Universidade Federal de Minas Gerais Faculdade de Medicina Departamento de Pediatria Noções básicas de Fisiologia renal Ana Cristina Simões e Silva Profa Titular Departamento de Pediatria da Faculdade de Medicina da UFMG Março / 2012 Tópicos • Anatomia do rim • Funções do nefrón e formação da urina • Controle da pressão arterial e do volume sanguíneo • Sistema Renina-Angiotensina • Controle do equilíbrio ácido-básico pelo rim Anatomia macroscópica Glomérulo renal • Função básica - filtrar o sangue formando um ultrafiltrado constituído por água, uréia, glicose e proteínas de baixo PM. • Pólo vascular – composto pelas arteríolas aferente e eferente • Capilares glomerulares • Cápsula de Bowman – dividida em parietal e visceral • Espaço de Bowman • Aparelho justaglomerular Barreira de Filtração Glomerular Endotélio, membrana basal e os podócitos formam a barreira de filtração glomerular Membrana basal glomerular A membrana basal glomerular separa os podócitos e endotélio Células mesangiais/ mesângio Aparelho justaglomerular (AJG) Funções do rim • Equilíbrio hidroeletrolítico • Regulação do pH • Controle da pressão arterial e do volume sangüíneo • Síntese de hormônios Funções do néfron Três processos básicos determinam a composição e o volume da urina: 1. Filtração glomerular (clearance renal ) 2. Reabsorção de substâncias do fluido tubular para a corrente sanguínea 3. Secreção de substâncias da corrente sanguínea para o fluido tubular Funções do Nefron Reabsorção Filtração Secreção Excreção = Filtração – Reabsorção tubular + Secreção tubular Formação da urina e excreção 1. Artéria 5. Túbulo distal - reabsorção ativa de NaCl e secreção de K sob controle da aldosterona, acidificação urinária através da secreção de hidrogênio 2. Corpúsculo renal – formado pela Cápsula de Bowman e glomérulo que produzem o ultrafiltrado do plasma através da filtração glomerular 3. Túbulo contorcido proximal – mecanismos de transporte ativo para reabsorção maciça de Na, Cl, glicose, bicarbonato, fosfato, ácidos orgânicos, aminoácidos e outros eletrólitos 4. Alça de Henle e vasa reta – mecanismo de contracorrente responsável pela criação de gradiente hiperosmolar na medula renal que propicia os processos de concentração e diluição urinária 6. Túbulos coletores - reabsorção passiva de água livre para a corrente sanguínea e formação de urina hipertônica, pela ação da vasopressina ou hormônio antidiurético (ADH) 7. Ductos coletores 8. Ductos de Bellini 9. Pelve renal 10. Ureter 2-6 fazem parte do néfron Túbulo proximal Lúmen tubular Na+, K+, H2O Ca+2,Mg+2, Cl-, PO4-3 Glicose Aminoácidos Ácidos orgânicos Sangue Célula tubular Na+, K+, H2O Ca+2,Mg+2, Cl-, PO4-3 Na+, K+, H2O Ca+2,Mg+2, Cl-, PO4-3 Na+ [Na+] Glicose - 70 mV Na+ Aminoácidos Na+ Ácidos orgânicos 2 K+ X 3 Na+ Glicose, Ácidos orgânicos, Aminoácidos Túbulo distal Lúmen tubular Sangue Célula tubular HCO3- H+ + HCO3- Tampões + H+ X Acidez titulável H2CO3 Na+ AC 2 K+ H2O + CO2 NH3 + H+ + CO2 + NH4+ Ações da Aldosterona Acidez não titulável X 3 Na+ Funções do rim Regulação da osmolalidade corporal e da volemia: A excreção de água e NaCl é regulada pelos rins através da interação com os sistemas cardiovascular, endócrino e nervoso. Regulação do equilíbrio eletrolítico: A excreção diária de íons inorgânicos (Na+, K+, Cl-, HCO3-, H+, Ca2+, Mg+ e PO43-) através dos rins deve estar em equilíbrio com ingestão