Resumo - Fisiologia Renal

FISIOLOGIA RENAL

Resumo – Alberto Galdino LoL

ASPECTOS GERAIS DA FUNÇÃO RENAL

A função mais importante dos rins é a regulação homeostática da concentração de água e íons no sangue ou (equilíbrio hidroeletrolítico). Mas em geral, suas funções são:

Regulação do Volume Extracelular do fluido Regulação da Osmolaridade Manutenção do Equilíbrio Iônico Regulação Homeostática do pH Excreção dos Resíduos e Substâncias estranhas Gliconeogênese Regulação da Pressão Arterial Produção de Hormônios Regulação da produção de eritrócitos (secreção

de eritropoetina que estimula a produção de hemácias).

ANATOMIA GERAL DOS RINS Retroperitoniais (atrás do peritônio), os rins apresentam, na borda medial, o hilo renal (sintopia ântero-posterior: veia, artéria e pelve renal - sintopia crânio-caudal: artéria, veia e pelve renal). No polo superior encontra-se a glândula supra renal e protegendo o rim, existe uma capsula fibrosa denominada cápsula renal. Internamente o órgão é dividido em córtex e medula. A medula é formada pelas pirâmides renais, que desembocam na papila renal, que desembocam nos cálices menores, que desembocam nos cálices maiores, que desembocam na pelve renal (ou bacinete renal). O suprimento sanguíneo renal é feito pela arterial renal, que sofrerá inúmeras divisões. A circulação renal possui 2 leitos, peritubular e glomerular. A organização dos capilares peritubulares convergem para a formação do retorno venoso renal. ANATOMIA FISIOLÓGICA DOS RINS Os dois rins situam-se na parede posterior do abdômen, fora da cavidade peritoneal. Cada rim pesa em média 150 gramas e tem um tamanho aproximado de uma mão fechada. O fluxo sanguíneo renal corresponde a 22% do débito cardíaco ou 1.100 mL/min. A artéria renal entra no rim pelo hilo e então se divide progressivamente para formar artérias interlobares, artérias arqueadas, artérias interlobulares (também chamadas artérias radiais) e arteríolas aferentes, que terminam nos capilares glomerulares, onde grandes quantidades de líquido e de solutos (exceto as proteínas plasmáticas) são filtradas para iniciar a formação da urina. As extremidades distais dos capilares, de cada glomérulo, coalescem para formar a arteríola eferente, que forma segunda rede de capilares, os capilares peritubulares, que circundam os túbulos renais.

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NÉFRON Cada rim contém cerca de 800.000 a milhão de Néfrons. É formada por um corpúsculo renal, que compreende o glomérulo e a cápsula de Bowman e, por túbulos renais, que compreende o túbulo contorcido proximal, alça de Henle, túbulo contorcido distal e túbulo coletor. Mas profundamente e detalhado, o passo a passo da localização dos componentes do Néfron:

Glomérulo + Capsula de Bowman = corpúsculo renal. O líquido filtrado dos capilares glomerulares flui para o

interior do TUBULO PROXIMAL que se situa na zona cortical renal.

A partir do Túbulo Proximal, o líquido flui para o interior da ALÇA DE HENLE, que mergulha no interior da medula renal. Cada alça consiste em RAMOS DESCENDENTE e ASCENDENTE respectivamente.

No final do Ramo Ascendente espesso, está a MÁCULA DENSA, que regula a taxa de filtração glomerular (GFR) a partir de informações sobre a concentração de Na+.

Depois da Macula Densa, o líquido entra no TÚBULO DISTAL que, como o Túbulo Proximal, se situa no córtex renal.

O Túbulo Distal é seguido pelo TÚBULO CONECTOR e DUCTO COLETOR CORTICAL. As partes iniciais de 8 a 10 ductos coletores corticais se unem para formar o único ducto coletor maior que se dirige a medula e forma o DUCTO COLETOR MEDULAR.

Os Ductos Coletores se unem e formam ductos maiores que se esvaziam na pelve renal, pelas extremidades das Papilas Renais.

Existe dois tipos principais de Néfron:

Corticais: localizados na zona cortical externa, eles têm alças de Henle curtas que penetram apenas em pequena extensão no interior da medula. Todo o sistema tubular é envolvido por extensa malha de capilares peritubulares. Tornam a urina fluida.

Justamedulares: são cerca de 20% a 30%, com glomérulos mais profundos no córtex renal, perto da medula. Tem longas alças de Henle que mergulham profundamente no interior da medula, em direção às papilas renais. Nele longas arteríolas eferentes se estendem dos glomérulos para a região externa da medula, se dividindo em capilares peritubulares especializados, os Vasa Recta. Tornam a urina concentrada.

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-Processos renais envolvidos na produção da Urina-

Ultrafiltração Glomerular: as substâncias do plasma são filtradas livremente para o Espaço de Bowman.

Reabsorção de substâncias dos túbulos renais para o sangue. Pode ser Transcelular ou Paracelular.

Secreção de substâncias do sangue para os túbulos renais. Excreção: a excreção de uma determinada substância se relaciona matematicamente

pela seguinte equação: Taxa Excreção Urinária = Taxa Filtração – Taxa Reabsorção + Taxa Secreção

-Componentes estruturais do Néfron: DETALHADO-

CORPÚSCULO RENAL É constituído pelo glomérulo capilar, que é envolto pela Cápsula de Bowman. GLOMÉRULO: é um enovelado capilar formado a partir da arteríola aferente. Esta se divide em 5 a 8 ramos, que por sua vez se dividem em 20 a 40 alças capilares. Essas são sustentadas pelas CÉLULAS MESANGIAIS, que contém elementos contráteis e fagocita agregados moleculares presos à parede capilar e possuem receptores para vários hormônios. Posteriormente, as alças capilares se reúnem e formam a arteríola eferente do glomérulo. CÁPSULA DE BOWMAN: tem forma de cálice, possuindo parede dupla entre as quais fica o Espaço de Bowman ocupado pelo filtrado glomerular. As células da parede interna da capsula possuem os PODÓCITOS, que são formados por um corpo celular com prolongamentos primários e secundários, denominados PEDICÉLIOS, que se interpenetram formando as Fendas de Filtração.

Durante a filtração glomerular o plasma atravessa 3 camadas: ENDOTÉLIO CAPILAR, MEMBRANA BASAL e a PAREDE INTERNA DA CAPSULA DE BOWMAN. membrana basal: determina as propriedades de permeabilidade do glomérulo.

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APARELHO JUSTAGLOMERULAR Formado pela Mácula Densa do túbulo distal, pelas Células Justaglomerulares próximas e pelas Células Mesangiais Extraglomerulares (função desconhecida). A camada média da arteríola aferente se modifica e contém, em vez de músculo liso, células epiteliais cúbicas, chamadas CÉLULAS GRANULARES ou JUSTAGLOMERULARES, que apresentam citoplasma rico em grânulos que contém renina, que faz parte do sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona, que tem papel central no balanço de Na+ e água do organismo e também, por meio da Angiotensina II, na regulação do fluxo sanguíneo renal e do ritmo de filtração glomerular. A parede do túbulo distal convoluto dessa região possui as CÉLULAS DA MÁCULA DENSA. Essas células detectam a variação do volume e composição do fluido tubular distal e enviam essas informações às Células Granulares da arteríola aferente. Um outro grupo de células, denominado CÉLULAS MESANGIAIS EXTRAGLOMERULARES, ALMOFADA POLAR, lacis cells ou polkissen, que localizam-se entre as duas arteríolas e ocasionalmente também apresenta células granulares secretoras. É possível que sejam elementos de sustentação dos capilares e que removam os resíduos que, pela filtração, ficam presos à parede do capilar glomerular. Célula

TÚBULO PROXIMAL Possui uma porção convoluta, localizada junto ao glomérulo, e outra porção reta, que se encontra na região mais profunda do córtex e na mais externa da medula. Epitélio simples cúbico. Células com grande quantidade de mitocôndrias (fornecem energia para o transporte ativo). Numerosos microvilos (borda em escova). Interdigitações laterais (facilitam trocas/transporte de íons). Recebe primeiramente o ultrafiltrado. Absorve toda a glicose e aminoácidos, e cerca de 85% do cloreto de sódio (transporte ativo) e da água do filtrado. Absorve também fosfato e cálcio. Transfere, do líquido extracelular para o filtrado, creatinina e substâncias estranhas ao organismo (processo ativo chamado secreção tubular).

Células Mesangiais Ext. (almofada polar)

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ALÇA DE HENLE Esse segmento possui 3 ramos: Ramo Fino Descendente, Ramo Fino Ascendente e Ramo Espesso Ascendente. Participa da retenção de água. Parte delgada: maior porção é geral descendente. Epitélio simples pavimentoso: é muito permeável, permitindo passagem livre de água, Na+ e Cl-. Parte espessa: maior porção é ascendente. Epitélio simples cúbico: é impermeável. O cloreto de sódio é ativamente transportado para fora do túbulo.

TÚBULO DISTAL Área onde a alça de Henle penetra no córtex e torna-se tortuosa. Ocorre saída de sódio por processo ativo e também sai água. Adicionam íons hidrogênio, potássio e amônia ao filtrado, sendo sua atividade importante para a manutenção do equilíbrio acido-básico do sangue. A saída de água é inibida pelo hormônio antidiurético (ADH). Epitélio simples cúbico. Células possuem pouco menos mitocôndrias que o túbulo proximal e microvilos esparsos e mais curtos. Sua parede se modifica quando encosta no corpúsculo renal: células cilíndricas, altas, c/ núcleos alongados; e esse segmento modificado chama-se mácula densa que é sensível à concentração de Na+ e Cl-.

