Fisiologia Renal, Homeostasia dos fluídos corporais

Question 1

Funções do Rim

Answer 1

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

Question 2

Composição dos líquidos corporais

Answer 2

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

Question 3

Composição dos Líquidos Corporais — Osmolaridade

Answer 3

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

Question 4

Regulação da Filtração Glomerular

Answer 4

Sangue chega ao glomérulo pela arteríola aferente → Deixa o glomérulo pela arteríola eferente → Ramifica-se na rede de capilares peritubulares

Question 5

Regulação da Filtração Glomerular —Fluxo sanguíneo renal

Answer 5

Representa 20% do débito cardíaco (1000 mL/min)

Question 6

Regulação da Filtração Glomerular — Barreira da filtração glomerular

Answer 6

• endotélio
• membrana basal
• células epiteliais (podócitos)

Question 7

Regulação da Filtração Glomerular — Gradiente de pressão hidrostática

Answer 7

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

Question 8

Regulação da Filtração Glomerular — Autorregulação da TFG

Answer 8

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

Question 9

Autorregulação da TFG — Reflexo autónomo vasorreativo (miogénico da arteríola aferente)

Answer 9

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

Question 10

Autorregulação da TFG —Feedback tubulo-glomerular

Answer 10

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

Question 11

Autorregulação da TFG —Feedback tubulo-glomerular (Maior fluxo tubular)

Answer 11

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

Question 12

Autorregulação da TFG —Feedback tubulo-glomerular (Menor fluxo tubular)

Answer 12

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

Question 13

Autorregulação da TFG — Vasoconstrição da arteríola eferente mediada pela angiotensina II

Answer 13

Se o fluxo sanguíneo renal diminui as células granulares (justaglomeriulares) da parede da arteríola aferente liberta, a renina

Question 14

Regulação da Filtração Glomerular — Resumo

Answer 14

• 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

Question 15

Filtração Glomerular — Clearance

Answer 15

Volume de plasma (mL) depurado dessa substância por unidade de tempo (min)
Clearance = excreção / concentração do plasma = (Ux x V)/Px

Question 16

Filtração Glomerular — Relevância

Answer 16

• 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

Question 17

Filtração Glomerular — História natural da doença renal

Answer 17

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

Question 18

Filtração Glomerular —Movimento de transporte epitelial

Answer 18

• 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

Question 19

Transporte de Membrana

Answer 19

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

Question 20

Transporte de Membrana — Transporte ativo

Answer 20

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

Question 21

Transporte de Membrana — Transporte passivo

Answer 21

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)

Question 22

Transporte tubular renal

Answer 22

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

Question 23

Transporte tubular renal — Túbulo proximal (reabsorção)

Answer 23

• 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

Question 24

Transporte tubular renal — Túbulo proximal (secreção)

Answer 24

• 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

Question 25

Transporte tubular renal — Túbulo proximal (transportadores específicos)

Answer 25

• 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

Question 26

Transporte tubular renal — Ansa de Henle

Answer 26

3 segmentos:
- descendente fino
- ascendente fino
ascendente espesso

Question 27

Transporte tubular renal — Túbulo contornado distal

Answer 27

• Epitélio forte
• Baixa permeabilidade à água

Question 28

Transporte tubular renal — Ducto coletor

Answer 28

• 2 porções: cortical e medular interno
• Regula a composição final da urina
• Regulação hormonal de Na+ e água

Question 29

Células principais

Answer 29

Responsáveis por reabsorver água e Na+ e excretar K+
- Canal de Na+ sensível ao amilorido (EnaC): regulado pela aldosterona
Diuréticos poupadores de portássio

Question 30

Síndrome de Liddle

Answer 30

Ganho de função do canal ENaC
- doença expoliadora de sal, hipocaliemia, alcalose metabólica e hipertensão

Question 31

Células intercalares

Answer 31

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

Question 32

Porção medular do DC

Answer 32

• 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

Question 33

Regulação hormonal do equilíbrio hidrossalino

Answer 33

• 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

Question 34

Regulação hormonal do equilíbrio hidrossalino — Balanço hídrico

Answer 34

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

Question 35

Regulação hormonal do equilíbrio hidrossalino — Balanço de sódio

Answer 35

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

Question 36

Regulação hormonal do equilíbrio hidrossalino — Balanço de sódio (aldosterona)

Answer 36

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