FISIOLOGIA RENAL I

Os rins e os líquidos corporais –

Formação da urina pelos rins: filtração glomerular, fluxo sangüíneo renal e seus controles.

As múltiplas funções dos rins na homeostase –

    - Controla volume e composição dos líquidos corporais.    - Filtram o plasma removendo substâncias de acordo com a necessidade corpórea.

Em geral:    a) Regulação da pressão arterial;    b) Regulação do equilíbrio ácido-base;    c) Secreção de hormônio (eritropoetina);    d) Água e eletrólitos (regula osmolaridade urinária);    e) Excretam escórias metabólicas.

1. Balanço de água e eletrólitos: cabe aos rins regular sua excreção.

2. Excreção de escórias metabólicas e substâncias químicas estranhas -

- Uréia; creatinina; ácido úrico.

3. Regulação da pressão arterial –

- A longo prazo – hipovolemias ou sistema renina-angiotensina (médio prazo).

4. Regulação do equilíbrio ácido-basico – - Excreção de ácidos e bases.5. Síntese de glicose – - gliconeogênese.

6. Regulam as produções de hemácias – - eritropoetina (estímulo: hipóxia).

Obs. Nas nefropatias, em pouco tempo, os pacientes acumulam um desarranjo metabólico grave podendo levar ao óbito.

Anatomia fisiológica do rins –

- Juntos à parede posterior do abdomem.- Borda medial possui região chamada de hilo (artérias, veias, linfáticos).

- Rins apresentam duas regiões: medula e córtex.

Observe as estruturas descritas acima dando ênfase: camada cortical; camada medular; glomérulo; ureter; veia renal; artéria renal; pélvis renal; pirâmide renal e papila renal.

Rim é formado por uma associação de néfrons:

1. Corpúsculo renal;2. Túbulo contorcido proximal;3. Alça de Henle;4. Túbulo contorcido distal.

Obs. O duto coletor não faz parte do néfron!!!!

Uma alta pressão hidrostática nos capilares glomerulares resulta numa alta filtração – aumento do volume urinário. O oposto também ocorre favorecendo uma reabsorção – diminuição do volume urinário.

Néfron = unidade funcional do rim –

- Formam urina.- Não regeneram-se.- No glomérulo há filtração e formação da urina no decorrer da passagem deste filtrado pelos túbulos contorcidos e alça de Henle.

Obs. Néfron cortical = possui glomérulo mais externo na camada cortical.Néfron medular = possui glomérulo mais próximo da medular.

Formação da urina: filtração glomerular, reabsorção tubular e secreção tubular –

A reabsorção ocorre dos túbulos para o sangue.A secreção ocorre do sangue para os túbulos.

Como observado, a urina depende destes três fatores citados acima.

 Na formação da urina a reabsorção tubular é quantitativamente mais importante do que a secreção tubular (determina a quantidade de íons na urina: sódio, potássio, hidrogênio).

Por que grandes quantidades de solutos são filtrados e depois reabsorvidos ?? –

- Água e solutos são, em grande quantidades, filtrados e logo após reabsorvidos, isto porque:    - Elevada FG permite rápida eliminação das escórias corporais.    - Elevada filtração glomerular (FG) permite que o plasma seja filtrado várias vezes ao dia (60 vezes em média).

Este sistema permite um rápido controle da homeostasia.

Este cálculo acima atinge um valor de 0,2 o que traduz-se por 20%, isto é, 20% do plasma renal é filtrado.

Capilares glomerulares – - Fenestrados.- Possuem podócitos: apesar de impedirem a passagem de algumas proteínas, a principal responsável por este fato é a membrana basal.

Filtratilidade –

Em geral: quanto maior o peso molecular e quanto maior a negatividade da substância = menor capacidade de filtração.

Obs. Em algumas patologias, os rins perdem as cargas negativas das suas membranas possibilitando a passagem de proteínas (albumina) = alteração nefropática mínima.

Determinantes da intensidade da filtração glomerular (FG) –

1) Pressão hidrostática glomerular;2) Pressão coloidosmótica (oncótica) glomerular;3) Pressão hidrostática da cápsula de Bowmann;4) Pressão coloidosmótica da cápsula de Bowmann;5) Coeficiente de filtração (Kf).

Estas pressão formam uma pressão resultante de aproximadamente 10mmHg, chamada de pressão efetiva de filtração. Para que se favoreça a filtração glomerular a pressão hidrostática glomerular deve estar elevada enquanto a pressão coloidosmótica glomerular baixa, enquanto que o oposto deva ocorrer para a cápsula de Bowmann.

Obs. O Kf é diretamente proporcional à FG.Obs`. Diabetes Mellitus reduz o Kf.