DUCTO COLETOR A urina passa dos túbulos contorcidos distais para os Ductos Coletores. Absorção final da água, contribuindo para a concentração da urina. Transportam e modificam o ultrafiltrado do néfron para os cálices renais menores. Na medula se unem uns aos outros, formando tubos cada vez mais calibrosos e se dirigem as papilas. Maior parte medular e segue seu trajeto retilíneo. Epitélio simples cúbico nos túbulos mais delgados e à medida que se fundem e se aproximam das papilas suas células tornam-se cilíndricas. O ADH age no ducto coletor, aumentando a reabsorção de água, permitindo pois que o fluido tubular entre em equilíbrio com o interstício hipertônico. De um modo geral, pode-se dizer que o Ducto Coletor reabsorve Na+ e Cl- (estimulado pela Aldosterona) e secreta amônia, podendo tanto secretar como reabsorver potássio, hidrogênio e bicarbonato. O ducto coletor cortical e medular externo são impermeáveis à uréia.

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FILTRAÇÃO GLOMERULAR E HEMODINÂMICA RENAL

INTRODUÇÃO MINI-RESUMO A formação da urina começa com a filtração de grandes quantidades de líquido, por meio dos capilares glomerulares para a cápsula de Bowman. Como a maioria dos capilares, os capilares glomerulares são relativamente impermeáveis às proteínas, assim, o líquido filtrado (chamado de Filtrado Glomerular) é essencialmente livre de proteínas e desprovido de elementos celulares como as hemácias. A Filtração Glomerular (FG) é controlada basicamente pelo diâmetro das arteríolas. O Sistema Nervoso Simpático exerce influencia direta por vasoconstrição, ao passo em que o sistema renina-angiotensina-aldosterona (RAAS) e o ADH desempenham papel direto no controle. A FG se dá por meio das fenestrações e dos prolongamentos dos podócitos. Mas o que faz com que ocorra efetivamente a filtração é a “diferença existente entre a pressão hidrostática e pressão oncótica.” A pressão hidrostática exercida pelos capilares do glomérulo faz com que o líquido e pequenos metabólitos tendam a passar pelas fenestrações, ao passo que as proteínas são mantidas nos vasos pela pressão oncótica de sentido contrário às fenestrações, mantendo o máximo possível de proteínas na luz dos vasos. A Autorregulação mantém o suprimento sanguíneo e a FG, o que previne de um aumento da pressão renal. A alta pressão hidrostática nos capilares glomerulares é devido às:

Arteríolas Aferentes serem largas e curtas; Arteríolas Eferentes serem estreitas e longas.

Formada então o filtrado, devido à dificuldade imposta pela pressão oncótica, muitos metabólitos não conseguem retornar ao vaso sanguíneo. Daí a importância da Reabsorção tubular, que faz com que, em nível dos túbulos renais, alguns metabólitos e uma parte da água sejam ativamente “trazidos de volta” para o sangue. Caso esta reabsorção tubular não aconteça, o paciente virá a óbito facilmente. A taxa de filtração glomerular representa exatamente a função do néfron, que corresponde ao ato de deixar passar de maneira seletiva metabólitos para a excreção.

Podócito

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FILTRAÇÃO GLOMERULAR - Começa com a filtração de grande quantidade de liquido através dos capilares glomerulares. - Em um ser humano de porte médio a filtração glomerular é de cerca de 125ml/minuto ou cerca de 180L/dia. -A filtração glomerular corresponde a cerca de 20% do fluxo plasmático renal, e a reabsorção tubular corresponde a 178 a179L/dia, com isso a excreção urinaria é de cerca de 1 a 2L/dia. Membrana dos capilares glomerulares: constituída por três camadas:

Endotélio fenestrado (endotélio capilar)

Membrana basal

Podócitos (camada de células epiteliais) Em seu conjunto estas três camadas formam uma barreira de filtração que faz a depuração renal, por exemplo, deixando passar H2O e solutos, mas permeável a proteínas. ENDOTÉLIO FENESTRADO: exibe milhares de pequenas perfurações que são relativamente grandes sendo por isso chamado de fenestrado, as células endoteliais são ricas em cargas negativas fixas o que impede a passagem de proteínas plasmáticas, mas deixando passar H2O, sódio e pequenos solutos. Tamanho dos poros cerca de 70 nanômetros. MEMBRANA BASAL: circunda todo o endotélio sendo constituída por uma rede de fibras colágenas e proteoglicanas, com amplos espaços pelo qual podem ser filtradas grandes quantidades de H2O e solutos, sendo uma barreira para proteínas. Cerca de 7 a 10 nanômetros. Podócitos: camada epitelial de células em forma de pés, sendo separadas por lacunas denominadas poros em fenda pelo qual passa o filtrado glomerular, aqui monócitos e macromoléculas são filtrados.

HEMODINÂMICA RENAL Os rins recebem normalmente 20% do débito cardíaco, o que representa um fluxo sanguíneo de 1.0 a 1.200 ml/ min para um homem de 70-75 kg. Este alto fluxo é ainda mais significativo se considerado pelo peso dos rins, cerca de 300 gramas. Assim, o fluxo sanguíneo por grama de rim é de cerca de 4 ml/min, um fluxo 5 a 50 vezes maior que em outros órgãos. Este sangue que atinge o rim passa inicialmente pelos glomérulos, onde cerca de 20% do plasma é filtrado, totalizando uma taxa de filtração glomerular de 120 ml/min ou 170 litros/dia.

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Fluxo Sanguíneo Renal (FSR): Refere-se ao ritmo em que o sangue flui para os rins, ou seja, os rins recebem cerca de 20% do débito cardíaco, o que representa um fluxo sanguíneo de 1.000 a 1.200 ml/min para um homem de 70-75 kg.

Fluxo Plasmático Renal (FPR): Refere-se á parte do FSR que é o plasma, que é 2 dl/min.

Filtração Glomerular por Néfron (FGn):

FGn= Kf x Peuf, onde Kf, o coeficiente de permeabilidade glomerular, é igual ao produto de k e S, sendo k o coeficiente de permeabilidade hidráulica do capilar glomerular, e S é a área, ou superfície filtrante de todo o glomérulo.

Ritmo de Filtração Glomerular ou Filtração Glomerular Global: É a quantidade de plasma (20%) que entra no rim e alcança os capilares glomerulares que são filtrados, atingindo o Espaço de Bowman.

Filtrado Glomerular: O líquido produzido pelo glomérulo durante o processo de filtração glomerular.

Regulação Intrínseca ou (Autorregulação): São mecanismos de feedback intrínsecos dos rins , que mantem o fluxo sanguíneo renal e o Fluxo Sanguíneo Renal (FSR) e a Filtração Glomerular (FG) relativamente constantes, mesmo com alterações acentuadas da pressão sanguínea arterial. A principal função da ‘autorregulação renal’ é manter a FG relativamente constante e permitir o controle preciso da excreção renal de água e solutos. Possui duas teorias, a MIOGÊNICA e a de BALANÇO TÚBULO-GLOMERULAR.

Mecanismo Miogênico: envolve uma propriedade intrínseca do músculo liso arterial, por meio da qual o músculo contrai-se ou relaxa-se em resposta a um respectivo aumento ou queda da tensão da parede vascular. Baseia-se na Lei de Laplace.

Balanço Túbulo-Glomerular (BTG): envolve um mecanismo de feedback. Quando aumenta o RFG (Ritmo de Filtração Glomerular) em um néfron, e consequentemente aumenta o fluxo de fluido pelo túbulo distal inicial, na região da Mácula Densa, o RFG nesse mesmo néfron é reduzido. O oposto acontece, embora em menor grau: quando cai o fluxo de fluido pela mácula densa, aumenta o RFG.

Regulação Extrínseca ou Hormonal: São hormônios e autacoides que podem influenciar a FG e o Fluxo Sanguíneo Renal.

Norepinefrina, Epinefrina e Endotelina provocam constrição dos vasos sanguíneos renais e diminuem a FG.

A Angiotensina II preferencialmente provoca constrição das arteríolas eferentes na maioria das condições fisiológicas.

O Óxido Nítrico derivado do endotélio diminui a Resistência Vascular Renal e aumenta a FG.

Prostaglandinas e Bradicininas tendem a aumentar a FG.

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PRESSÕES DE ULTRAFILTRAÇÃO O Ritmo de Filtração Glomerular (RFG) é governado pela mesma força propulsora que determina o movimento de fluido através da parede dos capilares sistêmicos, ou seja, o balanço entre as pressões Hidrostática e Oncótica transcapilares (as chamadas forças de Starling). Em um dado ponto do capilar glomerular essa relação pode ser expressa como:

RFG = Kf (ΔP – Δπ) (coef.de ultrafiltração) x (gradiente de pressão hidrostática – gradiente de pressão oncótica).

ΔP= PCG - Pf Δπ= πCG – πt

RFG= Kf [(PCG – Pt) – (πCG – πt)] RFG= Ritmo de Ultrafiltração Glomerular Kf = Coeficiente de Ultrafiltração (ou de Permeabilização) ΔP= Diferença de pressão hidrostática transcapilar PCG = Pressão Hidrostática no Capilar Glomerular (pressão sanguínea capilar) Pt = Pressão Hidrostática no espaço de Bowman (pressão do fluido filtrado) πCG = Pressão Oncótica no Capilar Glomerular (dada pelas proteínas no capilar) πt = Pressão oncótica no espaço de Bowman.

Em virtude de a concentração de proteínas no ultrafiltrado glomerular ser extremamente baixa, o valor de π é desprezível. Então, a força propulsora responsável pela ultrafiltração glomerular, ou seja, a PRESSÃO EFETIVA DE ULTRAFILTRAÇÃO é dada por:

PEUF =PCG – (Pt + πCG) Também pode ser chamada: PUF e PEF

→Transporte de Inulina no Néfron A inulina é filtrada livremente através do glomérulo e não é reabsorvida, secretada ou metabolizada no néfron. 15% a 20% da inulina do plasma é absorvida. A filtração glomerular pode ser avaliada pela medida da depuração ou clearance da inulina.

