SISTEMA EXCRETOR

Centro de Ciências da Vida
Faculdade de Ciências Biológicas
SISTEMA URINÁRIO
Prof. Dr. Alexandre Rezende
O sistema urinário compreende os órgãos responsáveis pela
formação da urina, os rins e as vias urinárias: ureteres,
bexiga, e uretra.
adrenal
Veia cava
inferior
aorta
ureter
bexiga
uretra
rim
Anatomia
Rins
• Coluna vertebral
• 10cm x 5cm x 2,5cm
• O rim humano tem
forma de grão de
feijão
Córtex
renal
Pelve renal
Medula
renal
Medula renal
Córtex renal
Ureter
Ducto
coletor
Anatomia
Néfron
Unidade morfofuncional do rim
Regiões: • Glomérulo Renal
• Cápsula de Bowman
• Túbulo contorcido
proximal
• Alça de Henle
• Túbulo contorcido
distal
• Ducto coletor
Glomérulo
Cápsula de
Bowman
Túbulo contorcido
proximal
Túbulo contorcido distal
Alça
ascendente
Ramo da artéria renal
Alça
descendente
Ducto coletor
Alça de Henle
NEFRON
 UNIDADE FUNCIONAL
para o ureter
capilares
FUNÇÕES DO RIM
Filtração: pressão hidrostática do sangue sobre as paredes do glomérulo.
São barradas as células sangüíneas e proteínas plasmáticas, passando
água e alguns solutos = Filtrado Glomerular
Reabsorção: água, NaCl, glicose, aminoácidos.
Secreção: algumas moléculas estranhas passam direto do sangue para os
túbulos. Ex.: drogas, remédios.
Reabsorção
Filtração
Secreção
Túbulo renal
Excreção: K+, H+
Água, exc.
nitrogenadas
1,2 L de sangue/min passam pelos rins .:  180 L por dia
destes  180 L de água deixam o sangue para fazer parte do filtrado,
mas são produzido 1-2L de urina/ dia .: 178 L são REABSORVIDOS
Mecanismos renais de manipulação do plasma
Filtração Glomerular
180 litros de
plasma são
filtrados por dia
O quê acontece
com os
178,5 litros
filtrados por dia?
Homem normal de 70
Kg: 3 litros de plasma
Excreção diária
(média): 1,5 litros
de urina
Todo o plasma é filtrado
60 vezes por dia
extraído, enquanto disponível, de: http://www.sci.sdsu.edu/Faculty/Paul.Paolini/ppp/lecture23/sld009.htm
Mecanismos renais de manipulação do plasma
Reabsorção tubular
Filtração
178,5 litros/dia
Reabsorção
Reabsorção
extraído, enquanto disponível, de: http://www.sci.sdsu.edu/Faculty/Paul.Paolini/ppp/lecture23/sld009.htm
Exemplos de manipulação de diferentes
substâncias plasmáticas pelo néfron:
Os fatores determinantes da
Filtração Glomerular:
 Permeabilidade seletiva (kf)
(características da membrana de filtração)
Pressão efetiva de filtração (PEF)
(diferença entre as pressões no glomérulo e no espaço na
cápsula de Bowman).
Os fatores determinantes da
Filtração Glomerular:
• Permeabilidade seletiva (kf)
(características da membrana de filtração)
kf constante de permeabilidade:
- Permeabilidade (características da membrana
de filtração)
- Superfície
disponível para a filtração
kf: 12,5 ml/min x mmHg
(valor estimado para o Homem)
Valores dos fatores determinantes
da Filtração
Glomerular:
FG = kf x PEF
constante de
permeabilidade
12,5 ml/min x mmHg
x
Pressão efetiva de
filtração
10 mmHg
Taxa de Filtração Glomerular (TFG): 125 ml/min
Taxa de Filtração Glomerular:
125 ml de filtrado são
formados pelos 2 milhões de
néfrons a cada minuto.
Características
da membrana
de filtração:
O glomérulo
Arteríola aferente
Permeabilidade
glomerular
Arteríola eferente
Extraído, enquanto disponível, de: http://education.vetmed.vt.edu/
Características da membrana de filtração:
o glomérulo - lâmina basal e as fenestras
extraído, enquanto disponível, de: http://education.vetmed.vt.edu/
Podócitos (cápsula de Bowman) e seus
prolongamentos, pedicélios e fendas
extraído, enquanto disponível, de: http://education.vetmed.vt.edu/
Características da membrana de filtração
Podócito
pedicélios
ou fendas
céls. endoteliais
hemácia
Fenestra ou
Os fatores determinantes da Filtração Glomerular:
figura extraída, enquanto disponível, de: http://www.oup.com/uk/orc/bin/9780198568780/
mmHg
Pressão efetiva
de filtração
Extraído de:
http://fisio.icb.usp.br
comprimento do glomérulo
0
espaço capsular
DETERMINANTES
DA UFG:
Pressão
hidrostática
glomerular (Ph)
Pressão
hidrostática
capsular (Pc)
+
Pressão
coloidosmótica
(Po)
ptn plasm.
