fisiologia renal ana cristina simões e silva profa titular do departamento de pediatria ana...

Fisiologia renalFisiologia renalFisiologia renalFisiologia renal

Ana Cristina Simões e Silva

Profa Titular do Departamento de Pediatria

Ana Cristina Simões e Silva

Profa Titular do Departamento de Pediatria

Universidade Federal de Minas GeraisUniversidade Federal de Minas GeraisFaculdade de MedicinaFaculdade de Medicina

Departamento de PediatriaDepartamento de PediatriaUnidade de Nefrologia PediátricaUnidade de Nefrologia Pediátrica

Abril / 2011Abril / 2011

TópicosTópicos

• Anatomia do rim

• Funções do nefrón e formação da urina

• Controle da pressão arterial e do volume sangüíneo

• Sistema Renina-Angiotensina

• Controle do equilíbrio ácido-básico pelo rim

• Anatomia do rim

• Funções do nefrón e formação da urina

• Controle da pressão arterial e do volume sangüíneo

• Sistema Renina-Angiotensina

• Controle do equilíbrio ácido-básico pelo rim

Anatomia macroscópica

Glomérulo renal

Glomérulo renal

• Função básica - filtrar o sangue formando um ultrafiltrado constituído por água, uréia, glicose e pequenas proteínas

• Pólo vascular – composto pelas arteríolas aferente e eferente

• Capilares glomerulares

• Cápsula de Bowman – dividida em parietal e visceral

• Espaço de Bowman

• Aparelho justaglomerular

• Função básica - filtrar o sangue formando um ultrafiltrado constituído por água, uréia, glicose e pequenas proteínas

• 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 Barreira de Filtração GlomerularGlomerular

Barreira de Filtração Barreira de Filtração GlomerularGlomerular

Endotélio, membrana basal e os podócitos formam a

barreira de filtração glomerular

Endotélio, membrana basal e os podócitos formam a

barreira de filtração glomerular

Membrana basal Membrana basal glomerularglomerular

Membrana basal Membrana basal glomerularglomerular

A membrana basal glomerular separa os podócitos e endotélioA membrana basal glomerular separa os podócitos e endotélio

Células mesangiais/ mesângioCélulas mesangiais/ mesângioCélulas mesangiais/ mesângioCélulas mesangiais/ mesângio

Aparelho justaglomerular (AJG)Aparelho justaglomerular (AJG)Aparelho justaglomerular (AJG)Aparelho justaglomerular (AJG)

Funções do rimFunções do rim

• Equilíbrio hidroeletrolítico

• Regulação do pH

• Controle da pressão arterial e do

volume sangüíneo

• Síntese de hormônios

• Equilíbrio hidroeletrolítico

• Regulação do pH

• Controle da pressão arterial e do

volume sangüíneo

• Síntese de hormônios

Três processos básicos determinam a Três processos básicos determinam a composição e o volume da urina:composição e o volume da urina:

1. 1. Filtração glomerularFiltração glomerular ( (clearanceclearance renal ) renal )

2. 2. ReabsorçãoReabsorção de substâncias do fluido de substâncias do fluido tubular para a tubular para a corrente sangüíneacorrente sangüínea

3. 3. SecreçãoSecreção de substâncias da corrente de substâncias da corrente sangüínea para o sangüínea para o fluido tubularfluido tubular

Funções do néfronFunções do néfron

Filtração

Reabsorção

Secreção

Funções do NefronFunções do Nefron

Excreção = Filtração – Reabsorção tubular + Secreção tubular

Formação da urina e excreçãoFormação da urina e excreçãoFormação da urina e excreçãoFormação da urina e excreção

1. Artéria

2. Corpúsculo renal – formado pela Cápsula de Bowman e glomérulo que criam o ultrafiltrado do plasma através da filtração glomerular

3. Túbulo contorcido proximal –mecanismos de transporte ativo para reabsorção considerável 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

1. Artéria

2. Corpúsculo renal – formado pela Cápsula de Bowman e glomérulo que criam o ultrafiltrado do plasma através da filtração glomerular

3. Túbulo contorcido proximal –mecanismos de transporte ativo para reabsorção considerável 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

5. Túbulo distal - reabsorção ativa de NaCl e secreção de K sob controle da aldosterona, acidificação urinária através da secreção de hidrogênio

6. Túbulos coletores - reabsorção passiva de água livre para a corrente sangüínea 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

5. Túbulo distal - reabsorção ativa de NaCl e secreção de K sob controle da aldosterona, acidificação urinária através da secreção de hidrogênio