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Esta medida é feita após infusão endovenosa contínua de inulina, envolvendo as seguintes etapas, conforme o exemplo abaixo em seres humanos: 1) Medida do fluxo urinário (V) em ml/min: 1,0 ml/min 2) Medida da concentração urinária de inulina (Uin): 60 mg/ml 3) Cálculo da quantidade de inulina excretada por minuto:

Uin x V = 60 mg/ml x 1,0 ml/min = 60 mg/min Uma vez que toda a inulina alcançou os rins por filtração e não foi secretada, reabsorvida ou metabolizada pelos túbulos renais e a concentração plasmática de inulina (Pin) medida foi de 0,5 mg/ml, pode-se afirmar que 120ml de plasma foram filtrados por minuto para haver uma excreção urinária (Uin x V) de 60 mg/min, ou seja: 60 mg/min ÷ 5 mg/ml = 60 mg/min x 1 ml/0,5 mg = 120 ml/min Desta forma, em 1 minuto, 120 ml de plasma e os solutos foram separados por ultrafiltração do sangue e das proteínas plasmáticas. Esta medida da filtração glomerular é o CLEARANCE DE INULINA, cuja fórmula é esta:

Cin = Uin x V/Pin.

Circulação Renal e as Resistências das arteríolas Aferentes e Eferentes A) Se o fluxo é constante, a vasoconstrição em um determinado

ponto causa, anteriormente, um aumento da pressão (P1) e posteriormente, uma queda (P2).

B) A constrição da arteríola aferente reduz a PCG e consequentemente diminui o RFG.

C) A constrição da arteríola eferente aumenta a PCG elevando o RFG. Porém, como a constrição de cada arteríola aumenta a resistência vascular renal, o FPR cai tanto em B como em C. A vasodilatação arteriolar tem efeitos opostos.

As camadas por onde o fluido passa durante a filtração:

Endotélio fenestrado (endotélio capilar) Membrana basal Podócitos (camada de células epiteliais)

Em seu conjunto estas três camadas formam uma barreira de filtração que faz a depuração renal, por exemplo, deixando passar H2O e solutos, mas permeável a proteínas.

As forças de Starling envolvidas na filtração glomerular e sua resultante, a PEUF: O Ritmo de Filtração Glomerular (RFG) é governado pela mesma força propulsora que determina o movimento de fluido através da parede dos capilares sistêmicos, ou seja, o balanço entre as pressões Hidrostática e Oncótica transcapilares (as chamadas forças de Starling). As forças de Starling e não o fluxo plasmático glomerular, é que são quantitativamente os mais importantes determinantes da ultrafiltração glomerular.

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O Coeficiente de Ultrafiltração (Kf), que é a permeabilidade à área: Está relacionado com a permeabilidade efetiva da parede capilar (k) e com a superfície

total disponível para a filtração (s), através da expressão: Kf = k x f. Ambos os parâmetros (k,s) provavelmente são responsáveis pelo elevado Kf dos dos capilares glomerulares. A área capilar glomerular total é estimada em 5.000 a 15.000 cm2 por 100g de tecido renal, enquanto a área capilar sistêmica corresponde a 7.000 cm2 por 100g de músculo esquelético. Adicionalmente, por unidade de área, os capilares glomerulares são cerca de 100 vezes mais permeáveis à água que os capilares musculares.

Explicar o papel das camadas na composição do ultrafiltrado: Endotélio fenestrado: as células endoteliais são ricas em cargas negativas fixas

o que impede a passagem de proteínas plasmáticas, mas deixando passar H2O, sódio e pequenos solutos.

Membrana basal: circunda todo o endotélio sendo constituída por uma rede de fibras colágenas e proteoglicanas, com amplos espaços pelo qual podem ser filtradas grandes quantidades de H2O e solutos, sendo uma barreira para proteínas.

Podócitos: camada epitelial de células em forma de pés, sendo separadas por lacunas denominadas poros em fenda pelo qual passa o filtrado glomerular, aqui monócitos e macromoléculas são filtrados.

Peptídeo Atrial Natriurético (ANP) Os miócitos atriais liberam o Peptídeo Atrial Natriurético, em resposta ao aumento da pressão arterial e, então, ao volume circulatório efetivo. O principal efeito do ANP é hemodinâmico: esse peptídeo causa pronunciada vasodilatação das arteríolas aferente e eferente, aumentando fortemente o fluxo sanguíneo renal cortical e medular, reduzindo a sensibilidade do Balanço Túbulo Glomerular. O efeito resultante é um aumento do FPR e do RFG. Em altos níveis, o ANP diminui a pressão arterial sistêmica e aumenta a permeabilidade capilar.

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REABSORÇÃO, SECREÇÃO E METABOLISMO TUBULAR

O que é reabsorção: É o processo de transporte de uma substância do interior do túbulo para o sangue que envolve o túbulo.

Secreção: A secreção tubular atua em direção oposta à reabsorção. As substâncias são transportadas do interior dos capilares para a luz dos túbulos, de onde são eliminadas pela urina. Os mecanismos de secreção tubular, à semelhança dos mecanismos de reabsorção, podem ser ativos ou passivos, quando incluem a utilização de energia pela célula para a sua execução ou não.

Metabolismo: É o processo de troca entre os túbulos renais e os capilares sanguíneos.

Excreção: É responsável pela manutenção do volume e da composição do líquido extracelular do indivíduo dentro de limites compatíveis com a vida.

Introdução MINI-RESUMO Para que a substância seja reabsorvida, ela deve primeiro ser transportada através das membranas epiteliais tubulares para o líquido intersticial renal e, posteriormente, através da membrana dos capilares peritubulares, retornar ao sangue. Dessa forma, a reabsorção de água e de solutos inclui uma série de etapas de transporte. O processo de reabsorção tubular renal ocorre tanto por transporte ativo como por transporte passivo.

Por transporte ativo as substâncias são transportadas através das membranas celulares contra o gradiente de concentração e esta movimentação requer gasto direto de energia.

O transporte passivo de substâncias ocorre por gradiente osmótico o que não requer consumo direto de energia. A água e os solutos podem ser transportados através das membranas celulares (via transcelular) ou através dos espaços juncionais entre as células (via paracelular). A seguir, após a absorção, através das células epiteliais tubulares, para o líquido intersticial, há o transporte, através das paredes dos capilares peritubulares, para o sangue, por ultrafiltração (fluxo de massa), que é mediada por forças hidrostáticas e coloidosmóticas. Os capilares peritubulares comportam-se de modo muito semelhante às extremidades venosas da maioria dos outros capilares, visto que existe uma força reabsortiva efetiva, que desloca o líquido e os solutos do interstício para o sangue.

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No TÚBULO PROXIMAL, em condições normais são reabsorvidos 80% da água existente no filtrado. Por transporte ativo, 100% da glicose e 95% dos aminoácidos enquanto a reabsorção do sódio ocorre ao nível de 85% por transporte ativo que envolve a bomba de sódio e potássio. A reabsorção tubular de glicose apresenta taxa máxima (Tm) de 180 m/dL, aproximadamente, isto significa que quando a concentração sérica ultrapassar este limite parte da glicose não será mais reabsorvida porque os carreadores estão lotados. Também são reabsorvidas, nos túbulos proximais, por transporte ativo, outras substâncias como: aminoácidos, ácido úrico, bicarbonato, cálcio, fosfato, magnésio e sulfato, enquanto, a reabsorção de água, ácidos fracos não ionizados e uréia ocorrem por transporte passivo, a favor do gradiente osmótico. A reabsorção dos cloretos, por sua vez, ocorre passivamente por gradiente elétrico. As proteínas, encontradas no filtrado, em quantidade reduzida, são reabsorvidas em quase sua totalidade por pinocitose. Após, reabsorvidas, as proteínas sofrem a digestão celular, sendo os seus aminoácidos, posteriormente reutilizados. No RAMO DESCENDENTE DA ALÇA DE HENLE é reabsorvida de forma passiva a água, enquanto no RAMO ASCENDENTE ocorre a reabsorção de cloreto por transporte ativo e do sódio e da uréia por transporte passivo. No RAMO ASCENDENTE não ocorre a reabsorção de água porque este segmento é impermeável à água. Nos TÚBULOS DISTAIS são reabsorvidos por transporte passivo água e uréia. O transporte passivo do sódio depende da ação da aldosterona enquanto o da água depende do hormônio antidiurético. A reabsorção de água nos TUBOS COLETORES também depende do hormônio antidiurético. A secreção tubular proximal de substâncias que se encontram nos capilares peritubulares para a luz dos túbulos se constitui em importante meio de eliminação de material não filtrado pelos glomérulos e manutenção do equilíbrio ácido base. É através da secreção tubular renal que os de íons de hidrogênio em excesso são eliminados e o pH normal do sangue é mantido. Outras substâncias que não são filtradas pelos glomérulos porque se encontram ligadas a proteínas plasmáticas se dissociam das mesmas nos capilares peritubulares e são transportadas para o filtrado pelas células tubulares proximais, principalmente. São também secretados nos túbulos contornados distais uréia, creatinina e ácido úrico. REABSORÇÃO PERITUBULAR de ÁGUA e SÓDIO A reabsorção peritubular é de fundamental importância para a nossa sobrevivência. É mais relevante ainda quando observamos que a quantidade de líquido filtrada pelos rins é de cerca de 180L/dia, as só excretamos cerca de 1,44 L por dia (média 2L), que cerca de 178 L são reabsorvidos por dia pelos túbulos renais. Reabsorvemos 99% de água filtrada, 100% de glicose, 50% da uréia e 99,5% do sódio. A maioria desses processos ocorre nos túbulos contorcidos proximais. Os capilares peritubulares fornecem nutrientes para o epitélio tubular e captam os fluidos reabsorvidos por eles. A pressão oncótica é maior do que a pressão hidrostática, portanto ocorre reabsorção, e não filtração. -Água e soluto saem na mesma proporção -Túbulo Distal: Impermeável à água A quantidade de Na+ extracelular é cerca de 1700 mEq para um adulto de 60Kg e apenas de 100 mEq no espaço intracelular devido à baixa permeabilidade de sódio da maioria das membranas e extrusão ativa de sódio pela bomba Na+ / K+ que é ubiquitária.

