Fisiologia Renal pt1

Anatomia Renal

• os rins são pares

• orgãos retroperitoniais: não cobertos por nenhum folheto de peritoneu

• o rim direito está abaixo do esquerdo

Temos 3 faces, 2 polos e ainda:

Os rins possuem 2 bordos:

• mais lateral - curvo convexo

• mais interno - concavo → onde temos o Hilo

Hilo: veia renal drena sangue à veia cava inferior

A arteria renal dá plasma do sangue ao hilo para ester ser convertido em urina → do cortex para medula → no cortex forma-se a primeira rede microvascular renal

Ureter: inicialmente largo, mas vai estreitando ao contornar o polo inferior

Temos 2 regiões no interior do rim:

• região continua: córtex

• região descontinua: medula → pirâmides renais

  • 2 polos, um em contacto com o córtex e outro com os cálices menores (1ª estrutura a recolher a urina)

Cálices menores → cálices maiores → bacinete → ureter

Inervação simpática

• parênquima renal é desprovido de inervação sensitiva

• capsula é a única parte que tem enervação do ponto de vista senstivo

Irrigação

• artérias marginais aproximam-se a região mais externa do rim

cada rim contem 1 milhão das suas unidades funcionais - nefrónios

• Neste corte coronal do rim, podemos observar duas regiões principais: a região externa é o córtex e a região interna que é a medula.

• O córtex é continuo, enquanto a medula é descontínua

  • Na medula temos pirâmides renais ou de Malpighi

    • possuem uma base externa larga e um vértice interno estreito.

Nefrónio - unidade funcional do rim

• é uma estrutura tubular

• células epiteliais

Cada rim contém:

• aprox. 1 milhão de nefrónios

• aprox. 250 ductos coletores

  • cada ducto coletor recebe urina de aprox. 4000 nefrónios

Filtrar fluido plasmático, reabsorvê-lo e secretá-lo

pode ser dividido em ≠ regiões

Nefrónio começa pelo corpusculo renal:

• Cápsula de Bowman, abraça o glomérulo renal → epitelial (dilatação) → entre estes 2 ocorre a filtração do plasma → chamado de filtrado glomérular → vai para o tubo contornado próximal

• estrutura vascular - glomérulo renal (1 de duas redes vascular )

Portanto:

• Porção proximal

• Cápsula de Bowman

• tubulo contornado proximal: Ansa de Henle

  • uma porção descendente fina

  • uma porção ascendente fina

  • uma porção ascendente grossa

• tubulo contornado distal → que vai drenar o fluido

• ducto coletor → região + calibrosa do nefrónio → recebe fluido de diversos tubolos distais de diferentes nefrónios

Nefrónio - histologia

corado com hematoxilina e eosina

Nefrónio

Em repouso:

• Perfusão renal = aprox. 22% do débito cardíaco (5 L/min) = 1,1 L/min

Duas redes de capilares:

• Glomerulares

• Peritubulares

interlobulares → arteríolas aferentes → rede de capilares glomérulares → não drena sangue numa vénula mas sim numa segunda arteríola → a arteríola eferente → trajeto vertical descendente em direção à medula onde está a segunda rede de capilares → peritubulares

• 1ª rede: dá fluido do plasma ao nefrónio

• 2ª rede: serve para reabsorver fluido que foi filtrado a mais

Notas:

• o sangue é filtrado na rede de capilares glomérulares (parte não é filtrado e é drenado para longe da rede capilar)

• capilares peritubulares é onde ocorre troca de fluidos com a ansa de Henle

• os rins recebem muito mais sangue do que aquilo que necessitam para manter as suas células vivas (90% a mais por minuto)

Tipos de Nefrónios

2 tipos:

• Nefrónios justaglomerulares (70-80%) - posição cortical → sendo que só a região da parte inferior da ansa de Henle é que possui uma posição medular

  • são curtos

• Nefrónios justamedulares (20-30%) - mais importantes para a decisão a concentração e volume da urina

  • Arteríolas eferentes longas

  • Capilares peritubulares paralelos às ansas (Vasa recta)

  • possuem um trajeto quase exclusivamente medular, sendo que só os tubulos contornados proximal, distal é que estão no córtex

Funções Renais

• Excreção (Metabolitos, Toxinas, Fármacos) → função primária

• Gliconeogénese em condições de hipoglicémia

• Secreção endócrina (Renina, Vitamina D3, Eritropoietina)

• Equilíbrio ácido-base e hidro-eletrolítico

• Controlo da pressão arterial

Notas:

• A alosterona diz ao rim para “fechar a torneira“

• Eritropeise quando temos pouco o2 vai ser estimulada a sua produção pela eritropoetina

• produz-se renina quando se diminui a pressão arterial renal

• Vitamina D3 é a forma ativa da Vitamina D

Gluconeogénese Renal

Durante o estado pós-absortivo

Substratos não glucídicos:

• Lactato

• Aminoácidos (alanina, glutamina)

• Glicerol

Produção de glicose a partir de precursores não-glucídicos durante o jejum.