Mesmo que não haja alterações na pressão hidrostática glomerular, o aumento da fluxo sangüíneo aumenta a FG. O oposto também é verdadeiro.

Outro fator que deve ser lembrado é a constrição da arteríola aferente o que resulta na diminuição da FG. Já a constrição eferente moderada, aumenta a FG enquanto que a intensa constrição eferente diminui a FG já que haverá aumento da pressão coloidosmótica glomerular.

Rins recebem um volume sangüíneo muito elevado para que haja remoção de escórias e alta filtração.

Determinantes do fluxo sangüíneo renal –

Controle fisiológico da FG e do fluxo sangüíneo renal –

- A filtração glomerular é sujeita a 2 controles básicos:        - Pressão hidrostática glomerular;        - Pressão coloidosmótica glomerular.

- Além destes dois fatores:     - Hormônios.    - Sistema nervoso autônomo simpático.    - Autacóides (substâncias vasoativas de ação local).

O estímulo simpático = diminuição da FG (vasoconstrição aferente).

Noradrenalina, adrenalina e endotelina (autacóide) = diminuição da FG.

Prostaglandinas (PGE2 e PGI2) e óxido nítrico = aumento da FG.

Auto-regulação da FG e do fluxo sangüíneo renal –

- Fatores intrínsecos.- Função: manter a FG (controle da excreção de água e solutos) independentemente das variações da pressão arterial.- Se não houvesse este sistema auto-regulador, o indivíduo morreria por desidratação!!

Obs. Apesar deste sistema, observa-se natriurese por pressão e diurese por pressão.

1. Feedback tubuloglomerular –

- Graças a este feedback, a filtração glomerular consegue muito pouco variar. - Este feedback compreende a resistência arteriolar renal e a concentração de cloreto de sódio.

2. Auto-regulação miogênica do fluxo sangüíneo renal e da filtração glomerular –

- Segundo mecanismo de regulação: capacidade dos vasos, quando houver aumento da pressão, em resistir a estiramentos durante esta elevação = mecanismo miogênico de auto-regulação.

Pressão Arterial

Mecanismos de regulação:

1. Controle Neural: o controle a curto prazo, durante períodos de segundos ou de minutos, é realizado quase que integralmente por reflexos nervosos. Um dos mais importantes desses reflexos é o reflexo barorreceptor. Quando a pressão arterial fica muito aumentada, ocorre distenção e excitação de receptores neurais especiais, os barorreceptores, situados nas paredes da aorta e da artéria carótida

interna. Esses barorreceptores enviam sinais desde o bulbo, pelo sistema nervoso autonômico, para provocar (a) lentificação do coração, (b) força de contração cardíaca diminuída, (c) dilatação das arteríolas e (d) dilatação das grandes veias que, em conjunto, atuam no sentido de fazer com que a pressão arterial baixe até o valor normal. Efeitos exatamente opostos ocorrem quando a pressão arterial fica demasiadamente baixa e os barorreceptores deixam de ser estimulados.

2. Controle renal: os rins são responsáveis quase que inteiramente pelo controle a longa prazo da pressão arterial. Atuam por meio de dois mecanismos muito importantes para o controle da pressão arterial: um deles é o mecanismo hemodinâmico, o outro é o mecanismo hormonal. O mecanismo hemodinâmico é muito simples. Quando a pressão aumenta acima do normal, a pressão excessiva nas artérias renais faz com que o rim filtre quantidades aumentadas de líquido e, portanto, que também excrete quantidades aumentadas de água e sal. A perda dessa água e desse sal diminui o volume sangüíneo, o que faz com que a pressão retorne aos valores normais. De modo inverso, quando a pressão cai abaixo do valor normal, os rins retêm água e sal até que a pressão retorne ao normal.

3. Controle hormonal: vários hormônios desempenham papéis importantes no controle da pressão, mas o de maior significação é o sistema renina-angiotensina. Quando a pressão cai a valores insuficientes para manter o fluxo sangüíneo normal pelos rins, que, pelas células justaglomerulares secretam a renina. A renina por sua vez, atua como enzima, convertendo uma das proteínas plasmáticas, o substrato de renina, no hormônio angiotensina I. Esse hormônio tem efeito relativamente pouco intenso sobre a circulação, mas é rapidamente convertido em um segundo hormônio, a angiotensina II que produz a vasoconstrição nas arteríolas, o que faz com que a pressão aumente até seu nível normal. A angiotensina II também é responsável pela estimulação do córtex supra-renal a secretar a aldosterona, ela exerce efeito direto sobre o rim, para reduzir a excreção tanto de água como de sal pela urina. Como conseqüência, tanto a água como o sal ficam retidos no sangue, o que aumenta o volume sangüíneo, fazendo com que a pressão arterial volte ao normal.

