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Parte integrante da Disciplina MED7002 Introdução ao estudo da Medicina II Profa. Dra. Cristina Maria Henrique Pinto Profa. Associada II do Depto. Ciências Fisiológicas-CCB-UFSC Como citar este documento: PINTO, Cristina Maria Henrique. Fisiologia Renal. Disponível em: <http://www.cristina.prof.ufsc.br>. Acesso em: (coloque a data aqui) Fisiologia Renal

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Parte integrante da Disciplina MED7002Introdução ao estudo da Medicina II

Profa. Dra. Cristina Maria Henrique PintoProfa. Associada II do Depto. Ciências Fisiológicas-CCB-UFSC

Como citar este documento: PINTO, Cristina Maria Henrique. Fisiologia Renal. Disponível em: <http://www.cristina.prof.ufsc.br>. Acesso em: (coloque a data aqui)

Fisiologia Renal

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Fisiologia RenalEsta é uma apresentação dos principais slides

utilizados em minhas aulas teóricas para a graduação em Medicina (2ª fase).

Bons estudos!

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Esta aula e outros materiais relacionados estão disponíveis nas páginas dedicadas à

MED da 2ª fase em meu website:www.cristina.prof.ufsc.br

porém o acesso é restrito e exige senha e login, divulgados no Moodle da UFSC!

Veja aqui a bibliografia básica

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Reabsorção de 70% do volume do filtrado:

70% da água, NaCl e K+

70% do Cálcio

80-90% do HCO3-

100% da Glicose e aas

Túbulo Contorcido Proximal (TCP)Túbulo Contorcido Proximal (TCP)

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TIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARES

Difusão simples (canal proteico)

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TIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARES

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Kozono et al., 2002 J Clin Invest, June 2002, Volume 109, Number 11, 1395-1399 http://www.jci.org/cgi/content/full/jci;109/11/1395

Transporte de água através do epitélio: canais de água ou

aquaporinas

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Diagrammatic representation of the localization of different aquaporins in the nephron and collecting duct system. AQP1 (blue) is present in the proximal tubule and descending thin limb. AQP2 (green) is abundant in the apical and subapical part of collecting duct principal cells, whereas AQP3 (red) and AQP4 (purple) are both present in the basolateral plasma membrane of collecting duct principal cells. AQP7 (orange) is confined to the apical brush border of straight proximal tubules. ADH, antidiuretic hormone. Nielsen et al., 2002 Physiol. Rev. 82: 205-244Caso interesse saber um pouco mais sobre as aquaporinas, veja Verkman, 2005: “More than just water channels: unexpected cellular roles of aquaporins .” http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=16079275&query_hl=3&itool=pubmed_DocSum

Distribuição dos subtipos

de aquaporinas

no néfron

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Canais de água: aquaporinas

Fotomicrografias eletrônicas de aquaporinas

incorporadas na membrana celular

Am. J. Physiol. Renal Physiol. Verkman &

Mitra, 2000

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TIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARESTIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARESTransporte ativo

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TIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARES

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TIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARES

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Na+H+

LumenProximal Tubule

Antiport

Symports

Na+

Na+

Na+

HPO4- / SO4

Glu

a.a.

Na+

K+

TIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARES

Exemplos:

Physiology of the Kidneys: Body Fluids & Acid Base Balance

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Cl-

Extraído, enquanto disponível de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/dir/nephrology.html

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Principais mecanismosPrincipais mecanismosTCPTCP

Extraído, enquanto disponível de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/dir/nephrology.html

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Reabsorção de íon Sódio (Na+), Cloreto (Cl-) e água no TCP

Cl-

ouNa+

Cl-H2O H2O

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Arrows indicate net fluxes of water and solutes. The names of the currently cloned transporters are mentioned into rectangular boxes. CA, carbonic anhydrase; AQP-1, aquaporin-1. Férraille & Doulce, 2001 Physiological Reviews, v.81

Mecanismos celulares de transporte de Na+, K+, ânions e água no túbulo contorcido proximal, porção inicial.

Nota: cerca de 80% do Na+ reabsorvido no TCP está

acoplado:diretamente à secreção de H+

e, secundariamente, à reabsorção de HCO3-

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Arrows indicate net fluxes of water and solutes. The names of the currently cloned transporters are mentioned into rectangular boxes. CA, carbonic anhydrase; AQP-1, aquaporin-1. Férraille & Doulce, 2001 Physiological Reviews, v.81

Mecanismos celulares de transporte de Na+, K+, ânions e água no túbulo contorcido

proximal, porção final.