luz do capilar
Pressão efetiva de filtração
UF1
UF2
UF3
UF4
UF5
UF6
PCG
Pcol CG
PCB
PCG - Pressão Hidrostática do Capilar
Glomerular
PcolCG - Pressão Coloidosmótica ou Oncótica do
Capilar Glomerular
PCB - Pressão Hidrostática da Cápsula de
Bowman
|
http://csm.jmu.edu/biology/courses/bio270_Welsford/HTML%20Presentation%20folder14/ppframe.htm
Mácula Densa - Células Justaglomerulares –
secretam renina/detectam variações da
concentração iônica (principalmente cloreto) do
lúmen tubular, parte de um mecanismo de regulação
da reabsorção de sal.
Regulação da Taxa de Filtração
Glomerular (TFG) - Mecanismos renais
Intrínsecos:
- Mecanismo miogênico: intrínseco da arteríola
aferente, que contrai quando aumenta a pressão
hidrostática, Ph (eficiente) ou relaxa quando diminui a Ph
(ineficiente).
- Mecanismo Túbuloglomerular: envolve o Aparelho
Justaglomerular.
No aumento da Ph: mácula densa estimula a secreção de
vasoconstrictores (adenosina) - eficiente.
Diminuição da Ph: não tem efeito eficiente local.
Regulação da Taxa de Filtração
Glomerular (TFG) - Mecanismos renais
Intrínsecos:
Mecanismos miogênico e Túbuloglomerular
Extrínsecos:
- Influência S. N. Simpático:
inervação das arteríolas aferente e eferente.
Influência é proporcional à queda da PA. O aumento do
volume plasmático diminuiu a atividade simpática renal.
- Liberação de Renina p/ formação de ANG II:
Influencia o tônus das arteríolas aferente e eferente mas é
pouco eficiente.
Reabsorção
• Túbulo contorcido proximal
– Reabsorção de sais
– Reabsorção de água
ORGANIZAÇÃO BÁSICA DO NÉFROM
Glomérulo
Alça
descendente
Alça
ascendente
GLICOSE
Aminoácidos
Ca++
Tubo
Coletor
Reabsorção ativa (gasto de energia):
glicose (co-transporte com Na+),
aminoácidos, sais e bicarbonato.
Reabsorção passiva (difusão): água
ORGANIZAÇÃO BÁSICA DO NÉFROM
Alça
ascendente
Glomérulo
Alça
descendente
GLICOSE
Aminoácidos
Ca++
Tubo
Coletor
Túbulo Distal e Ducto Coletor
A segunda metade do túbulo contornado distal (TCD) e ducto coletor
(DC) cortical exibem características funcionais semelhantes.
São constituídos por 2 tipos de células: as células principais e as células
intercaladas.
Células principais: reabsorvem Na+ (canais de Na+) e água do lúmen e
secretam íons K+ (representa apenas 3% Na+ filtrado, ajustes finais
na reabsorção) – sob ação da ALDOSTERONA.
Células intercaladas: reabsorvem íons K+ e secretam íons H+ (papel
chave no equilíbrio ácido básico). Responsável pela acidificação da
urina, através da secreção de H+ e da reabsorção ou secreção de
bicarbonato.
Juntos reabsorvem 7% do NaCl filtrado e secretam quantidades
variadas de K+ e H+.
Reabsorvem 8 a 17% de água, depende de ADH no plasma (tornam-se
permeáveis a água, sem ADH são impermeáveis à água).
FUNÇÕES RENAIS
A manutenção do meio interno ocorre através da:
 Regulação do balanço de água e íons inorgânicos:
(Na+, Cl-, H+, HCO3-, Ca++, K+, Mg++, HPO4--, etc...)
- regulação do equilíbrio hidrossalino e da P. A.
- regulação do equilíbrio ácido-básico (pH sangüíneo)
 Síntese e secreção de hormônios:
Calcitriol, Renina, Eritropoietina, dentre outros.
 Excreção de catabólitos e xenobióticos.
 Gliconeogênese (em jejum prolongado).
