Fisiologia Renal, Homeostasia dos fluídos corporais Flashcards
Funções do Rim
1. Manutenção do volume e da composição química dos líquidos corporais
- formação de urina
- regulação da osmolaridade e volume do líquido corporal
- manutenção do equilíbrio eletrolítico (sódio, potássio, cálcio, magnésio, fósforo, cloro,…)
- regular o equilíbrio ácido- base, mantendo constante o pH sanguíneo (bicarbonato, hidrogénio)
2. Depuração de produtos químicos endógenos e exógenos
- excreção de resíduos metabólicos: ureia, creatina, ácido úrico
- eliminação de toxinas, drogas e respetivos metabolitos
3. Regulação da pressão arterial
- sistema renina-angiotensina-aldosterona, hormona antidiurética, prostaglandinas renais, sistema calicreína-cínina
- regulação do volume e da natrémia
4. Produção hormonal
- eritropoetina: estimula a produção de eritrócitos
- renina: eleva a pressão arterial
- vitamina D: atua no metabolismo ósseo e regula a concentração de cálcio e fósforo
Composição dos líquidos corporais
A água é o componente mais abundante do organismo. Existe discrepância na percentagem existente de água entre homem(~60%) e mulher (~50%). Discrepância é atribuída às diferenças na proporção relativa do tecido adiposo.
Água:
- 25-45% extracelular
» ¼ intravascular
» ¾ extravascular
- 55-75% intracelular
Forças de Starling determinam o movimento dos fluídos
Composição dos Líquidos Corporais — Osmolaridade
Concentração de solutos ou partículas de um líquido (mosmol/kg)
- a água difunde-se facilmente através das membranas celulares até atingir um equilíbrio osmótico
- a ureia é um osmol ineficaz — não contribui para o deslocamento de água
- os solutos restritos ao LEC ou LIC determinam a tonicidade efetiva desse compartimento
Regulação da Filtração Glomerular
Sangue chega ao glomérulo pela arteríola aferente → Deixa o glomérulo pela arteríola eferente → Ramifica-se na rede de capilares peritubulares
Regulação da Filtração Glomerular —Fluxo sanguíneo renal
Representa 20% do débito cardíaco (1000 mL/min)
Regulação da Filtração Glomerular — Barreira da filtração glomerular
- endotélio
- membrana basal
- células epiteliais (podócitos)
Regulação da Filtração Glomerular — Gradiente de pressão hidrostática
A gradiente de pressão hidrostática através da parede capilar do glomérulo é a força primária para a filtração glomerular.
A pressão oncótica no lúmen capilar (determinada pela concentração de proteínas não filtradas) opõe-se à filtração. À medida que a pressão oncótica aumenta ao longo do glomérulo, a força de filtração cai para 0 na arteríola eferente
Regulação da Filtração Glomerular — Autorregulação da TFG
A filtração é afetada pela pressão da artéria renal, mas esta relação não é linear em pressões arteriais fisiológicas
1. Reflexo autónomo vasorreativo (miogénico da arteríola aferente)
2. Feedback tubulo-glomerular
3. Vasoconstrição da arteríola eferente mediada pela angiostensina II
Autorregulação da TFG — Reflexo autónomo vasorreativo (miogénico da arteríola aferente)
Protege os capilares glomerulares de alterações súbitas da pressão sistólica
Alterações agudas na pressão de perfusão renal:
Aumento da pressão → Constrição reflexa da arteríola aferente
Diminuição da pressão → Dilatação reflexa da arteríola aferente
Autorregulação da TFG —Feedback tubulo-glomerular
Altera a TFG e o fluxo tubular por vasoconstrição/vasodilatação reflexa da arteríola aferente
Mácula densa: células especializadas da porção espessa do ramo ascendente espesso da ansa de Henle
↓
Sensores de concentração de solutos e da taxa de fluxo tubular
Autorregulação da TFG —Feedback tubulo-glomerular (Maior fluxo tubular)
Maior fluxo tubular:
- Sinal que há maior TFG
- Aumenta a chegada de solutos à macula densa
↓
Maior reabsorção de NaCl a esse nível:
- Maior produção de ATP
- ATP é metabolizado a adenosina
↓
Vasoconstrição da arteríola aferente:
- TFG volta ao normal
Autorregulação da TFG —Feedback tubulo-glomerular (Menor fluxo tubular)
Menor fluxo tubular:
- Sinal que há menos TFG
- Diminui a chegada de solutos à macula densa
↓
Vasodilatação da arteríola aferente
- TFG volta ao normal
Angiotensina II e espécies reativas de oxigénio aumentam a TFGH
Óxido nítrico diminui a TFG