6. Túbulos coletores - reabsorção passiva de água livre para a corrente sangüínea 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

NaNa++

GlicoseGlicose

NaNa++

AminoácidosAminoácidos

NaNa++

Ácidos orgânicosÁcidos orgânicos

GlicoseGlicose

AminoácidosAminoácidos

ÁcidosÁcidosorgânicosorgânicos

NaNa++, K, K++, H, H22OO

CaCa+2+2,Mg,Mg+2+2, , ClCl--, PO, PO44

-3-3

LúmenLúmentubulartubular

SangueSangue

3 Na3 Na++

X2 K2 K++

Túbulo proximalTúbulo proximal



-3-3

Célula tubularCélula tubular

- 70 mV- 70 mV

[Na[Na++]]



-3-3

Glicose,Glicose, ÁcidosÁcidosorgânicos,orgânicos,AminoácidosAminoácidos

X

NaNa++

Tampões + HTampões + H++

NHNH3 3 + H+ H++

LúmenLúmentubulartubular

SangueSangue

Túbulo distalTúbulo distal

Célula tubularCélula tubular

Acidez Acidez tituláveltitulável

HH22O + COO + CO22

HH22COCO33

HH++ + HCO + HCO33--

ACAC

COCO22

HCOHCO33--

NHNH44++

Acidez Acidez não titulávelnão titulável

3 Na3 Na++

X2 K2 K++

Ações da AldosteronaAções da Aldosterona

++ ++

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 & SNC.

Regulação do equilíbrio eletrolítico: A excreção diária de íons inorgânicos (Na+, K+, Cl-, HCO3

-, H+,

Ca2+, Mg+ & PO43-) através dos rins deve contrabalnçar a

ingestão diária.

Regulação do equilíbrio ácido-básico: Os rins trabalham em conjunto com os pulmões para regular o pH dentro do limites estreitos de tamponamento dos líquidos orgânicos.

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 & SNC.

Regulação do equilíbrio eletrolítico: A excreção diária de íons inorgânicos (Na+, K+, Cl-, HCO3

-, H+,

Ca2+, Mg+ & PO43-) através dos rins deve contrabalnçar a

ingestão diária.

Regulação do equilíbrio ácido-básico: Os rins trabalham em conjunto com os pulmões para regular o pH dentro do limites estreitos de tamponamento dos líquidos orgânicos.


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)

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)


Produção e secreção de hormônios:

renina (ativação do Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona, regulando a pressão arterial e o balanço de sódio e potássio)

prostaglandinas/cininas (bradicinina = substância vasoativa, leva à modulação do fluxo sangüíneo renal & interage com a angiotensina II, regulando o fluxo sangüíneo sistêmico)

1,25-di-hidroxi-vitamina D3

(estimula a reabsorção de Ca2+ e fósforo e o crescimento ósseo)

eritropoetina (estimula a formação de células vermelhas pela medula óssea).

Produção e secreção de hormônios:

renina (ativação do Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona, regulando a pressão arterial e o balanço de sódio e potássio)

prostaglandinas/cininas (bradicinina = substância vasoativa, leva à modulação do fluxo sangüíneo renal & interage com a angiotensina II, regulando o fluxo sangüíneo sistêmico)

1,25-di-hidroxi-vitamina D3

(estimula a reabsorção de Ca2+ e fósforo e o crescimento ósseo)

eritropoetina (estimula a formação de células vermelhas pela medula óssea).


Controle da PA e do volume sangüíneo

Controle da PA e do volume sangüíneo

Controle da PA e excreção de sódioControle da PA e excreção de sódio

AJG e o Sistema Renina-AJG e o Sistema Renina-AngiotensinaAngiotensina

AJG e o Sistema Renina-AJG e o Sistema Renina-AngiotensinaAngiotensina

• Estímulos à liberação de renina:

• Redução da carga de Na+ ou Cl- no túbulo distal (células da mácula densa)

• Redução da pressão de perfusão renal (diminuição do stretch)

• Estímulo nervoso beta-adrenérgico

• Renina renal induz a ativação do SRA local e sistêmico (formação de angiotensina II)

• Efeitos locais imediatos• Vasoconstrição• Arteríolas eferentes se ajustam para

aumentar a taxa de filtração glomerular

• Estímulos à liberação de renina:

• Redução da carga de Na+ ou Cl- no túbulo distal (células da mácula densa)

• Redução da pressão de perfusão renal (diminuição do stretch)

