Formação da Urina pelos Rins - Filtração Glomerular, Fluxo Sanguíneo Renal e seu Controle

Autor:
Instituição: ceulp/ulbra
Tema: Sistema Urinário

FORMAÇÃO DA URINA PELOS RINS: Filtração Glomerular, Fluxo Sanguíneo Renal e seu Controle


AS MULTIPLAS FUNÇÕES DOS RINS NA HOMEOSTASIA

O rim desempenha suas funções mais importante ao filtrar o plasma e remover as substâncias do filtrado em quantidades variáveis, dependendo das necessidades do corpo. Por fim, o rim "depura" as substancias indesejáveis do filtrado, ao excreta-las na urina, enquanto devolve ao sangue as substâncias necessárias, é importante reconhecer que os rins desempenham múltiplas funções, incluindo as seguintes:

  • Excreção de produtos de degradação do metabolismo e de substâncias químicas estranhas
  • Regulação do equilíbrio hidroeletrolítico
  • Regulação da osmolalidade e das concentrações de eletrólitos dos líquidos corporais
  • regulação do equilíbrio ácido-básico
  • Regulação da pressão arterial
  • Secreção, metabolismo e excreção de hormônios.
  • Gliconeogênese

Excreção de Produtos de Degradação do Metabolismo, de Substâncias Químicas Estranhas, de Fármacos e de Matabólitos Hormonais.

Esses produtos incluem a uréia (proveniente do metabolismo dos aminoácidos), a creatina (oriunda da creatina dos músculos), o ácido úrico (proveniente dos ácidos nucléicos), os produtos finas da degradação da hemoglobina (como a bilirrubina) e os metabólicos de diversos hormônios. Os rins, também, eliminam a maioria das toxinas e outras substâncias estranhas que são produzidas pelo corpo ou que são ingeridas, como pesticidas, fármacos e aditivos alimentares.

Regulação do Equilíbrio Hidroeletrolítico. Para a manutenção da homeostasia, a excreção de água e de eletrólitos deve equivaler precisamente ao seu aporte. Se o aporte de determinada substância exceder sua eliminação. A quantidade dessa substância no corpo irá aumentar. Se o aporte for menor do que a excreção, a quantidade de substância no corpo diminuirá.

Regulação da Pressão Arterial. Os rins desempenham papel predominante na regulação ao longo da pressão arterial. Além disso, os rins também contribuem para a regulação da pressão arterial a curto prazo, através da secreção de fatores ou de substâncias vasoativas, como a renina, que leva a formação de produtos vasoativos.

Regulação do Equilíbrio Ácido-básico. Juntamente com os pulmões e os tampões dos líquidos corporais, os rins contribuem para a regulação do equilíbrio ácido-básico através da excreção de ácidos e da regulação das reservas de tampões dos líquidos corporais.

Regulação da Produção de Eritrócitos. No indivíduo normal, os rins são responsáveis por quase toda a eritropoietina secretada da circulação. Verifica-se o desenvolvimento de anemia grave em decorrência da redução na produção de eritropoietina.

Síntese de Glicose. Durante o jejum prolongado, os rins sintetizam glicose a partir de aminoácidos e de outros precursores, pelo processo conhecido como gliconeogênese. A capacidade dos rins de adicionar glicose no sangue, durante período prolongado de jejum, rivaliza com a do fígado.


ANATOMIA FISIOLÓGICA DOS RINS

Os dois rins localizam-se sobre a parede posterior do abdome, fora da cavidade peritoneal. No adulto, pesa cerca de 150gr e, aproximadamente, o tamanho de um punho fechado. O rim possue o hilo, por onde passam artérias e as veias renais, os vaso linfáticos, o suprimento nervoso e o ureter, que transporta a urina final do rim para a bexiga, onde é armazenada até ser eliminada. Quando o rim é seccionado em duas partes do alto para baixo, as principais regiões que podem ser observadas são o córtex, medula, pirâmides renais, papila, cálice maior e menor, pelve renal e ureter que transporta a urina ate a bexiga que o armazena, uretra que excreta a urina para fora do corpo.

Suprimento Sanguíneo Renal.

