletor Reabsorção ativa (gasto de energia): glicose (co-transporte com Na+), aminoácidos, sais e bicarbonato. Reabsorção passiva (difusão): água
ORGANIZAÇÃO BÁSICA DO NÉFROM Glomérulo Alça ascendente Alça descendente GLICOSE Aminoácidos Ca ++ Tubo Coletor
Túbulo Distal e Ducto Coletor A segunda metade do túbulo contornado distal (TCD) e ducto coletor (DC) cortical exibem características funcionais semelhantes. São constituídos por 2 tipos de células: as células principais e as células intercaladas. Células principais: reabsorvem Na+ (canais de Na+) e água do lúmen e secretam íons K+ (representa apenas 3% Na+ filtrado, ajustes finais na reabsorção) sob ação da ALDOSTERONA. Células intercaladas: reabsorvem íons K+ e secretam íons H+ (papel chave no equilíbrio ácido básico). Responsável pela acidificação da urina, através da secreção de H+ e da reabsorção ou secreção de bicarbonato. Juntos reabsorvem 7% do NaCl filtrado e secretam quantidades variadas de K+ e H+. Reabsorvem 8 a 17% de água, depende de ADH no plasma (tornam-se permeáveis a água, sem ADH são impermeáveis à água).
FUNÇÕES RENAIS A manutenção do meio interno ocorre através da: Regulação do balanço de água e íons inorgânicos: (Na +, Cl -, H +, HCO 3-, Ca ++, K +, Mg ++, HPO 4 --, etc...) - regulação do equilíbrio hidrossalino e da P. A. - regulação do equilíbrio ácido-básico (ph sangüíneo) Síntese e secreção de hormônios: Calcitriol, Renina, Eritropoietina, dentre outros. Excreção de catabólitos e xenobióticos. Gliconeogênese (em jejum prolongado).
Os rins contribuem para a manutenção do meio interno, juntamente com outros órgãos
Os rins contribuem com a perda ou a conservação de água e eletrólitos, de acordo com as necessidades do organismo http://botany.indstate.edu/hughes/e
A manutenção do meio interno pelos rins O equilíbrio entre a perda e a ingestão de água sede INGESTÃO DE ÁGUA PERDA DE ÁGUA (*) BALANÇO DA ÁGUA formação de urina (*) respiração, suor, urina e fezes adaptado de Fisiologia: texto e atlas, Silbernagl e Despopoulos, 2003
A manutenção do meio interno pelos rins Quando ocorre um aumento da ingestão de água, os rins aumentam a formação urinária. adaptado de Fisiologia: texto e atlas, Silbernagl e Despopoulos, 2003
A manutenção do meio interno pelos rins O aumento da excreção urinária provocará desidratação e sede. Enquanto não houver a reposição da água necessária, os rins diminuirão a formação urinária. adaptado de Fisiologia: texto e atlas, Silbernagl e Despopoulos, 2003
A manutenção do meio interno pelos rins Mediante o aumento da ingestão de água, os rins aumentarão a formação urinária enquanto houver uma diminuição da osmolalidade plasmática. adaptado de Fisiologia: texto e atlas, Silbernagl e Despopoulos, 2003
Anatomia 25-30cm Função: Ureteres -Conduzir a urina do rim à bexiga urinária
- Armazenar a urina que flui continuamente dos ureteres Bexiga Anatomia 250ml Localização: -Cavidade pélvica -No homem: à frente do reto -Na mulher: entre o útero e o reto Função:
Inervação da Bexiga Fibras Simpáticas inervam a musculatura lisa da bexiga e o esfíncter uretral interno. Segmentos 10º torácico a 3º lombar da medula espinhal. Fibras Parassimpáticas inervam a parede da bexiga. Segmentos S2 a S4 da medula espinhal. Fibras Somáticas Segmentos S2 a S4 da medula espinhal. Motoneurônios espinhais fazem o controle voluntário do esfíncter uretral externo. Reflexo de Micção Controlado pelo Centro de Micção da Ponte. Enchimento da bexiga é sentido a partir de 150ml. 300ml a pressão começa a aumentar. 400ml pressão elevada desencadeia o reflexo de micção. Neurônios parassimpáticos eferentes contração visceral. Neurônios simpáticos eferentes (diminuição da atividade relaxamento do EUI e esvaziamento da bexiga.
Anatomia Uretra 18-20cm 4cm Função: - Conduzir a urina da bexiga ao meio externo
Eliminação da urina Fisiologia
Fisiologia Eliminação da urina Sangue: 180 L/dia filtrados. Urina: 1 a 2 L. Reabsorvidos: glicose e aminoácidos.
Fisiologia ADH = Hormônio Anti-Diurético Produção: - Hipotálamo/ Hipófise Função: Reabsorção de H 2 O concentração urinária Álcool, Cafeína e aumento do volume inibem.
com ADH sem ADH
Controle da Pressão Arterial Hemodinâmico: Um aumento na pressão arterial aumento na pressão hidrostática nos capilares glomerulares. Aumento da filtração glomerular aumenta o volume de filtrado aumento do volume de urina. O aumento na diurese reduz o volume do nosso compartimento extra-celular redução da pressão arterial. Hormonal: Redução na pressão arterial redução no fluxo sanguíneo renal e uma redução na filtração glomerular redução no volume de filtrado. Liberação de Renina (células justaglomerulares, localizadas na parede de arteríolas aferentes e eferentes no nefron). Renina converte angiotensinogênio em angiotensina-1. A angiotensina-1 é transportada para os pulmões onde é transformada em angiotensina-2 (ECA). A angiotensina-2 é um potente vasoconstritor: provoca um aumento na resistência vascular e, consequentemente, aumento na pressão arterial; além disso, a angiotensina- 2 também faz com que a glândula supra-renal libere maior quantidade de um hormônio chamado aldosterona na circulação. A aldosterona secretada pela adrenal atua principalmente no túbulo contorcido distal e ducto coletor maior reabsorção de Na+ pelas células principais dessa regiões aumento no volume sanguíneo um aumento no débito cardíaco e na pressão arterial.
O peptídeo natriurético atrial (atrial natriuretic peptide) é um peptídeo relacionado com a diminuição da pressão arterial, secretado por células musculares cardíacas atriais. Nos rins, ele inibe a absorção de sódio nos ductos coletores dos néfrons, inibe a ação da aldosterona e neutraliza o sistema renina-angiotensina-aldosterona. Conseqüentemente ocorrerá maior excreção de sódio. A água acompanha o sódio, por causa da osmose.