Autorregulação da TFG — Vasoconstrição da arteríola eferente mediada pela angiotensina II
Se o fluxo sanguíneo renal diminui as células granulares (justaglomeriulares) da parede da arteríola aferente liberta, a renina
Regulação da Filtração Glomerular — Resumo
- Parâmetros físicos da parede capilar
» condutividade hidráulica, superfície capilar - Filtração dependente das forças de Starling
» pressão hidráulica, pressão oncótica - Filtração dependendo do fluxo plasmático renal
- Filtração dinamicamente regulada
» capilares glomerulares entre vasos de resistência, controlo neuronal e hormonal, feedback tubulo-glomerular - Permeseletividade
Filtração Glomerular — Clearance
Volume de plasma (mL) depurado dessa substância por unidade de tempo (min)
Clearance = excreção / concentração do plasma = (Ux x V)/Px
Filtração Glomerular — Relevância
- Diagnóstico de doença renal
» deteção precoce, estratificação - Monitorização da progressão da doença renal
» prognóstico, eficácia do tratamento e “timing” das intervenções terapêuticas - Ajuste de dose de medicamentos
Filtração Glomerular — História natural da doença renal
A função renal diminui com a idade
- pera de nefrónios: progresso integrante do envelhecimento
- usualmente progressão logarítmica e previsível: 1 mL/min/ano acima dos 40 anos
- evolução mais rápida: doença renal diabética (10 mL/min/ano), glomerulonefrite crónica, nefroangiosclerose hipertensiva
Doença renal crónica: diminuição da reserva renal
- Inicialmente a perda de nefrónios não é detetável devido à “adaptação renal funcional” com hiperfiltração pelos restantes nefrónios
- perda de 75% da massa renal apenas causa queda da TFG para 50% o normal
A diminuição da função renal leva à perda de capacidade de manter a homeostase dos fluídos e eletrólitos
- Epitélio altamente diferenciado
- Células em monocamada
- Células ligadas umas às outras pela membrana lateral, por tigh juctions
- Barreira oclusiva que separa o lúmen do túbulo do espaço intersticial
- Dois domínios: membrana apical (lúmen), basolateral (interstício)
- Células são polarizadas
Filtração Glomerular —Movimento de transporte epitelial
- Celular
» mediado por transportadores, canais e bombas - Paracelular
» através de junções intercelulares
~ epitélios “leaky”, com grande transporte, de baixa resistência
~ epitélios “tight”, com transporte pequeno, de alta resistência
Transporte de Membrana
Transportadores:
- Transporte ativo — bombas
- Transporte passivo — canais
- Difusão facilitada — transportadores
- Transporte ativo secundário — Co-transportadores
Transporte eletroneutro: o movimento de iões/solutos não produz alterações no equilíbrio de cargas eletrostáticas
Transporte eletrogénico: alterações do equilíbrio de cargas
Transporte de Membrana — Transporte ativo
Depende da energia:
- Na+/K+ ATPase
- H+ ATPase
- Ca2+ ATPase
Transporte ativo gera concentrações assimétricas iónicas ao longo da membrana, podendo transferir iões contra um gradiente químico
A energia potencial armazenada pode ser usada para transferir outros iões
As bombas em geral são eletrogénicas
Transporte de Membrana — Transporte passivo
Difusão simples:
- Aquaporinas (canais de água)
- Canais de K+
- Canais Na+
- Canais CL-
Realiza-se por canais permeáveis a determinados solutos, a favor do gradiente de concentração
Difusão facilitada:
- GLUT2
Mediada por transportadores simples (uniporters)
GLUT2 é ativado pelo gradiente de concentração de glicose que é mais alto nos líquidos extracelulares e mais baixo no citoplasma (pelo metabolismo acelerado)
Transporte de dois iões:
- No mesmo sentido (uniporters)
- Em sentidos opostos (antiporters/permutadores)
Transporte tubular renal
Segmentos do nefrónio
- função específica
- transporte seletivo de água e solutos
- reabsorção e secreção: fluído tubular → urina
a. Túbulo proximal
b. Ansa de Henle
c. Túbulo distal
d. Ducto coletor
Transporte tubular renal — Túbulo proximal (reabsorção)
- Reabsorve ~60% do NaCl e da H2O filtrados
- Reabsorve ~90% do bicarbonato filtrado e a maioria dos nutrientes críticos (glicose e aminoácidos)
» reabsorção da glicose (acoplada ao sódio) é saturável: >180 mg/dL -> glicosúrica
» reabsorção de aminoácidos pode ser dependente ou independente do Na+ - Transporte celular e para celular