A circulação renal é única, no sentido de ter dois leitos capilares – os capilares glomerulares e os capilares peritubales - que se dispõem em série, separados pelas arteríolas eferentes, que ajudam a regular as pressões hidrostáticas em ambos os leitos capilares

O Néfron como Unidade funcional do rim

Cada rim é constituído de 1 milhão de néfrons, cada um com capacidade de formar urina. Cada néfron é constituído por (1) tufo de capilares glomerulares, denominado glomérulo, através do qual grandes quantidades de líquido são filtradas do sangue, e (2) um túbulo longo, no qual o líquido filtrado é convertido, durante o seu trajeto até a pelve renal, em urina. O glomérulo é composto por rede de capilares glomerulares que se ramificam. Os capilares glomerulares são recobertos por células epiteliais, e todo o glomérulo é envolvido pela cápsula de Bowman. O líquido filtrado dos capilares glomerulares flui para o interior da cápsula de Bowman e, a seguir, para o túbulo proximal, que se situa no córtex renal. A partir do túbulo proximal, o líquido flui para a alça de Henle, que mergulha na medula renal. Cada alça é constituída por ramodescendente e por ramo ascendente. Depois de o ramo ascendente da alça ter percorrido parte do trajeto de volta ao córtex, sua parede torna-se espessa, como a de outras porções do sistema tubular; por conseguinte, essa região é denominada segmento espesso do ramo ascendente. Na extremidade do ramo ascendente espesso, encontra-se um curto segmento que, na realidade, é uma placa na parede, denominada mácula densa, a mácula densa desempenha papel importante no controle da função dos néfrons. Depois da mácula densa, o líquido penetra no túnel distal, que, a exemplo do tubo proximal, se localiza no córtex renal. Esse túbulo é seguido pelo túbulo conector e pelo túbulo coletor cortical, que leva ao ducto coletor cortical.. As porções iniciais de8 a 10 ductos coletores corticais unem-se para formar um só ductor coletor maior, que desce até a medula e transforma-se no ducto coletor medular. Os ductos coletores unemse para formar ductos progressivamente maiores, que acabam desaguando na pelve renal através das extremidades das papilas renais.

Diferenças Regionais na Estrutura dos Nefrons

Nefrons Corticais e Justamedulares

Existem algumas diferenças entre os nefrons. Os nefrons com conglomerolos localizados na porção mais externa do córtex são denominados nefrons corticais. Esses temas alça de henle curtas, que so penetram na medula por curtas distancia. Cerca de 20 a 30% dos nefrons tem glomérulos que se localizam profundamente do córtex renal, próximo a medula esses nefrons, denominados nefrons justamedulares, estas tem longas alças de henle que mergulham profundamente na medula, alcançando em alguns casos, as extremidades das paredes renais.

A Formação da Urina Resulta de Filtração Glomerular, Reabsorção Tubular e Secreção Tubular.

A formação de urina começa com a filtração de grande quantidade de líquido, praticamente isento de proteínas, dos capilares glomerulares para a cápsula de Bowman. As substâncias do plasma, à excreção das proteínas, são, em sua maioria, livremente filtradas de modo que suas concentrações no filtrado glomerular, na cápsula de Bowman são quase as mesmas que a do plasma . O líquido filtrado é modificado pela reabsorção de água e de solutos específicos para o sangue, ou pela secreção de outras substâncias dos capilares peritubulares para os túbulos. Certos produtos de degradação do corpo, como a creatina, são processados pelo rim dessa maneira, permitindo a excreção de, praticamente, toda a quantidade filtrada.

Filtração, Reabsorção e Secreção de Diferentes Substâncias.

Em geral, na formação da urina, reabsorção tubular é, do ponto de vista quantitativo, mais importante que a secreção tubular; a secreção desempenha papel importante na determinação das quantidades de íons potássio hidrogênio e de algumas outras substâncias que são excretadas na urina. As substâncias que dever ser depuradas do sangue, praticamente os produtos finais do metabolismo, como a uréia, a creatina, o ácido úrico e os uratos, são, em sua maioria, pouco reabsorvidas e,portanto, são excretadas em grande quantidade na urina. Certas substâncias estranhas e fármacos também são pouco reabsorvidas: todavia, alem disso, são excretados do sangue para os túbulos, de modo que sua excreção apresenta-se elevada.. Cada um desses processos – filtração glomerular, reabsorção tubular e secreção tubular – é regulado de acordo com a necessidades do corpo.