Os rins contribuem para a manutenção do meio interno,
juntamente com outros órgãos
Os rins contribuem com a perda ou a conservação de água
e eletrólitos, de acordo com as necessidades do organismo
http://botany.indstate.edu/hughes/e
A manutenção do meio interno pelos rins
O equilíbrio entre a perda e a ingestão de água
sede
INGESTÃO
DE ÁGUA
PERDA DE
ÁGUA (*)
BALANÇO DA ÁGUA
formação
de urina
(*) respiração, suor, urina e fezes
adaptado de “Fisiologia: texto e atlas”, Silbernagl e Despopoulos, 2003
A manutenção do meio interno pelos rins
Quando ocorre um aumento da ingestão de água, os rins aumentam a
formação urinária.
adaptado de “Fisiologia: texto e atlas”, Silbernagl e Despopoulos, 2003
A manutenção do meio interno pelos rins
O aumento da excreção urinária provocará desidratação e sede. Enquanto não
houver a reposição da água necessária, os rins diminuirão a formação urinária.
adaptado de “Fisiologia: texto e atlas”, Silbernagl e Despopoulos, 2003
A manutenção do meio interno pelos rins
Mediante o aumento da ingestão de água, os rins aumentarão a formação urinária
enquanto houver uma diminuição da osmolalidade plasmática.
adaptado de “Fisiologia: texto e atlas”, Silbernagl e Despopoulos, 2003
Anatomia
Ureteres
•25-30cm
•Função:
-Conduzir a urina do rim à
bexiga urinária
Bexiga
Anatomia
• 250ml
• Localização:
-Cavidade pélvica
-No homem: à frente do
reto
-Na mulher: entre o útero
e o reto
•Função:
- Armazenar a urina que
flui continuamente dos
ureteres
Inervação da Bexiga
Fibras Simpáticas – inervam a musculatura lisa da bexiga e o esfíncter
uretral interno. Segmentos 10º torácico a 3º lombar da medula espinhal.
Fibras Parassimpáticas – inervam a parede da bexiga. Segmentos S2 a
S4 da medula espinhal.
Fibras Somáticas – Segmentos S2 a S4 da medula espinhal.
Motoneurônios espinhais fazem o controle voluntário do esfíncter
uretral externo.
Reflexo de Micção
• Controlado pelo Centro de Micção da Ponte.
• Enchimento da bexiga é sentido a partir de 150ml.
• 300ml a pressão começa a aumentar.
• 400ml pressão elevada desencadeia o reflexo de micção.
• Neurônios parassimpáticos eferentes – contração visceral.
• Neurônios simpáticos eferentes (diminuição da atividade –
relaxamento do EUI e esvaziamento da bexiga.
Anatomia
Uretra
• ♂ 18-20cm
• ♀ 4cm
• Função:
- Conduzir a urina
da bexiga ao
meio externo
Eliminação da
urina
Fisiologia
Fisiologia
Eliminação da
urina
• Sangue: 180 L/dia filtrados.
• Urina: 1 a 2 L.
• Reabsorvidos: glicose e
aminoácidos.
Fisiologia
ADH =
Hormônio Anti-Diurético
• Produção:
- Hipotálamo/ Hipófise
• Função: Reabsorção de H2O
•  concentração urinária
• Álcool, Cafeína e aumento do volume inibem.
com ADH
sem ADH
Controle da Pressão Arterial
Hemodinâmico:
• Um aumento na pressão arterial  aumento na pressão hidrostática nos capilares
glomerulares. Aumento da filtração glomerular  aumenta o volume de filtrado 
aumento do volume de urina.
• O aumento na diurese  reduz o volume do nosso compartimento extra-celular 
redução da pressão arterial.
Hormonal:
• Redução na pressão arterial  redução no fluxo sanguíneo renal e uma redução na
filtração glomerular  redução no volume de filtrado.
• Liberação de Renina (células justaglomerulares, localizadas na parede de arteríolas
aferentes e eferentes no nefron).
• Renina converte angiotensinogênio em angiotensina-1.
• A angiotensina-1 é transportada para os pulmões onde é transformada em
angiotensina-2 (ECA).
• A angiotensina-2 é um potente vasoconstritor: provoca um aumento na resistência
vascular e, consequentemente, aumento na pressão arterial; além disso, a angiotensina2 também faz com que a glândula supra-renal libere maior quantidade de um hormônio
chamado aldosterona na circulação.
• A aldosterona secretada pela adrenal atua principalmente no túbulo contorcido distal
e ducto coletor  maior reabsorção de Na+ pelas células principais dessa regiões
aumento no volume sanguíneo  um aumento no débito cardíaco e na pressão arterial.
O peptídeo natriurético atrial (atrial natriuretic
peptide) é um peptídeo relacionado com a diminuição da
pressão arterial, secretado por células musculares
cardíacas atriais.
• Nos rins, ele inibe a absorção de sódio nos ductos
coletores dos néfrons, inibe a ação da aldosterona e
neutraliza o sistema renina-angiotensina-aldosterona.
• Conseqüentemente ocorrerá maior excreção de sódio. A
água acompanha o sódio, por causa da osmose.