diária e as necessidades metabólicas. Regulação do equilíbrio ácido-básico: Os rins trabalham em conjunto com os pulmões para regular o pH dentro do limites estreitos. Funções do rim Excreção de produtos do metabolismo e de substâncias estranhas: uréia do metabolismo aminoácidos ácido úrico dos ácidos nucleicos creatinina dos músculos produtos do metabolismo da hemoglobina metabólitos hormonais substâncias estranhas (drogas, pesticidas e conservantes alimentares) Funções do rim Produção e secreção de hormônios, enzimas e substâncias vasoativas: Renina (ativação do Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona, regulando a pressão arterial e o equilíbrio de sódio e potássio) Prostaglandinas/cininas (modulação do fluxo sanguíneo renal e interações com SRA) 1,25-di-hidroxi-vitamina D3 (participação na homeostase do cálcio e do fósforo) Eritropoetina (estimula a formação de eritrócitos pela medula óssea). Controle da PA e do volume sanguíneo Controle da PA e do volume sanguíneo AJG e o Sistema Renina-Angiotensina Células do AJG • Células JG - células musculares lisas modificadas provenientes da arteríola aferente • Células mesangiais • Células da mácula densa células epiteliais modificadas do túbulo distal cortical • Inervadas por fibras nervosas simpáticas (receptores betaadrenérgicos) • Respondem a químicas e de mecânico (stretch) • Possuem granulações (estoques intracelulares de renina) alterações estiramento • • Estímulos à liberação de renina: • Redução da carga de NaCl no túbulo distal (células da mácula densa) • Redução da pressão de perfusão renal (diminuição do stretch) • Estímulo nervoso beta-adrenérgico Renina promove a formação sistêmica de angiotensina II local e Estímulos à liberação de renina pelo AJG Importância fisiológica do AJG: Feedback túbulo-glomerular Importância fisiológica do AJG: Feedback túbulo-glomerular 209-223 Sistema Renina-Angiotensina (visão clássica) Weber KT. N Engl J Med, Vol.345,No.23,2001 SISTÊMICO (Circulatório) TECIDUAL (Local) Tecidos Fígado ANGIOTENSINOGÊNIO Renina renal Renina tecidual + Renina renal ANGIOTENSINA I Proteases ECA Quimase teciduais Pulmões ECA ANG-(1-7) ANG III ANG IV Fosforilação Inativação Proteases Coração Cérebro Vasos ANGIOTENSINA II RECEPTORES de ANGIOTENSINA AT1 AT2 AT4 MAS Resposta celular Contração Secreção Proteases Proteases ANG-(1-7) ANG III ANG IV Regulaçao Gênica Angiotensinogênio Renina ECA Receptores de angiotensina Ações renais da Angiotensina II 1. Efeito direto aumentando a reabsorção de Na+ no túbulo proximal 2. Liberação de aldosterona do córtex adrenal (aumento da reabsorção de Na+ e excreção de K no néfron distal) 3. Alterações da hemodinâmica renal a. Vasoconstricção renal direta, principalmente da arteríola eferente b. Aumento na neurotransmissão noradrenérgica c. Aumento no tônus simpático renal Simões e Silva & Pinheiro. Rev Bras Hipertens, 11(3): 188-192, 2004 Controle renal do equilíbrio ácido-básico O rim participa do controle do equilibrio ácido-básico através de dois mecanismos principais : 1. Reabsorção tubular proximal de bicarbonato; 2. Secreção distal de hidrogênio e acidificação urinária (acidez titulável e não-titulável). Reabsorção de bicarbonato no túbulo proximal Secreção de hidrogênio e acidificação urinária O entendimento da fisiologia renal é fundamental para a abordagem de pacientes portadores de doenças renais.