Porque Grandes Quantidades de Solutos São filtradas e, a Seguir, Reabsorvidas pelos Rins?

A vantagem de manter FG elevada e que isso permite aos rins a rápida remoção dos produtos de degradação do corpo que, para sua excreção, dependem primariamente da filtração glomerular. A maioria dos produtos de degradação é pouco reabsorvida pelos túbulos e, portanto, depende de FG elevada para sua remoção efetiva do organismo. Uma segunda vantagem de em manter FG elevada é que isso permite que aos rins filtrar e processar todos os líquidos corporais, inúmeras vezes diariamente.


FILTRAÇÃO GLOMERULAR – A PRIMEIRA ETAPA NA FORMAÇÃO DA URINA

Composição do Filtrado Glomerular

A formação da urina começa com a filtração de grande quantidade de líquidos através dos acapilares glomerulares para o interior da cápsula de Boeman. Os capilares glomerulares são relativamente impermeáveis às proteínas, de modo que o líquido filtrado (denominado filtrado glomerular) é, essencialmente, isento de proteínas e desprovido de elementos celulares, inclusive eritrócitos. As concentrações dos outros constituintes do filtrado glomerular, incluindo a maiorias dos sais e moléculas orgânicas, assemelham-se às concentrações observadas no plasma.

A Filtração glomerular corresponde a cerca de 20% do fluxo plasmático Renal

A FG é determinada pelo equilíbrio entre as forças hidrostática que atuam através da membrana capilar e pelo coeficiente de filtração capilar (Kf), o produto da permeabilidade pela área de superfície de filtração dos capilares.

Membrana dos Capilares Glomerulares

A membrana dos capilares glomerulares assemelha-se à de outros capilares, exceto pelo fato de ser constituída por três camadas principais, o endotélio do capilar, a membrana basal e camada de células epiteliais(prodócitos) Essas camadas formam barreiras de filtração, O endotélio do capilar exibe milhares de pequenas perfurações denominadas fenestrações, Apesar de as fenestrações serem relativamentes grandes, as células endoteliais são ricas em cargas negativas fixas, o que impede a passagem das proteínas plasmáticas. A membrana basal que circula o endotélio é constituída por uma rede de fibrilas de colágeno e de proteoglicanos, com amplos espaços através dos quais podem ser filtradas grandes quantidades de água de pequenos solutos. A última parte da membrana glomerular consistem em uma camada de células epteliais que reveste a superfície externado glomérulo. As células epteliais, que também tem carga elétricas negativas,, proporcionam restrição adicional à filtração de proteínas plasmáticas. Por conseguinte , todas as camadas da parede dos capilares glomerulares formam uma barreira contra a filtração das proteínas plasmáticas.

.O Aumento da Pressão Hidrostática na Cápsula de Bowman Diminui a FG

Em determinados estágios patológicos associados a obstrução do trato urinário, a pressão da cápsula de Bowman pode aumentar acentuadamente, causando notável redução da FG, por exemplo, a precipitação de cálcio, ou de ácido úrico, pode levar a formação de "cálculos" que se alojam , em geral mo ureter, com conseqüente obstrução do fluxo de urina e elevação da pressão da cápsula de Bowman. pode lesar, ou, até mesmo, destruir o rim, a não ser que a obstrução seja removida.

O Fluxo Sanguíneo nos Vasos Retos na Medula Renal e Muito Baixa em Comparação com o Fluxo Pelo Córtex Renal.

A parte externa do rim, córtex renal, recebe a maio parte do fluxo sanguíneo renal. O fluxo para a medula renal e suprido por porções especializadas do sistema capilar peritubular, denominada vasos retos. Os vasos retos desempenham importante papel ao permitirem a formação de urina concentrada pelos rins.


CONTROLE FISIOLOGICO DA FILTRACAO GLOMERULAR E DO FLUXO SANGUINEO RENAL

O que estar mais sujeito ao controle fisiológico inclue a pressão hidrostática glomerular e a pressão coloidosmotica dos capilares glomerulares. Por sua vez, essas variáveis são influenciadas pelo sistema nervoso simpático, por hormônios e por autocoides e por outros controles por feedback intrissecos aos rins.