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Féraille and Doucet, 2001

H2O H2O

Reabsorção de íon Sódio (NaReabsorção de íon Sódio (Na++), Cloreto (Cl), Cloreto (Cl--) e água ) e água nono TCP TCP inicialinicial acoplada a ânionsacoplada a ânions

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H2O H2O

AQP1AQP1

AQP1: Aquaporinas tipo 1

Féraille and Doucet, 2001

Reabsorção de íon Sódio (NaReabsorção de íon Sódio (Na++), Cloreto (Cl), Cloreto (Cl--) e água ) e água nono TCP TCP inicialinicial acoplada a ânionsacoplada a ânions

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Principais mecanismosPrincipais mecanismosTCPTCP

Extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm

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Reabsorção de Bicarbonato (HCOReabsorção de Bicarbonato (HCO33--))

(túbulo contorcido proximal - TCP)(túbulo contorcido proximal - TCP)

80-90%80-90%

capilar

c.a.

2

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Reabsorção de Bicarbonato (HCOReabsorção de Bicarbonato (HCO33--))

(túbulo contorcido proximal - TCP)(túbulo contorcido proximal - TCP)

capilar

c.a.

Diuréticos inibidores da Diuréticos inibidores da anidrase carbônicaanidrase carbônica

(acetazolamida)(acetazolamida)

c.a.: anidrase carbônica

2

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Reabsorção de Bicarbonato (HCOReabsorção de Bicarbonato (HCO33--))

(túbulo contorcido proximal - TCP)(túbulo contorcido proximal - TCP)

capilar

c.a.

Não há secreção Não há secreção efetivaefetiva de H de H++ no TCP no TCP

Não contribui Não contribui p/ a regulação p/ a regulação

do pHdo pHsanguesangue

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Contribuição Contribuição efetivaefetiva dos rins dos rins para o para o

equilíbrio ácido-básico:equilíbrio ácido-básico:

A excreção de HA excreção de H++ pelo pelo néfron distalnéfron distal(seminários 3 e 4)(seminários 3 e 4)

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Néfron proximal (TCP)Néfron proximal (TCP)Secreção de HSecreção de H++ para reabsorção de HCO para reabsorção de HCO33

- -

e produção de íon amônioe produção de íon amônioNéfron distal (TCD+DCC) Néfron distal (TCD+DCC) produção de HCOprodução de HCO33

-- novo novo

e secreção de He secreção de H++))

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Principais mecanismosPrincipais mecanismosTCPTCP

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GlucoseGlucose

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e aas

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Reabsorção no TCP de 100% da Glicose e Reabsorção no TCP de 100% da Glicose e dos aminoácidos filtradosdos aminoácidos filtrados

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e aas

Cotransporte:

pode ser saturado

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      GLICOSE  

tempo minutos

TFG ml/min

filtrada mg/min

excretadamg/min

reabsorvida mg/min

0 1,0 125 125 0 125

começo da infusão de

glicose:

         

26-40 2,0 125 250 0 250

100-110 4,0 125 500 125 375

130-140 5,0 125 625 250 375

Concentração de glicoseno plasma

mg/ml

modificado de Vander, 2005

Dados experimentais obtidos para cálculo da Dados experimentais obtidos para cálculo da

Taxa máxima (TTaxa máxima (Tmm)) e e limiarlimiar renal renal de reabsorção de glicosede reabsorção de glicose

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      GLICOSE  

tempo minutos

TFG ml/min

filtrada mg/min

excretadamg/min

reabsorvida mg/min

0 1,0 125 125 0 125

começo da infusão de

glicose:

         

26-40 2,0 125 250 0 250

100-110 4,0 125 500 125 375

130-140 5,0 125 625 250 375

Concentração de glicoseno plasma

mg/ml

modificado de Vander, 2005

Tm de glicose: 375 mg/min.