4. Controle miogênico: O óxido nítrico (NO) é o mediador endógeno responsável pela vasodilatação dependente do endotélio e é derivado do metabolismo da L-arginina em L-citrulina pela NOsintase. Além disso ele provoca a inibição da adevisidade e agregação plaquetárias. As variações no diâmetro dos vasos ocorrem em resposta às variações de fluxo. O aumento no fluxo provocará um aumento na secreção de NO causando o aumento do calibre dos vasos. As alterações de fluxo produzem uma tensão tangencial, relacionada com o atrito entre a camada estacionária associada com a parede do vaso e as camadas de sangue em movimento provocando o estresse de cisalhamento (shear

stress). A secreção de NO depende da integridade do endotélio e ela se encontra diminuída em algumas situações patológicas como a hipertensão arterial, a hipercolesterolemia e a aterosclerose. O exercício pode exercer efeitos benéficos na reatividade vascular devido às alterações no fluxo sangüíneo. Alterações à longo prazo no fluxo exercem efeitos na vasodilatação dependente do endotélio pela modulação da expressão da NOsintase.

1. Liberação de NO pelo endotélio; 2. O VLDL e LDL depositam colesterol (CH) e, numa situação de stress

tecidual, aumenta o VO2 das células lisas musculares, aumentando a formação de radicais livres de O2 (RLO);

3. Os RLO provocam a oxidação deste colesterol no espaço subendotelial gerando sinais quimiotáxicos (sinais químicos à distância);

4. Os sinais quimitáxicos atraem monócitos (cél. sangüíneas). Estes últimos modificam-se em macrófagos que geram mais quimiotaxia inibindo a NOsintase provocando vasoconstrição e o surgimento de moléculas de adesão. Os macrófagos modificam-se em “FOAM CELLS” (células espumosas) que deformam o endotélio com a formação do ateroma.

Transportadores de colesterol:

VLDL - muito baixa densidade (deposita colesterol); LDL - baixa densidade (deposita colesterol); HDL - alta densidade (remove colesterol).

A partir de 200 mg/dll é considerado colesterol alto. Num indivíduo o importante é a relação entre colesterol total e HDL, o ideal é até 5: Colesterol total/HDL = 5.

O treinamento:

Diminui a quantidade de VLDL e LDL, convertendo-os em HDL; Aumenta a quantidade de HDL; Diminui o colesterol total;

Diminui a adesividade plaquetária e, conseqüêntemente a possibilidade da formação de trombos (coágulos).

Lei da pressão:

A pressão exercida pelo sangue nas paredes dos vasos depende da descarga de sangue do coração por unidade de tempo (débito cardíaco) e da resistência que se opõe a esta circulação (RVP):

PA = Q x RVP

A pressão arterial é a força que o sangue exerce sobre as paredes das artérias. A pressão arterial sistólica (PAS) depende do débito cardíaco e a diastólica depende da resistência vascular periférica (RVP). A pressão arterial média (PAM) é a pressão média durante todo o ciclo cardíaco. Ela tende mais para a PAD, porque a diástole dura mais que a sístole.

PAM = (2PAD + PAS)/3

Pressão Arterial durante o exercício

Exercício Dinâmico:

diminui a RVP devido à vasodilatação periférica, mantém ou diminui a pressão arterial diastólica;

aumenta o débito cardíaco devido ao maior bombeamento de sangue por minuto, aumentando a pressão arterial sistólica;

PAM, pequena variação.

Exercício Estático:

aumenta a RVP, pela maior compressão dos vasos periféricos, aumentando a pressão arterial diastólica;

aumenta o débito cardíaco, mas em menor intensidade pelo menor bombeamento, aumenta a pressão arterial sistólica;

PAM, sofre um aumento importante.

Adaptações anátomo-funcionais do miocárido

HIPERTROFIA PROPORCIONAL:

O exercício dinâmico provoca uma grande ação do retorno venoso (sobrecarga de volume) gerando um aumento da cavidade do ventrículo (principalmente o esquerdo) e a distensão das fibras da parede aumentando sua espessura. Ex.: Ciclistas.

HIPERTROFIA DESPROPORCIONAL: O exercício estático não muda a cavidade do ventrículo, pois não aumenta o retorno venoso, mas o coração é submetido à sobrecarga de pressão aumentando a massa cardíaca. Ex.: Halterofilistas.

ADAPTAÇÃO MISTA: Existem atividades que provocam tanto a sobrecarga de volume quanto a sobrecarga de pressão, gerando a daptações mistas. Ex.: Remo.