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Túbulo proximal - 65% do Na+ e água filtrados são reabsorvidos ao longo do túbulo proximal; - A concentração de Na+ no fluido tubular permanece constante até ao final do túbulo proximal; - A osmolalidade do fluído tubular proximal diminui ligeiramente relativamente ao plasma; - A concentração de Cl- aumenta e a de HCO3

- - diminui ao longo do túbulo proximal. Os Túbulos Proximais reabsorvem em torno de 65% do sódio, cloreto, bicarbonato e potássio filtrados, e praticamente toda a glicose e aminoácidos filtrados. Os túbulos proximais também secretam ácidos orgânicos, bases e íons hidrogênio para dentro do lúmen tubular.

Alça de Henle - A reabsorção de água ocorre no ramo descendente da alça; o ramo ascendente é impermeável à água; - De modo contrário, a reabsorção de Na+ não ocorre no ramo descendente, mas 20% a 25% da reabsorção de Na+ ocorre no ramo ascendente. Por isso, o fluido tubular na parte final da alça é sempre hipotônico. A parte descendente do segmento fino da alça de Henle é altamente permeável à água e moderadamente permeável à maioria dos solutos, mas tem poucas mitocôndrias e pouca ou nenhuma reabsorção ativa. O componente ascendente espesso da alça de Henle reabsorve cerca de 25% das cargas filtradas de sódio, cloreto e potássio, além de grandes quantidades de cálcio, bicarbonato e magnésio. Esse segmento também secreta íons hidrogênio para o lúmen tubular.

Túbulo Distal e Ducto Colector Aproximadamente 10% de Na+ e 20% de água são reabsorvidos ao longo deste segmento; no entanto, é nesta parte do néfron que ocorre a regulação da reabsorção de Na+ e de água.

O Túbulo Distal Inicial tem muitas características da alça de Henle ascendente espessa, e reabsorve sódio, cloreto, cálcio e magnésio, mas é praticamente impermeável à água e à uréia. Os Túbulos Distais Finais e os Túbulos Coletores Corticais são compostos de 2 tipos de células: as células principais e as células intercaladas. As células principais reabsorvem o sódio do lúmen e secretam íons potássio para o lúmen. As células intercaladas reabsorvem íons potássio e bicarbonato do lúmen e secretam íons hidrogênio no lúmen. CONTROLE “ADH”

Os Ductos Coletores medulares reabsorvem ativamente o sódio e secretam íons hidrogênio e

são permeáveis à uréia, que é reabsorvida nestes segmentos tubulares. A reabsorção de água nos ductos coletores

medulares é controlada pela concentração de hormônio e antidiurético.

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Mecanismos de reabsorção de sódio

Reabsorção de Água: Ocorre por osmose, quando os solutos são transportados para fora do túbulo, ou seja, para dentro da célula tubular tanto por transporte primário quanto secundário, a concentração dentro do túbulo tende a diminuir e a concentração dentro da célula tubular tende a aumentar, isto cria um diferencial do gradiente de concentração iônico que por sua vista provoca a osmose da água no sentido de maior concentração, ou seja, dentro da célula tubular. A água como é uma molécula pequena e muito solúvel através da membrana celular, ela passa livremente através da própria célula. A alta permeabilidade à água correlaciona-se com a presença das aquaporinas (canais de água) presentes em ambas as membranas (apical e basolateral). A reabsorção transtubular de água é seguida pelo transporte de fluido do interstício para o sangue capilar, transporte este conduzido por forças de Starling. Note-se que, ao contrário do que acontece na maioria dos capilares do corpo, no rim os capilares especializados na filtração e na reabsorção estão anatomicamente separados: capilares glomerulares filtram e os capilares peritubulares absorvem. A pressão oncótica dos capilares peritubulares também regula uma fracção de fluido absorvido ao longo do epitélio. Reabsorção de Sódio e Glicose: O Na+ é reabsorvido por intermédio de uma proteína, que ao mesmo tempo também transporta a glicose para dentro da célula. Quando tanto o sódio como a glicose ao mesmo tempo se ligam a essa proteína, a mesma muda a sua conformação o que permite a entrada de ambos para dentro da célula epitelial do túbulo proximal, para então serem reabsorvidos para o sangue. Na membrana basolateral há o GLUT NA+ independente, mas o problema desse transportador é a sua saturação: quando a glicemia está acima de 180mg/ml, a glicose deixa de ser reabsorvida e passa a se apresentar cada vez mais, na urina.

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Reabsorção de Sódio e Aminoácidos: Se tem uma proteína transportadora de sódio e aminoácidos, este processo é o Transporte ativo secundário, pois ambos processos dependem das bombas de Na+/K+ ATPase que existem por toda a célula tubular. A finalidade do processo de reabsorção de aminoácidos é a preservação máxima destes nutrientes essenciais. Para cada classe de aminoácido, existe um transportador específico. Reabsorção de Cloro: Quando o sódio é reabsorvido através da membrana celular para o capilar peritubular, ou seja, para fora do lúmen deixa o mesmo com uma carga negativa, o oposto ocorre com liquido intersticial que devido ao influxo de sódio fica com carga positiva, esta diferença de carga faz com que o cloro (Cl-) que devido a sua carga negativa e atraído pela carga positiva do sódio para fora do lúmen, através da via paracelular (através da junção aberta). Reabsorção de Bicarbonato: Nas escovas das células epiteliais renais, tanto do lado interno quanto do lado externo existe a enzima anidrase carbônica. -O sódio é reabsorvido junto com o a glicose ou aminoácidos, o restante do sódio é transportado do lúmen tubular para as células por mecanismos de contratransporte; -Mecanismo de contratransporte: reabsorve sódio, enquanto secreta outras substancias para o lúmen tubular geralmente íons H+ ou seja, influxo de sódio e secreção de hidrogênio esta secreção propicia a formação de água e CO2 no lúmen.

O CO2 é permeável à membrana celular, ocorrendo então o seu influxo para dentro da célula, dentro da célula o CO2 se combina com H2O.

O íon H+ sai da célula através do contratransporte, com o influxo de sódio.

Reabsorção de Potássio: O K+ é o principal cátion intracelular e seu metabolismo é fundamental para a manutenção da vida. Quando o potássio é jogado na luz do túbulo, necessita ser reabsorvido de modo que a calemia mantenha valores regulares entre 3,0 e 5,5 mEq/L. O K+ é reabsorvido em nível dos túbulos proximais e no ramo da alça de Henle (onde há o transportador triplo: que reabsorve Na+, K+ e Cl- e é secretado nos túbulos distais e coletores corticais. O responsável pelo controle da calemia é a Aldosterona.

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Recirculação da Uréia: Mecanismo pelo qual alta concentração de uréia é mantida na medula (1) à custa da sua difusão da luz do ducto coletor medular interno para a papila e reabsorção ao nível da porção fina ascendente da alça de Henle (etapas 1 a 7) e (2) à custa da sua retirada do interstício pelos vasa recta, sendo novamente filtrada e lançada na luz tubular.

CLEARENCE RENAL O Clearence de uma substância indica o volume virtual de plasma que fica livre da substância, em determinada unidade de tempo. Assim, o “Clearence” de uma substância é também denominado DEPURAÇÃO PLASMÁTICA DA SUBSTÂNCIA. O Clearence pode ser aplicado ao organismo inteiro, ou em apenas um órgão. Para o conhecimento do CLEARENCE RENAL de uma dada substância, basta medir a quantidade absoluta da substância excretada na urina por minuto e relacioná-la com sua concentração plasmática:

Cx=

“Por meio dessa metodologia, é possível se ter uma idéia dos mecanismos responsáveis pela excreção renal de determinada substância.”

Cx= depuração plasmática da substância X, em ml/min Ux= concentração urinária da substância X, em mg/ml V= fluxo urinário, em ml/min Px= concentração plasmática de substância X, em mg/ml

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REGULAÇÃO DO VOLUME, DO VEC, FLUIDO EXTRACELULAR E

TONICIDADE CORPORAL

Uma das principais funções dos rins é a manutenção do volume e da tonicidade do FEC (Fluido Extracelular), apesar das variações diárias da ingestão de sal e água que ocorrem em um indivíduo normal. Enquanto a regulação do volume é relacionada primeiramente com modificação no balanço de sódio, a regulação da tonicidade compreende essencialmente modificações no balanço de água. É importante regular o volume do FEC para manter a pressão sanguínea, a qual é essencial para a adequada perfusão nos tecidos. E é importante regular a tonicidade do FEC, pois tanto a HIPOTONICIDADE como a HIPERTONICIDADE causam modificação no volume celular, o que compromete a função celular, especialmente no SNC.

Os líquidos corporais estão distribuídos entre dois compartimentos: LEC – líquido extracelular LIC – líquido intracelular. Em estado estável, basicamente a concentração de proteínas e íons determina o deslocamento de água entre os compartimentos LIC e LEC. Ou seja, a água se desloca entre os compartimentos de acordo com a osmose.

LEC: formado pelo líquido intersticial e pelo plasma sanguíneo (parte não celular do sangue), sendo que ambos possuem composições iônicas similares, sendo que a diferença entre os dois está nas proteínas e nos íons totais, mais presente no plasma. Os íons Na+, Cl- e HCO3

- estão presentes nesse compartimento.