Formação de Urina

Processos para a formação de urina:

• Filtração de plasma – corpúsculo renal → entrega do fluido plasmático dos capilares da 1a rede até à cápsula de Bowman; obede-se às Leis de Starling da filtração e o fluido que se forma na cápsula é o filtrado glomerular

• Reabsorção – túbulo renal → o filtrado vai-se deslocando ao longo do nefrónio e em certas partes vão-se retirando substâncias do filtrado glomerular que são devolvidas ao sangue

• Secreção – túbulo renal → consiste na produção de substâncias pelas células epiteliais que fazem parte do nefrónio e a sua entrega ao fluido tubular

Nota: Secreção e Reabsorção tanto podem ocorrer no córtex como na medula

nota: todos os orgãos filtram plasma para teres o seu liquido intersticial

≠ subs tem ≠ passagens pelo rim

• há substâncias que apenas são filtradas e não são reabsorvidas nem secretadas etc

• umas passam por filtração e reabsorção parcial

• filtração com reabsorção completa

• filtração e secreção

Através da forma como produz urina, modificando o seu volume, o rim participa na manutenção do pH do sangue (equilíbrio ácido-base), na manutenção de concentrações estáveis de iões no sangue (equilíbrio hidro-eletrolítico) e mantém a pressão arterial estável ao longo do tempo.

Filtração Glomerular

• realizada na interface entre capilares glomerulares e a cápsula de Bowman.

• é um processo de passagem de liquido do plasma para o espaço oco da cápsula de bowman (interstício - espaço oco nesta cápsula)

• processo seletivo, não deixa passar para a capsula células do sangue nem a maior parte das proteinas isto porque temos uma tripa barreira de proteção

  • Tripla barreia:

    • camadas endoteliais fenetradas

    • membrana basal

    • podócitos - célula com pés → são prolongamentos das células

diminui a filtração

• fechar a torneira aferente (que dá sangue)

• abrir muito a torneira eferente (que tira sangue)

Processo de filtração - Glomerulo

O processo de filtração será tanto mais extenso quanto mais sangue chegar por unidade de tempo à rede de capilares. É possivel aumentar e diminuir a entrega de sangue fazendo-se variar o calibre das duas arteríolas aferente e eferente que ladeiam esta rede de capilares:

• Se fecharmos a arteríola aferente estamos a entregar menos sangue logo estamos a filtrar menos

• Se dilatarmos a arteríola eferente, ou seja, a arteríola que drena, estamos a aumentar a velocidade de drenagem face à velocidade de entrega, ou seja, está a sair sangue mais depressa do que sangue a entrar, fazendo com que a filtração diminua

• Se fecharmos a arteríola eferente, entra a mesma quantidade de sangue para os capilares mas este não consegue sair logo há uma maior acumulação do sangue ao nível dos capilares glomerulares, fazendo com que a filtração aumente

• Se dilatarmos a arteríola aferente, há uma maior entrega de sangue à rede de capilares e a drenagem não acontece tão depressa, logo a filtração também aumenta (ao relaxar o múculo liso)

Nota:

• dependente da perfusão glomérular

• arteriolas aferentes → musculo liso → contrai → menos sangue → menor filtração → diminui-se a taxa de filtração

Filtração Glomerular - formula

Equação de Starling da Filtração

Coeficiente de filtração (Kf ) → área de contacto entre os capilares glomérulares e cápsula de bowman

Coeficiente de reflexão (σ) → permiabilidade da tripla barreira → quanto mais impermiavel, o valor á mais próximo de 1

Pressões hidrostáticas (P) - comanda a filtração

• Capilar (GC) → liquido plasmático faz contra a barreira de filtração para passar para a cápsula → favorece a filtração

• Espaço de Bowman (BS) → desfavorece a filtração

Pressões osmóticas (π) - sódio, potássio, ureia, a.a etc → puxam de volta água que já foi filtrada → promove reabsorção

• Capilar (GC) → puxam h20 do espaço de bowman para capilares → desfavorece a filtração

• Espaço de Bowman (BS) - desprezável dado que possui menos osmoles que a pressão osmótica capilar → oposto → favorece a filtração (menos importante)

Filtração Glomerular - O que não é filtrado?

• Células do sangue

• Proteínas plasmáticas

• Substâncias ligadas a proteínas plasmáticas

Fatores limitantes da filtração

• Volume → quanto maior o volume da molécula menor é a probabilidade de esta ser filtrada

• Carga elétrica → As substâncias que, se tiverem o tamanho adequado, podem ser filtradas são as que têm sobretudo carga positiva, ou seja, os catiões são muito facilmente filtrados, como se pode ver neste gráfico.

