SISTEMA EXCRETOR
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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.