LIC: responsável por 2/3 do conteúdo total de água do organismo, o líquido intracelular corresponde ao líquido no interior celular. Os íons K+, PO4-3 e Mg+2 estão presentes nesse compartimento.

Fluido Corporal: é a água (solvente) e os solutos dissolvidos nele. FIC (Fluido Intracelular): 64% FEC (Fluido Extracelular): 36% - A água vai para o lado que tem mais soluto. - Quem determina a solubilidade é o soluto.

Hipovolemia: Resulta na perda dos líquidos corporais e ocorre com maior rapidez quando associado à diminuição da ingesta de liquido.

Hipervolemia: Está relacionado à simples sobrecarga de liquido ou à função diminuída dos mecanismos homeostáticos responsáveis por regular o equilíbrio hídrico. Fatores que podem contribuir: insuficiências cardíaca e renal e cirrose do fígado.

Hiponatremia: é um transtorno de eletrólitos, transtorno dos sais presentes no sangue no qual a concentração de Sódio no plasma sanguíneo (nível sérico) é menor do que o normal, 135 mEq/l.

Hipernatremia: é um desequilíbrio na concentração de sódio no sangue, que se encontra em excesso, mais que 145 mEq/l.

Hipocalemia: Indica um déficit real nas reservas totais de potássio, < 3,5 mEq/l. Com o excesso de potássio a célula hiperpolariza, criando uma dificuldade para um novo potencial de ação, pode levar a insuficiência cardíaca.

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Hipercalemia: Concentração de potássio sérico maior que o normal, raramente ocorre nos pacientes com função renal normal. Volume maior que 5,0 mEq/l. Com a falta de potássio a célula tem uma dificuldade para repolarizar, causando fraqueza muscular e também problemas para o miocárdio.

OSMOSE É o fluxo de água através da membrana semipermeável, devido a diferença de concentração de solutos. Essa concentração leva a uma diferença pressão osmótica e essa dessa pressão faz com que a água flua por osmose. PRESSÃO OSMOTICA: é a pressão necessária para impedir o fluxo de água pela membrana semipermeável. Em outras palavras, a Osmose é o movimento da água segundo o gradiente de atividade da água, isto é, o fluxo osmótico da água ocorre dos locais de baixa concentração de partículas (alta concentração de água) para os locais de alta concentração de partículas (baixa concentração de água). É determinado pela área da membrana, pela permeabilidade à água e pela diferença da concentração da partícula impermeável. Em parte, a permeabilidade à água é determinada pelas aquaporinas, proteínas transmembranares desenhadas especificamente para a passagem da água. Este movimento osmótico de água através dos canais pode arrastar substâncias dissolvidas de um modo indiscriminado (“Solvent drag”).

Solução hipertônica: solução que está mais concentrada em soluto que o meio; Solução hipotônica: solução que está menos concentrada em soluto que o meio; Solução Isotônica: quando a concentração de soluto na célula e no meio são iguais.

-Na solução hipotônica, a água se move para dentro da célula. -Na solução hipertônica, a água se move para fora da célula. -Íon osmoticamente ativo do FEC: Na+ // e no FIC: K+

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OSMOLARIDADE Habilidade do soluto em diminuir concentração da água. A concentração total de solutos no líquido extracelular (osmolaridade) é determinada pela quantidade de soluto dividida pelo volume de líquido extracelular. Assim, a concentração de sódio e a osmolaridade do líquido extracelular são em grande parte reguladas pela quantidade de água extracelular. - Pressão osmótica, expressa com mOsm/kg H2O; 1 mOsm = 19,3 mmHg. - Osmolaridade = soma da concentração molar de solutos, expressa como mOsm/L. Exemplo: NaCl 0,9% = 154 mmol/L NaCl = 154 + 154 = 308 mOsm/L, osmolaridade = 287 mOsm/kg H2O. -Temos cerca de 290 mOsm. REGULAÇÃO DA OSMOLARIDADE Entrada=Saída Controle do balanço de água:

Controlado pela ingestão de líquido (sede)

Controlado pela excreção renal de água

A osmolaridade - concentração de partículas osmoticamente ativas em uma solução (dependo do número de íons e da concentração molar do soluto). Osmolaridade normal do plasma varia entre 280 e 295 mOsm/l. A Osmolaridade do filtrado glomerular é igual a do plasma, sendo necessário diluir o filtrado para excretar o excesso de água e concentrar o filtrado para conservar água. Como diluir o filtrado? Reabsorvendo solutos. No túbulo contorcido proximal (TCP) o líquido filtrado se mantém isosmótico em relação ao plasma, devido a igual reabsorção de solutos e água. No Ramo descendente da alça de Henle (RAH), a água é reabsorvida por osmose, o líquido tubular atinge equilíbrio com o do interstício que é hipertônico (2 a 4 vezes a osmolaridade do líquido tubular original). O ramo ascendente delgado reabsorve pouco NaCl, parte da uréia reabsorvida no ducto medular se difunde para o ramo ascendente, devolvendo uréia à medula (medula hiperosmótica) - ação do hormônio antidiurético (ADH). No Ramo ascendente da alça de Henle, segmento espesso, ocorre reabsorção de Na+, K+ e Cl-, impermeável água, o líquido tubular fica mais diluído, com diminuição progressiva da osmolaridade até o túbulo contorcido distal (TCD) =100 mOsm/l. O líquido que chega ao TCD é hiposmótico (1/3 da osmolaridade do plasma), com ou sem ADH. Ocorre reabsorção adicional de NaCl nas porções iniciais e finais do TCD, ducto coletor cortical e medular. Na ausência do ADH as porções finais do TCD e DC são impermeáveis à água, e a reabsorção adicional do soluto dilui ainda mais o líquido tubular (50 mOsm/l). O rim humano pode produzir concentração máxima de urina 1200 a 1400 mOsm/l (4 a 5 vezes a concentração do plasma) e mínima de 50 mOsm/l (1/6 do plasma). “Volume obrigatório de urina: determinada pela capacidade máxima de concentração da urina e necessidade de excreção de solutos por dia. Ex: homem 70 Kg necessita excretar 600mOsm/dia/ 1200 mOsm/l = 0,5 l/dia”

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-Mecanismo de Contracorrente- Fatores que contribuem para medula hiperosmolar (1200 a 1400 mOsm/l): 1) Transporte ativo de íons Na+, co-transporte de íons K+ Cl- e outros íons para fora da alça de Henle segmento espesso para o interstício medular 2) Transporte ativo de íons dos ductos coletores para o interstício medular 3) Difusão passiva de uréia dos ductos coletores medulares internos para o interstício medular 4) Difusão de pequena quantidade de água dos ductos medulares para o interstício medular. Uréia - contribui para interstício medular hiperosmótico e para a formação de urina concentrada, com 40% da osmolaridade do interstício medular hiperosmótico. Tem reabsorção passiva a partir do túbulo (ducto coletor medular). O fluxo sanguíneo medular é relativamente baixo quando comparado com o cortical. Os capilares medulares (vasa recta) originam-se das arteríolas eferentes dos nefrons justamedulares e dispõem-se em contracorrente: descem para a medula e ascendem em direcção ao córtex. Ao longo dos capilares descendentes o sangue fica progressivamente mais

concentrado, uma vez que os vasa recta são altamente permeáveis à água e solutos. Nos ascendentes, o sangue torna-se progressivamente menos concentrado (à medida que os solutos voltam para o interstício e a água entra para os capilares. O resultado final é a manutenção da alta osmolalidade e tonicidade da medula renal.

-Osmorregulação- A osmolaridade plasmática se mantém notavelmente constante entre 280 a 295 mOsm/l e constitui o fator mais importante na regulação da secreção de ADH. Os osmorreceptores (células osmoticamente sensíveis) estão localizados em contiguidade aos núcleos supra-ópticos, no hipotálamo anterior e são distintas daquelas que regulam a percepção da sede, as quais estão muito próximas e parcialmente superpostas. ADH ou Hormônio Antidiurético (também conhecido por Arginina-Vasopressina), tem o papel de conservar a água corporal e regular a tonicidade dos líquidos corporais.

Alterações na osmolaridade do líquido tubular, à medida que ele passa pelos diferentes segmentos tubulares, na presença de altos níveis de ADH e na ausência desse hormônio. (Os valores numéricos indicam os volumes aproximados em ml/min ou em osmolaridades em mOsm/L de líquido que flui ao longo de diferentes segmentos tubulares).

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ADH (Hormônio Anti Diurético) A permeabilidade à água do segmento final do túbulo distal e do ducto coletor é regulada pelo hormônio antidiurético (ADH). O hormônio antidiurético (ADH) é um hormônio protéico produzido no hipotálamo e armazenado na hipófise. A partir da neuro-hipófise o ADH é liberado para o sangue. A principal ação do ADH é regular a tonicidade do fluido extracelular, aumentando a permeabilidade à água dos epitélios do túbulo distal, túbulo coletor e ducto coletor. O ADH aumenta a permeabilidade à água pela abertura dos poros nas células epiteliais do ducto coletor. Pode-se dizer que o ADH é o hormônio da conservação da água. Algumas substâncias podem atuar como inibidora da secreção do hormônio antidiurético, tais como, o álcool, a cafeína e a água. Entretanto, como o ADH atua sobre a região coletora do túbulo distal e do ducto coletor, a diurese daí resultante geralmente não afeta os níveis plasmáticos de H+ ou K+. Níveis normais de ADH levam à produção de cerca de 1litro/dia de urina concentrada. Quando há pouca ingestão de água ou a sudorese é alta, os níveis plasmáticos de ADH se elevam e o fluxo de urina diminui, chegando até 0,2 ml/min ou 300 ml/dia. Em outras palavras, o ADH é um peptídeo de 8 aa sintetizada por neurônios dos núcleos supra-óptico e paraventricular do hipotálamo. É armazenada nos terminais axonais ao nível da hipófise posterior. É libertada para a circulação sistêmica a partir deste local. O seu duplo nome deve-se aos seus dois principais efeitos:

efeito antidiurético - ocorre via receptores V2 e com concentrações plasmáticas relativamente baixas;

efeito vasoconstritor - é mediado por receptores V1 e ocorre com concentrações plasmáticas superiores. A sua libertação é controlada por osmorreceptores (presentes no hipotálamo) e por barorreceptores periféricos. Um aumento da osmolalidade plasmática acima dos 280 mOsm/Kg provoca um aumento nos níveis plasmáticos da ADH. A sede é estimulada a osmolalidades superiores como segunda linha de defesa contra a hiperosmolalidade. Efeitos da ADH: 1) Redução do fluxo urinário e aumento da osmolalidade da urina (faz a ligação fisiológica entre as osmolalidades plasmática e urinária) 2) Aumento da permeabilidade à água do epitélio do ducto coletor (10 a 20 vezes) Ao nível do ducto coletor, a ADH liga-se ao receptor V2 presente na membrana basolateral, o qual conduz à formação de AMPc que ativa a proteína cinase A; esta leva à produção de aquaporinas tipo 2 (por intermédio da fosforilação de proteínas ainda desconhecidas) que são inseridas na membrana apical aumentando assim a permeabilidade à água das células epiteliais do ducto coletor.