Regulação da função glomerular

• “Autorregulação de fluxo” - atividade miogénica → arteríolas modificam o tónus do músculo liso para conseguirem manter constante o fluxo sanguíneo ao córtex e taxa de filtração glomerular

• Atividade simpática

• Hormonas vasodilatadoras ou vasoconstritoras

• Feedback tubulo-glomerular

“Autorregulação de fluxo” - atividade miogénica

capacidade do rim manter constante o fluxo de sangue no seu interior

distribui-se primeiro no córtex e depois na medula → independentemente da pressão arterial

• quando a arteríola aferente deteta uma porção baixa → músculo liso relaxa → arteríola dilata (hipoperfunsão)

• quando o rim ameaça ser hiperperfundido → pressão na artéria renal é muito alta → contração do músculo liso da arteríola aferente → arteriola contrái

Feedback tubulo-glomerular

é a comunicação entre uma região muito específica do tubulo distal e a arteríola aferente do corpusculo renal

quando ocorre a filtração já passagem para a cápsula de bowman varias substâncias, estas fluem ao longo do nefrónio, algumas destas são reabsorvidas, outras permanecem lá.

• é o caso do sódio, este ao chegar ao tubulo contornado distal, encontra uma região com células especializadas na detenção de sódio → células da macula densa - captam sódio no lumén. O sódio entra nessas células - quanto mais sódio entrar, mais água entra tbm dado que este é um ósmol - as células aumentam de volume → o aumento deste volume cria uma via de transdução de sinal e ocorre libertação de adenosia

A adenosina atua no músculo liso da arteríola aferente - este músculo contrai - logo ocorre constrição da arteríola aferente - diminui o fluxo de sangue e a extensão da filtração

este feedback assume que se chegar muito sódio é pq a taxa de filtração foi elevada pois a única forma do sódio chegar lá é por filtração

Avaliação da filtração glomerular

Cálculo da depuração (clearance) renal de determinadas substâncias:

• Cl (inulina) = TFG

• Cl (creatinina) > TFG

para avaliar-mos isto, avaliamos a extensão de filtração

não pode ser medida diretamente no organismo

clearance - quantidade de plasma que é completamente limpa de uma substância por unidade de tempo

Inulina - administrada por via endovenosa - 100% filtrada e 0% reabsorvida e secretada

Creatinina - metabolito (+ usado) - 00% filtrada e 0% reabsorvida e sofre alguma secreção

Estimação da filtração glomerular (TFGe)

Cockcroft-Gault (proposta em 1973)

• Clearance Cr= 140−idade × peso corporal 72 × creatinina plasma × 0,85 se feminino

MDRD (proposta em 1999)

• Clearance Cr = 175 × [Cr]plasma-1,154 × idade-0,203 × 1,212 (se raça negra) × 0,742 (se feminino)

CKD/EPI (proposta em 2009) - mais usada

• Clearance Cr =141 x min( [Cr]plasma κ , 1) α× max( Cr plasma κ , 1) −1,209 × 0,993idade × 1,018 se feminino × 1,159 (se raça negra)

k = 0,7 (feminino) ou 0,9 (masculino)

α = -0,329 (feminino) ou -0,411 (masculino)

estima a TFG e não a calculam diretamente

válidas apenas para doenças renais crónicas

Avaliação da filtração glomerular

Em condições normais a TFG é de aprox. 90-125 mL/min, ou seja, 180 L/dia

A diminuição da TFG traduz comprometimento da função renal

Cálculo da taxa de filtração de uma substância específica

𝐹𝑋 = 𝑇𝐹𝐺 × 𝑃𝑃𝑋

F – taxa de filtração da substância (mL/min)

TFG – taxa de filtração glomerular (mL/min)

PP – concentração plasmática da substância (mg/mL)

Outras Formulas

DESAFIO - Há evidência crescente de que dietas hiperproteicas poderão, a longo-prazo, causar lesão glomerular. Sabendo que as proteínas são completamente reabsorvidas no túbulo proximal, que mecanismo poderá causar esta lesão?

muitas proteínas - aumento de concentração no plasma - mais filtração nos glomérulos e 100% reabsorvidas (para reabsorver a.a têm que se reabsorver sódio) - menos sódio chega à macula densa - estas vão achar que houve um processo de filtração pouco extenso - libertam menos adenosina - menos constrição aferente - há mais dilatação aferente - capilares ficam congestionados e deformados pela hipertensão que ocorre dentro deles - dificilmente reversivel - estando estes depois mais permeaveis a tudo - doença renal crónica