Dados experimentais obtidos para cálculo da Dados experimentais obtidos para cálculo da

Taxa máxima (TTaxa máxima (Tmm)) e e limiarlimiar renal renal de reabsorção de glicosede reabsorção de glicose

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      GLICOSE  

tempo minutos

TFG ml/min

filtrada mg/min

excretadamg/min

reabsorvida mg/min

0 1,0 125 125 0 125

começo da infusão de

glicose:

         

26-40 2,0 125 250 0 250

60-0 2,8 125 350 20 330

80-100 3,5 125 436 76 360

100-110 4,0 125 500 125 375

130-140 5,0 125 625 250 375

Concentração de glicoseno plasma

mg/ml

modificado de Vander, 2005

Limiar renal de reabsorção de glicose: ~330 mg/min.

Dados experimentais obtidos para cálculo da Dados experimentais obtidos para cálculo da

Taxa máxima (Tm) e Taxa máxima (Tm) e limiar renal de reabsorção de glicoselimiar renal de reabsorção de glicose

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Tm

Atingiu o limiar renal de reabsorção de Glicose

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e aas

Existe Tm também para reabsorção de aas

Cotransportepode ser saturado

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aas, glicose e lactato lactato lactato

Existe Tm também para reabsorção de lactato

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Secreção no TCP para excreção Secreção no TCP para excreção de Catabólitos e Xenobióticosde Catabólitos e Xenobióticos

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endógenosendógenosDrogasDrogas

(xenobióticos)(xenobióticos)

sais biliaressais biliares penicilinapenicilina

ácidos graxosácidos graxos sacarinasacarina

prostaglandinasprostaglandinas salicilatossalicilatos

hipuratoshipuratos furosemidefurosemide

oxalatooxalato sulfonamidassulfonamidas

clorotiazidaclorotiazida

SECREÇÃO NO TCP (excreção)SECREÇÃO NO TCP (excreção)

Ânions orgânicosÂnions orgânicos

modificado de Vander, 2005

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Secreção de grandes ânions ASecreção de grandes ânions A- - no TCPno TCP(pobremente filtrados)(pobremente filtrados)

A-

A-

A-

A-

ATP

Cl-

Cl-

ATP

Pt+

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Secreção de ânions no TCPSecreção de ânions no TCPEx.: Para-amino-hipurato (PAH)Ex.: Para-amino-hipurato (PAH)

-cetoglutarato

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endógenosendógenosDrogasDrogas

(xenobióticos)(xenobióticos)

acetilcolinaacetilcolina atropinaatropina

serotoninaserotonina cimetidinacimetidina

noradrenalinanoradrenalina morfinamorfina

adrenalinaadrenalina procaínaprocaína

creatininacreatinina

histaminahistamina

Cátions orgânicosCátions orgânicos

SECREÇÃO NO TCP (excreção)SECREÇÃO NO TCP (excreção)

modificado de Vander, 2005

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Secreção cátions orgânicosSecreção cátions orgânicos(CO(CO++) no TCP) no TCP

CO+

Pt+CO+CO+CO+

H+

?

?

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endógenosendógenosDrogasDrogas

(xenobióticos)(xenobióticos)

acetilcolinaacetilcolina atropinaatropina

serotoninaserotonina cimetidinacimetidina

noradrenalinanoradrenalina morfinamorfina

adrenalinaadrenalina procaínaprocaína

creatininacreatinina

histaminahistamina

Cátions orgânicosCátions orgânicos

endógenosendógenosDrogasDrogas

(xenobióticos)(xenobióticos)

sais biliaressais biliares penicilinapenicilina

ácidos graxosácidos graxos sacarinasacarina

prostaglandinasprostaglandinas salicilatossalicilatos

hipuratoshipuratos furosemidefurosemide

oxalatooxalato sulfonamidassulfonamidas

clorotiazidaclorotiazida

SECREÇÃO NO TCP (excreção)SECREÇÃO NO TCP (excreção)Ânions orgânicosÂnions orgânicos

modificado de Vander, 2005

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Um sistema transportador comum pode ser saturado...

Existe Tm de secreção de catabólitos e xenobióticos.

... portanto, pode haver alteração na taxa de

excreção quando existem várias

substâncias que devem ser secretadas e

excretadas.

Secreção no TCP deSecreção no TCP decatabólitos e xenobióticoscatabólitos e xenobióticos

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60-85% do Na+ e H20 filtrados são reabsorvidos --> isotônico

        i.e. Na + H20 movem-se juntos

Portanto: [Fluido Tubular] / [Plasma] = 1

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Substância livremente filtrada

(Inulina, exógena)