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Formação da urina concentrada quando os níveis de ADH estão elevados. O líquido que sai da alça de Henle está diluído, mas fica concentrado à medida que a água é absorvida nos túbulos distais e nos túbulos coletores. Com altos níveis de ADH, a osmolaridade da urina é quase a mesma da do líquido intersticial medular próximo às papilas, que é de cerca de 1.200 mOsm/L. (valores em mOsm/L). Quando o ADH está presente, a água pode equilibrar-se através das paredes do túbulo distal e do ducto coletor e a urina descendente torna-se mais concentrada, pois a água é reabsorvida. Como a parede do ducto coletor é muito permeável à uréia, alguma uréia é reabsorvida. Assim, a urina final que sai do ducto coletor é reduzida em seu volume e altamente concentrada.

Formação da urina diluída quando os níveis de ADH são muito baixos. O líquido tubular do ramo ascendente da alça de Henle fica muito diluído. Nos túbulos distais e nos túbulos coletores, o líquido tubular é ainda mais diluído pela reabsorção do cloreto de sódio e pela reabsorção de água quando os níveis do ADH estão muito baixos. Essa falha na reabsorção de água e a reabsorção continuada de solutos levam à produção de grande volume de urina diluída. (valores em mOsm/L). Na ausência de ADH, a porção coletora do túbulo distal e o ducto coletor não são permeáveis à água e a recuperação de água a partir da urina no ducto coletor é mínima. Os 20% da carga filtrada de água que ficam sem ser reabsorvidos na ausência do ADH correspondem a um débito urinário de cerca de 20ml/min, um pouco menos de 30 litros/dia.

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CENTROS DA SEDE Situada anterolateralmente no núcleo pré-óptico, existe outra área diminuta que, quando estimulada eletricamente, provoca sede imediata que continua enquanto durar a estimulação. Os neurônios do centro da sede respondem a injeções de soluções salinas hipertônicas, por estimular o comportamento de ingestão de água. É quase certo que essas células atuem como osmorreceptores, ativando o mecanismo da sede, da mesma forma como os osmorreceptores estimulam a liberação de ADH. Um dos estímulos para a sede mais importantes consiste:

Na Osmolaridade elevada do líquido extracelular, que promove a desidratação intracelular nos centros da sede, estimulando o desejo de beber.

Na baixa do volume do líquido extracelular e da pressão arterial. Angiotensina II, auxiliando no restabelecimento da pressão e do volume sanguíneo, Ressecamento da boca e das mucosas do esôfago. Estimulos gastrointestinais e faríngeos.

Resumidamente: HIPERTONICIDADE MEDULAR A formação da Hipertonicidade Medular deve-se a duas propriedades do ramo ascendente da alça de Henle (tanto em sua porção grossa como a fina): reabsorção de Cloreto de Sódio e impermeabilidade à água. O mecanismo de reabsorção de NaCl sem reabsorção de água pelo ramo ascendente é chamado Efeito Unitário do Sistema Contracorrente. Os ductos coletores medulares internos também reabsorvem ativamente NaCl, mas sua contribuição mais importante para a hipertonicidade medular é a reabsorção de uréia. Embora os ductos coletores corticais e medulares externos sejam impermeáveis à uréia, a porção terminal do ducto coletor medular interno (DCMI) é altamente permeável à uréia graças ao transporte de uréia mediado por um carreador. A permeabilidade à uréia no DCMI terminal é favorecida pelo ADH, que acentua esse processo de transporte de uréia facilitado. Assim sendo, a uréia é conservada no liquido tubular ate alcançar o DCMI terminal profundamente na medula, onde a reabsorção de uréia para o liquido intersticial é moderada pelo ADH, de maneira que, quando as condições exigem maior concentração de água (aumento da concentração de urina), a reabsorção de uréia é favorecida. Cabe aos vasos retos, que caminham ao longo das estruturas tubulares medulares, remover do interstício medular o cloreto de sódio, a uréia e a água acrescentados ao interstício pelas diferentes porções tubulares medulares. A geração da hipertonicidade e a diluição do liquido tubular nos segmentos distais de néfrons determinam o estagio para a eliminação de urina concentrada ou diluída, conforme garantido pelo estado do volume de liquido.

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SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONA Quando há uma diminuição do volume circulante (hipovolemia), a hipoperfusão renal estimula o aparelho justaglomerular a secretar RENINA, responsável por converter ANGIOTENSINOGÊNIO (produzido pelo fígado) em ANGIOTENSINA I. Esta sofre ação de uma enzima produzida pelos pulmões denominada ENZIMA CONVERSORA DE ANGIOTENSINOGÊNIO (ECA, ou em ingês, ACE), convertendo-se em ANGIOTENSINA II. A Angiotensina II será responsável por exercer 3 ações:

1) Estimular o centro da sede no Hipotálamo (área lateral do mesmo) para aumentar a volemia.

2) Em nível renal, diminuir a excreção de sódio e de água, na tentativa de aumentar a pressão sanguínea e a volemia.

3) Estimular a Adrenal a sintetizar e secretar ALDOSTERONA, também responsável por diminuir a excreção de sódio e água (estimulando a reabsorção dos dois).

Portanto, o eixo Renina-Angiotensina-Aldosterona é responsável por promover uma hipertensão fisiológica, e é ativado em condições de Hipovolemia. RENINA↘ ANGIOTENSINA I -------ECA------> ANGIOTENSINA II ANGIOTENSINOGÊNIO↗ ↓

↓ Vasoconstrição Arterial Sistêmica

Vasoconstrição Arterial Renal Aumento da Reabsorção de Sódio

ALDOSTERONA Secretada pelas células da zona glomerulosa do córtex adrenal, é regulador importante da reabsorção de sódio e da secreção de potássio pelos túbulos renais. O primeiro sítio tubular renal da ação da Aldosterona é o Conjunto das Células Principais do Túbulo Coletor Cortical. O mecanismo pelo qual a Aldosterona aumenta a reabsorção de sódio enquanto, ao mesmo tempo, aumenta a secreção de Potássio é por estimulação da bomba Na+/K+ ATPase, na face basolateral da membrana do túbulo coletor cortical. A Aldosterona também aumenta a permeabilidade ao sódio da face luminal da membrana. Os estímulos mais importantes para a Aldosterona são:

Concentração de Potássio Extracelular aumentada Níveis de Angiotensina II elevados, o que ocorre, geralmente, em condições associadas

à depleção de sódio e de volume ou pressão sanguínea baixa.

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REGULAÇÃO DO VEC (Volume Circulatório Efetivo): HOMEOSTASE DE SÓDIO O conteúdo corporal de Na+ é o mais importante determinante do volume de FEC (Fluido Extracelular), pois o Na+, associado aos ânions Cl- e HCO3

-, é o principal constituinte osmótico do FEC; assim, quando o Na+ se move, a água se move com ele. Como o organismo normal mantém a osmolaridade do FEC dentro dos limites estreitos (cerca de 290 +ou- 4 mOsm/Kg), o conteúdo de Na+ corporal total, que é controlado pelos rins, é o principal determinante do volume de FEC Em condições isotônicas, o volume do FEC é determinado pela massa de solutos extracelulares: como os sais de Na+ são o soluto extracelular mais abundante, o FEC aumenta quando o conteúdo corporal de Na+ aumenta e diminui quando este diminui. Volume Circulatório Efetivo: Corresponde a parte do fluido extracelular que está contida no espaço vascular que, efetivamente, perfunde os tecidos em geral e varia diretamente com o volume do fluido extracelular.

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Balanço de sódio: Ingestão média de sódio: 159 mEq de sódio por dia. Excreção média na urina: 159 mEq de sódio por dia = balanço zero de sódio Absorção de sódio ingerido é feita principalmente por via intestinal, no jejuno (pouco no Íleo e no Cólon). Eliminação se dá através da URINA, fezes e suor.

Reabsorção do sódio: 65-70% de sódio filtrado é reabsorvido pelo túbulo contorcido proximal, 20-25% pela porção ascendente da Alça de Henle, 5% no túbulo distal, 3% no túbulo coletor. Cerca de 99,5% do sódio filtrado é reabsorvido pelos rins.

Explicar a mudança no volume de compartimentos por ganho ou perdas de Na+: O Volume intracelular não aumenta porque não há força osmótica para a água atravessar a membrana celular (ou seja, a osmolaridade celular está normal). É a moderada expansão do volume extracelular que sinaliza ao rim para aumentar sua taxa de excreção de Na+. Uma dieta com sódio elevado é caracterizada por um aumento de volume do FEC e da excreção de sódio, e uma dieta com sódio baixo, pela queda do volume do FEC e da excreção de sódio. Sensores de volume e variáveis dependentes do volume: O volume plasmático determina a magnitude de algumas variáveis hemodinâmicas.