A membrana apical tem áreas de superfície expandida por microvilosidades (bordadura em escova) — função de reabsorção
Transporte tubular renal — Túbulo proximal (secreção)
- Aniões orgânicos: urato, corpos cetónicos e fármacos (penicilinas, cefalosporinas e salicilatos)
» porbenecide inibe esta secreção — útil para elevar níveis sanguíneos de penicilina e oseltamivir - Catiões orgânicos: aminas biogénicas e creatinina
» cimetidina e trimetoprim competem com estes catiões — podem elevar os níveis de creatinina sem alterar a TFG - Glicoproteína-P (transportador dependente de ATP
» Secreta múltiplos fármacos como a ciclosporina, digoxina, tacrolimus e vários agentes de quimioterapia - Ácidos
» tampão amónia (NH3) — amoniogénese renal
» tampão fosfato
Transporte tubular renal — Túbulo proximal (transportadores específicos)
- Transportador de cistina, lisina, arginina e ornitina
Genes SLC3AI e SLC7A9
↓
Mutações em um dos dois diminui a reabsorção destes aminoácidos e causa cistinúria - Insulina, hormona do crescimento, B2-microglobulina e albumina
Absrovidas no TCP por endocitose e degradadas em lisossomas, dependentes de H+ ATPase e canal Cl-
↓
Mutação do gene do canal de Cl- (CLCN5)
↓
Protenúria de baixo peso molecular na doença de Dent
Transporte tubular renal — Ansa de Henle
3 segmentos:
- descendente fino
- ascendente fino
ascendente espesso
Transporte tubular renal — Túbulo contornado distal
- Epitélio forte
- Baixa permeabilidade à água
Transporte tubular renal — Ducto coletor
- 2 porções: cortical e medular interno
- Regula a composição final da urina
- Regulação hormonal de Na+ e água
Células principais
Responsáveis por reabsorver água e Na+ e excretar K+
- Canal de Na+ sensível ao amilorido (EnaC): regulado pela aldosterona
Diuréticos poupadores de portássio
Síndrome de Liddle
Ganho de função do canal ENaC
- doença expoliadora de sal, hipocaliemia, alcalose metabólica e hipertensão
Células intercalares
Regulam a secreção ácido base
a. secreção ácida (H+) e reabsorção de bicarbonato (Cl/HCO3) sob influência da aldosterona
b. secreção de bicarbonato e reabsorção de ácido
Em condições de acidemia, o rim usa as células tipo A, enquanto que na alcalémia usa as tipo B
Porção medular do DC
- Aquaporinas: 2 na parte apical e 3, 4 na basolateral
Vasopressina (anti-diurética) liga-se ao recetor V2 na parte basal, e leva ao aumento do número de aquaporinas por sinalização do cAMP
Regulação hormonal do equilíbrio hidrossalino
- Balanço de água e solutos é determinado pela(s):
» quantidade ingeridas
» distribuição pelos vários compartimentos
» eliminação pela pele, rim e intestino
Tonicidade → regulado pelo balanço da água
Estado osmolar que determina o comportamento do volume das células em solução
Volume sanguíneo extracelular → Regulado pelo balanço do sódio
Regulação hormonal do equilíbrio hidrossalino — Balanço hídrico
Todas as células expressam canais TRVPI, 2 e 4 mecanossensíveis
Apenas os tipo 4 da lâmina terminal são osmorrecetores — localizados numa zona em que a barreira hematoencefálica é mínima, e modulam a secreção de vasopressina pelo lobo posterior da hipófise
A secreção de ADH é estimulada pelas variações de tonicidade
↓
Aumenta linearmente à medida que a tonicidade plasmática aumenta acima do normal
Regulação hormonal do equilíbrio hidrossalino — Balanço de sódio
Secreção de renina é estimulada por:
- Prostaglandinas
- Mácula densa
- Estimulação arteríola eferente
Renina leva à produção de angiotensina II, que:
- estimula permuta Na+/K+ no TCP, reabsorvendo Na+
- estimula a produção de aldosterona, aumenta a reabsorção de Na+ nos túbulos coletores
- causa contração da arteríola eferente, que aumenta a fração de filtração, facilitando a reabsorção de Na+
- inibe a secreção de renina por feedback negativo
Regulação hormonal do equilíbrio hidrossalino — Balanço de sódio (aldosterona)
A aldosterona é sintetizada pelas células granulosas do córtex suprarrenal
- liga-se ao recetor de mineralocorticoides das células principais do ducto coletor
- aumenta a atividade do ENaC, do canal de K+, e da Na+/K+ ATPase
- mediada pelo gene induzido pela aldosterona (SGKI) aumenta o número de canais de NA+
↓
Aumenta a reabsorção de sódio