• Estímulo nervoso beta-adrenérgico

• Renina renal induz a ativação do SRA local e sistêmico (formação de angiotensina II)

• Efeitos locais imediatos• Vasoconstrição• Arteríolas eferentes se ajustam para

aumentar a taxa de filtração glomerular

Células do AJGCélulas do AJG

• Células JG(arteríola aferente) células musculares lisas modificadas

• Células mesangiais

• Células epiteliais modificadas (túbulo distal cortical) células da mácula densa

• Inervadas por fibras nervosas simpáticas (receptores beta-adrenérgicos)

• Respondem a alterações químicas e de stretch

• Possuem granulações (estoques intracelulares de renina)

Células do AJGCélulas do AJG

• Células JG(arteríola aferente) células musculares lisas modificadas

• Células mesangiais

• Células epiteliais modificadas (túbulo distal cortical) células da mácula densa

• Inervadas por fibras nervosas simpáticas (receptores beta-adrenérgicos)

• Respondem a alterações químicas e de stretch

• Possuem granulações (estoques intracelulares de renina)

Estímulos à liberação de renina Estímulos à liberação de renina pelo AJGpelo AJG

Estímulos à liberação de renina Estímulos à liberação de renina pelo AJGpelo AJG

Importância fisiológica do AJG:Importância fisiológica do AJG:FeedbackFeedback túbulo-glomerular túbulo-glomerular

Importância fisiológica do AJG:Importância fisiológica do AJG:FeedbackFeedback túbulo-glomerular túbulo-glomerular

Sistema Renina-AngiotensinaSistema Renina-Angiotensina

(visão clássica)

Weber KT. N Engl J Med, Vol.345,No.23,2001

ProteasesProteases

ANGIOTENSINOGÊNIO

SISTÊMICO (Circulatório) TECIDUAL (Local)

FosforilaçãoInativaçãoFosforilaçãoInativação

Resposta celularContraçãoSecreção

Resposta celularContraçãoSecreção

Regulaçao GênicaAngiotensinogênioReninaECA

Receptores de angiotensina

Regulaçao GênicaAngiotensinogênioReninaECA

Receptores de angiotensina

Fígado

Renina renal Renina tecidual + Renina renal

ANGIOTENSINA I

Pulmões ECA

ECAQuimaseteciduais

Tecidos Coração Cérebro Vasos

Proteases Proteases

ANGIOTENSINA II ANG-(1-7) ANG III ANG IV

ANG-(1-7) ANG III ANG IV

RECEPTORES de ANGIOTENSINAAT1 AT2

AT4 MAS

RECEPTORES de ANGIOTENSINAAT1 AT2

AT4 MAS

Ações renais da Angiotensina II 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

Ang II modula a presso-natriurese e

a sensibilidade da pressão arterial ao sal

Ang II modula a presso-natriurese e

a sensibilidade da pressão arterial ao sal

Hall JE, et al. J Am Soc Nephrol. 1999Hall JE, et al. J Am Soc Nephrol. 1999

11 33 55 77 99 2929272725252323212119191717151513131111

7070

8080

9090

100100

110110

120120

130130

140140

150150

100100

300300

500500

Time (d)Time (d)

Mean

art

eri

al

pre

ssu

re (

mm

Hg

)

Mean

art

eri

al

pre

ssu

re (

mm

Hg

)

Sod

uim

in

take

(mEq

/d)

Sod

uim

in

take

(mEq

/d)

AII (n = 6)

Control (n = 6)

ACE inhibition (n = 6)

AII (n = 6)

Control (n = 6)

ACE inhibition (n = 6)

AFERENTE EFERENTE

Hipertensão intraglomerularHipertensão intraglomerular

VasoconstriçãVasoconstrição + o + exarcebadaexarcebada

Pressão de Pressão de filtraçãofiltração

ProteinúriaProteinúria

Ativação do SRA localAtivação do SRA local

Agentes Agentes proinflamatóriproinflamatóriosos DEPOSIÇÃO DE MATRIZDEPOSIÇÃO DE MATRIZ

FIBROSE INTERSTICIALFIBROSE INTERSTICIAL

GLOMERULOESCLEROSEGLOMERULOESCLEROSE

AT1AT1 AT2AT2

Ação Ação antiproliferativa e antiproliferativa e anti fibróticaanti fibrótica

HipertensãHipertensão o

Perda da Perda da capacidade de capacidade de autoregulaçãoautoregulação

Ang IIAng II

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.

fisiologia renal ana cristina simões e silva profa titular do departamento de pediatria ana...

Documents