1) Modificações no volume plasmático causam alterações diretas na tensão da parede de certas estruturas vasculares – veias intratorácicas, aurículas e ventrículos – que possuem terminais nervosos sensíveis ao estiramento. Através do nervo vago, os impulsos são processados nos centros cardiovasculares no tronco cerebral.

2) Alterações no retorno venoso, enchimento cardíaco e débito cardíaco provocam modificações na pressão arterial que são detectadas pelos barorreceptores arteriais no arco aórtico e seio carotídeo. Os impulsos atingem os centros cardiovasculares através dos nervos vago e glossofaríngeo.

3) Alterações no volume plasmático são detectadas pelo complexo justaglomerular (sensível à concentração de NaCl no fluido tubular e à pressão na arteríola aferente) que atua localmente, modificando a secreção de Renina.

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As ações renais do Peptídeo Natriurético Atrial, Nervos Simpáticos, Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona e do ADH para manter a homeostase de sódio: Atividade Simpática Renal: A expansão do Volume Extracelular reduz a atividade simpática renal, o que conduz ao aumento da excreção de Na+. A depleção do VEC aumenta a atividade simpática renal, estimulando a reabsorção de Na+ por efeito tubular direto e por vasoconstrição. A inervação simpática reduz o fluxo sanguíneo renal, causando queda da excreção renal de Na+. No outro caminho efetor, a neuro-hipófise aumenta a secreção de ADH, elevando a retenção renal de água. Entretanto, esta via torna-se ativa somente após grande queda do Volume Circulatório Efetivo. Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona: A Renina é uma enzima sintetizada e libertada pelas células granulares (células musculares lisas modificadas localizadas na média das arteríolas aferentes renais) que integram o complexo justaglomerular. A Renina degrada o Angiotensinogênio (proteína circulante produzida no fígado e rins) em Angiotensina I que, por sua vez, é convertida em Angiotensina II pela enzima de conversão da angiotensina (ECA-ACE). O nível plasmático da Angiotensina II é determinado pelo nível de Renina plasmática. A secreção de Renina é estimulada por 3 mecanismos principais:

Aumento da atividade simpática (através de receptores β presentes nas células granulares);

Redução da pressão arteriolar aferente (mecanismo ainda desconhecido); Diminuição da concentração de NaCl na mácula densa. A concentração de NaCl neste

local é dependente do sódio corporal total. A Angiotensina II estimula diretamente a reabsorção de Na+ em vários segmentos tubulares, particularmente no túbulo proximal, onde ativa o trocador Na+ / H+. A Aldosterona é um hormônio esteróide sintetizado na zona glomerulosa do córtex da glândula suprarrenal. O fator principal no controle de secreção de Aldosterona é a Angiotensina II plasmática. A aldosterona estimula a reabsorção de Na+ renal atuando sobre as células principais do ducto coletor. Peptídeo Natriurético Atrial (ANP): O ANP é formado por 28 aminoácidos. É liberado em resposta ao estiramento atrial induzido por expansão do volume de sangue circulante. Assim, a queda do volume circulatório efetivo inibe a liberação do ANP e reduz a excreção de Na+. O principal papel do ANP é normatizar a volemia e a pressão sanguínea através dos seguintes mecanismos:

Vasodilatação Generalizada Aumento da permeabilidade vascular à água Vasodilatação Renal Aumento da filtração glomerular Diurese e Natriurese

Em conclusão, pode-se dizer que o ANP tem muitos efeitos sinérgicos que promovem a excreção renal de Na+ e de água.

ÁTRIO MIÓCITOS ATRIAIS ANP RINS Secreção de Na+ ↑

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Hormônio Anti Diurético (ADH): O ADH responde primeiramente ao aumento da osmolaridade plasmática. Ele, aumentando a permeabilidade à água das porções finais do néfron, promove a retenção de água. A neuro-hipófise também libera ADH em resposta a pronunciadas quedas do volume circulatório efetivo (como na hemorragia), sendo que uma ação secundária do ADH, aumentando a reabsorção de Na+, é a resposta apropriada a este estímulo. DIURÉTICOS São substâncias que reduzem a reabsorção renal de solutos e provocam aumento da diurese. Diurese: formação de fluxo urinário. REDUZEM O VOLUME DO FLUIDO EXTRACELULAR. A maioria dos diuréticos inibe a reabsorção de sódio pelos túbulos renais. Cafeína, café, chá, refrigerantes (inibem a reabsorção de sódio). O álcool é diurético e inibe a secreção do ADH. NATRIURÉTICOS Promovem a perda de sódio, quanto aos Antinatriuréticos, que previnem a perda de sódio.

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REGULAÇÃO RENAL DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BÁSICO

Os rins têm papel importante na regulação da remoção de H+ no corpo. Entretanto, o controle preciso da concentração de H+ no líquido extracelular envolve muito mais do que a simples eliminação de H+ pelos rins. Existem também diversos mecanismos de tamponamento acido-básico envolvendo o sangue, as células e os pulmões, que são essenciais para manter as concentrações normais de H+, tanto no líquido extracelular quanto no intracelular.

pH: Potencial Hidrogeniônico. A [H+] da solução é quantificada em unidades de pH. O pH baixo corresponde à concentração de H+ elevada. O pH alto corresponde à concentração de H+ baixa.

Ácido: moléculas contendo átomos de hidrogênio que podem liberar íon hidrogênio.

ex: ácido clorídrico(HCl),que se ioniza na água formando íons hidrogênio (H+)e íons cloreto (Cl-)

Base: íon ou molécula capaz de receber um H+. ex: HCO3

- é base porque pode se combinar com H+ para formar H2CO3. As proteínas do corpo também funcionam como bases, pois alguns aminoácidos que formam as proteínas têm cargas negativas efetivas que aceitam prontamente íons H+.

Tampão: é qualquer substância capaz de se ligar, reversivelmente, ao H-. É a mistura de um ácido fraco e do seu sal, capaz de captar e libertar H+. Evita alterações na concentração de H+ e consequentemente alterações de pH, quando adicionadas pequenas quantidades de ácidos ou bases fortes.

Acidose: adição excessiva de H+ dos líquidos corporais. Alcalose: remoção excessiva de H+ nos líquidos corporais.

Ácidos e Bases fortes ou fracos: Ácido Forte é o que se dissocia rapidamente e libera

grandes quantidades de H+ na solução. Exemplo é o HCl. Ácidos Fracos têm menos tendência a dissociar seus íons e, portanto, liberam H+ com menos vigor. Exemplo é o H2CO3.

A Base Forte é a que reage rapidamente com H+ e, portanto, remove-o prontamente de uma solução. Exemplo típico é o OH-, que reage com H+ formando água (H20). Base Fraca é o HCO3

- , porque se liga ao H+ com muito menos força do que o faz com o OH-. A maioria dos ácidos e das bases no líquido extracelular, envolvidos na regulação ácido-básica normal, são ácidos e bases fracos. Os mais importantes são o H2CO3 e HCO3

-. O mecanismo primário para a remoção desses ácidos não voláteis é a excreção renal. Entretanto o controle preciso das concentrações de íons H+ no Líquido extracelular (LEC) envolve mais que a simples eliminação desses íons pelos rins, como mecanismos de tamponamento ácido-básico envolvendo o sangue, as células e os pulmões, que são essenciais à manutenção das concentrações normais dos íons H+, tanto no Líquido intracelular (LIC) quanto no LEC. A concentração de íons H+ nos líquidos corporais é normalmente mantida em nível baixo, em comparação aos outros íons. [H+] 40 x 10-9 Eq/l ou 40 nEq/l

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A importância do pH em torno de 7,40 para a homeostase corporal: O pH do sangue arterial é de 7,4 enquanto o pH do sangue venoso e dos líquidos intersticiais é de cerca de 7,35 devido às quantidades extras de dióxido de carbono (CO2) liberada para os tecidos para formar H2CO3 nesses líquidos. Sendo o pH normal do sangue arterial de 7,4 considera-se que uma pessoa apresente ACIDOSE quando o pH cai abaixo deste valor, e que a pessoa apresente ALCALOSE quando o pH está acima de 7,4. O limite mínimo de pH no qual a pessoa pode viver, por poucas horas, é em torno de 6,8 e o limite superior, em torno de 8,0.

DEFESAS CONTRA VARIAÇÕES DA CONCENTRAÇÃO DO H+: TAMPÕES, PULMÕES E RINS Existem 3 sistemas primários (LINHAS DE DEFESA) que regulam a concentração de H+ nos líquidos corporais, para evitar a acidose e alcalose:

1) Sistemas-Tampão químicos ácidos-básicos dos líquidos corporais, que se combinam, imediatamente, com ácido ou base para evitar alterações excessivas da concentração de H+.

2) O Centro Respiratório, que regula a remoção de CO2 (e, portanto, de H2CO3) do líquido extracelular.

3) Os Rins, que podem excretar tanto urina ácida como alcalina, reajustando a concentração de H+ no líquido extracelular para niveis normais, durante a acidose ou alcalose.

Quando ocorre uma variação de concentração de H+, os Sistemas-Tampão dos líquidos corporais respondem em fração de segundo para minimizar essas alterações. Os sistemas-tampão não eliminam ou acrescentam íons H+ ao corpo, mas apenas os mantém controlados até que o balanço possa ser restabelecido. A segunda linha de defesa, o Sistema Respiratório, age em questão de minutos eliminando o CO2 e, portanto, H2CO3 do corpo. As duas primeiras linhas de defesa evitam que a concentração de H+ se altere muito, até que a resposta mais lenta da terceira linha de defesa, Os Rins, consiga eliminar o excesso de ácido ou base do corpo. Embora a resposta dos rins seja relativamente mais lenta, se comparada com as outras defesas, durante o período de horas a vários dias, elas são, sem dúvida, os sistemas reguladores ácido-básicos mais potentes. TAMPONAMENTO DE H+ NOS LÍQUIDOS CORPORAIS Tampão é qualquer substância que pode ligar-se reversivelmente aos íons H+. Ácido fraco e sua base conjugada e uma base fraca e seu ácido conjugado.

Nesse exemplo, o H+ livre se combina com o tampão formando um ácido fraco (H TAMPÃO) que pode

permanecer como molécula associada ou se dissociar de volta para tampão e H+.

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Sistema-Tampão do Bicarbonato: É o tampão extracelular mais potente. O sistema-tampão do Bicarbonato consiste em solução aquosa contendo dois ingredientes:

Um ácido fraco: H2CO3 Um sal Bicarbonato, como o NaHCO3

-anidrase carbônica -Enzima presente nas células alveolares pulmonares, células tubulares renais, hemácias.

Tampão Bicarbonato NaHCO3 (sal Bicarbonato de Sódio)

Considerando-se todo o sistema:

Adicionando-se ácido forte, ex: HCl eu desvio a equação para a esquerda, adicionando-se base forte (NaOH), a equação é desviada para a direita.

Sistema-Tampão Fosfato: Embora o sistema-tampão fosfato não seja importante como tampão do líquido extracelular, ele tem papel importante no tamponamento do líquido tubular renal e dos líquidos intracelulares. Os principais elementos são H2PO4

- e HPO4-. Ao acrescentar ácido forte como HCl à mistura

dessas duas substâncias, o hidrogênio é aceito pela base HPO4=, é convertido em H2PO4

-.

Importante tampão nos líquidos intracelulares visto ser a concentração de fosfatos nestes líquidos maior que no LEC. REGULAÇÃO RESPIRATÓRIA DO BALANÇO ÁCIDO-BÁSICO É o controle da concentração de CO2 do LEC pelos pulmões que por sua vez diminui a concentração de íons H+. O CO2 é produzido constantemente pelas células devido aos processos metabólicos, se difunde das células para os líquidos intersticiais e daí para o sangue, onde é levado aos pulmões para ser trocado e eliminado na atmosfera. Em média existem 1,2 mmol/l CO2 dissolvidos no LEC, o que corresponde a PCO2 de 40 mmHg. Se a produção de CO2 aumentar eleva a PCO2, se ocorrer redução metabólica a PCO2 diminui. O aumento da concentração dos íons H+ estimula a ventilação alveolar. Sistema de feedback negativo, eficiência de 50 a 75%, resposta observada em 3 a 15 min. Se a produção metabólica de CO2 permanecer constante o único outro fator capaz de afetar a PCO2 é a ventilação alveolar. Quanto mais alta a ventilação alveolar, menor PCO2 e quanto menor a ventilação alveolar maior a PCO2. Controle Químico da Respiração: O objetivo final da respiração: manutenção dos níveis de O2, CO2 e H+ nos tecidos. O excesso de CO2 e H+ no sangue exerce ação direta no centro respiratório, intensificando os sinais motores tanto inspiratórios como expiratórios (músculos). O2 não exerce efeito direto (atua em quimiorreceptores periféricos - corpos carotídeos e aórticos); níveis de pO2 < 70 mmHg (60 para 30). Resposta dos neurônios quimiossensíveis aos íons H+, que não atravessam facilmente a barreira hematoencefálica.

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Efeito do CO2 sangüíneo sobre a estimulação da área quimiossensível:

O efeito estimulador do CO2 é diminuído após 1 a 2 dias (intenso nas primeiras horas declina gradualmente, diminuindo 1/5 efeito inicial). A capacidade global de tamponamento do sistema respiratório é 1 a 2 vezes maior que os tampões químicos. Anormalidades respiratórias podem causar mudanças nas concentrações de íons H+, levando a acidose respiratória. CONTROLE RENAL DO EQUILÍBRIO ÁCIDO-BÁSICO Os rins controlam o balanço ácido-básico ao excretar urina ácida ou básica. A excreção de urina ácida reduz a quantidade de ácido no líquido extracelular, enquanto a excreção de urina básica remove base do líquido extracelular. Os rins desempenham papel chave na regulação dos íons H+. Os rins impedem a perda de Bicarbonato na urina, cerca de 4320 mEq de Bicarbonato por dia são filtrados em condições normais, e quase todo ele é reabsorvido. Os 80 mEq de ácidos não voláteis produzidos diariamente principalmente a partir do metabolismo das proteínas são excretados pelos rins. Cerca de 4400 (4320 + 80) mEq de íons H+ devem ser secretados diariamente no líquido tubular. Na alcalose ocorre a redução dos íons H+ do LEC, os rins são incapazes de reabsorver todo o HCO3

- filtrado, aumentando assim a excreção de HCO3-, esta perda de HCO3

- eqüivale a adicionar íons H+ ao LEC. Na acidose os rins não excretam HCO3

- na urina, mas reabsorvem todo o HCO3- filtrado e

produzem novo HCO3-, que é devolvido ao LEC. Os íons H+ não são em sua maior parte

excretados como íons livres, mas sim em combinação com outros tampões urinários como o fosfato e a amônia. Os rins controlam a concentração de íons H+ do LEC através de 3 mecanismos básicos:

Secreção de íons H+

Reabsorção dos íons HCO3- filtrados

Produção de novos íons HCO3-.

A secreção de íons H+ e reabsorção de Bicarbonato ocorrem em todas as partes dos túbulos, exceto nos ramos delgados descendente e ascendente da alça de Henle, mas cerca de 80 a 90% ocorre no Tubulo Contorcido Proximal. A cada Bicarbonato reabsorvido, é necessária a secreção de um íon H+. As células epiteliais do túbulo proximal, segmento espesso da alça de Henle e túbulo distal secretam íons H+ através do contratransporte de Na+,H+. Íons HCO3

- são titulados com os íons H+ nos túbulos. No excesso de íons HCO3

- em relação aos íons H+ (alcalose metabólica), o excesso de íons HCO3

- não podem ser reabsorvidos e então são excretados na urina. Na acidose o excesso de íons H+, provoca a reabsorção completa de íons HCO3

- enquanto que o excesso de íons H+ passa para a urina (tamponados pelos íons fosfatos e amônia e excretados como sais). Células intercaladas no túbulo distal final e coletor secretam íons H+ por transporte ativo primário. Bomba ativa é responsável por 5% do total de íons H+ secretados, mecanismo importante na formação de urina maximamente ácida.

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Quando ocorre secreção de íons H+ em quantidades superiores ao HCO3 - apenas

pequena parte desses íons pode ser excretada na forma iônica (pH mínimo da urina é de 4,5 = [H+] 0,03 mEq/l). Os íons H+ são excretados com os tampões no líquido tubular. Os tampões mais importantes são os tampões fosfato (HPO4

=e H2PO4 -) e amônia.

Sistema tampão fosfato transporta o excesso de íons H+ na urina e gera novo HCO3-. Toda vez

que H+ se ligar com um tampão diferente do HCO3- o efeito final consiste na adição de novo

HCO3- ao sangue.

Tampão amônia: O sistema tampão amônia (NH3) e o íon amônio (NH4) são os mais importantes do ponto de vista quantitativo (o fosfato é reabsorvido e apenas 30 a 40 mEq/dia são disponíveis para o tamponamento dos íons H+). O íon amônio é sintetizado a partir da Glutamina (transportada ativamente para o interior das células epiteliais dos túbulos proximais, ramo ascendente espesso da alça de Henle e túbulos distais). Cada molécula de Glutamina é metabolizada para formar dois íons amônio (NH4) e dois íons HCO3

-. O NH4 é transportado por mecanismo de contratransporte em troca do Na+ e o HCO3

- é reabsorvido pelo sangue - novo HCO3

-. O aumento na concentração de H+ LEC estimula o metabolismo da Glutamina e, portanto aumenta a formação do NH4 e de novo HCO3

- para serem utilizados no tamponamento dos íons H+. Os estímulos mais importantes para aumentar a secreção dos íons H+ pelos túbulos na acidose são:

Aumento da pCO2 no LEC Aumento da concentração de H+ no LEC (pH baixo).

QUANTIFICANDO A EXCREÇÃO RENAL A excreção de Bicarbonato é calculada como débito urinário multiplicado pela concentração urinária de HCO3

-. Esse número indica quão rapidamente os rins estão removendo HCO3

- do sangue (que é o mesmo que acrescentar H+ ao sangue). Na alcalose, a perda de HCO3

- ajuda a retornar o pH do plasma ao normal. A quantidade de novo HCO3

- acrescentada ao sangue, a qualquer momento, é igual à quantidade de H+ secretada restante no lúmen tubular com os tampões urinários não bicarbonato. As fontes primárias de tampões urinários não bicarbonato são NH4

+ e fosfato. Portanto, a quantidade de HCO3

- acrescentada ao sangue (e H+ excretado por NH4+) é calculada

medindo-se a excreção de NH4+ (débito urinário multiplicado pela concentração urinária de

NH4+).

O restante do tampão não bicarbonato e não NH4+ excretado na urina é medido

determinando-se o valor como Ácido Titulável, que é medida titulando-se a urina com base forte como NaOH no pH de 7,4; o pH do plasma normal e o pH do filtrado glomerular. Essa titulação inverte os eventos ocorridos no lúmen tubular quando o líquido titulado pelo H+ foi secretado. Excreção efetiva de ácido pelos rins é avaliada como: Excreção efetiva de ácido = Excreção de NH4

+ + Ácido urinário titulável – Excreção de HCO3-

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Resumo - Fisiologia Renal