A Ativação do Sistema Nervoso Simpático Diminui a FG

A intensa ativação dos nervos simpáticos renais pode causar constrição das arteriulas renais e diminuir tanto o fluxo sanguíneo renal quanto a FG. A estimulação simpática moderada ou leve exerce pouca influencia sobre o fluxo sangüíneo renal da FG. Os nervos simpáticos renais parecem muito importante ao reduzir a FG, em presença de estudos agudos e graves, de pouco minutos a varias horas de duração, como os desencadeados pela reação de defesa, por isquemia cerebral ou pela ocorrência de hemorragia grave. No individuo sadio em repouso, parece haver pouco tonos simpático para os rins

A Norepinefrina, a Epinefrina e a Endotelina Provocam Constrição dos Vasos Sanguíneos Renais e Diminuição da FG.

Entres os hormônio que causam constrição das arteriulas aferentes e eferentes, com a conseqüência redução da FG e do fluxo sanguíneo renal, destacam-se a norepinefrina e a epinefrina, liberadas pela medula supra renal. a norepinefrina e a epinefrina exercem pouca influência sobre a hemodinâmica renal, exceto em condições extremas, como no caso de hemorragia grave. Outro vasoconstritor, a endotelina, é um reptídio que podem ser liberados pelas células endoteliais vasculares lesadas dos rins, bem como e outros tecidos, entretanto, a endotelina pode contribuir para a hemostasia.

O óxido Nítrico Derivado do Endotélio diminui a Resistência Vascular Renal e Aumenta a FG.

O Óxido nítrico é liberado em todo o corpo pelo endotélio vascular, é um autacóide que diminui a resistência vascular renal importante para evitar a vasoconstrição excessiva dos rins e permitir a excreção de quantidade normal de sódio e de água. A administração de fármacos que inibem a formação de ácido nítrico aumenta a resistência vascular renal e diminui a FG e a excreção urinária de sódio, causando, finalmente, elevação da pressão arterial.

As prostaglandinas e a Bradicinina Tendem a aumenta a FG.

Esses vasodilatadores podem atenuar os efeitos vasocontritores renais dos nervos simpáticos ou da angiotensina II, particularmente seu efeito de constrição sobre as arteríolas aferentes. Ao se oporem à vasoconstrição das arteríolas aferentes, as prostaglandinas podem ajudar a evitar reduções excessivas da FG e do fluxo renal. Em condições estressantes, como depleção de volume ou após cirurgia, pode causar reduções significativas da FG.


AUTO-REGULAÇÃO DA FG E DO FLUXO SANGUINEO RENAL

Os mecanismos de feedback intrínsecos aos rins normalmente mantêm o fluxo sanguíneo renal e a FG relativamente constantes, a despeito de alterações acentuadas da pressão arterial. O principal papel de auto-regulação nos rins e manter a FG relativamente constante e permitir o controle preciso da excreção renal de água e solutos.

A Importância da Auto-Regulacao da FG na Prevenção de Alterações Extremas na Excreção Renal.

Os mecanismos auto-reguladores dos rins não são 100% perfeitos, porem são, potencialmente, capazes de impedir a ocorrência de alterações acentuadas da FG e da excreção renal.

O Papel do Feedback tuboglomerular na Auto-regulação da FG

Para desempenha a função de auto-regulação, os rins depõem de mecanismo de feedback que estabelece a ligação entre as alterações da concentração de cloreto de sódio, na mácula densa, e o controle da resistência arteriolar renal

A Diminuição da Concentração de Cloreto de Sódio na Macula Densa Provoca Dilatação das Arteríola Aferentes e Aumento da Liberação de Renina.

A diminuição da FG pode reduzir o fluxo na alça de henle, causando aumento da reabsorção de íons sódios e íons cloreto no ramo ascendente da alça de henle, assim, reduzindo a contração de cloreto de sódio nas celular da macula densa. Por sua vez essa diminuição de concentração de cloreto de sódio produz sinal que se origina na macula densa e tem dois efeitos (1) diminui a resistência das arteríolas aferentes, (2) aumenta a liberação de renina pelas células justaglomerulares das arteríolas aferentes e eferentes, que constitui os principais locais de armazenamento de renina. A renina liberada por essas células atua então, como enzima, aumentando a formação de angiotensina .

O Bloqueio da formação de Angiotencina II Reduz Ainda Mais a FG Durante Episodio de Hipopefusáo Renal.

A Angiotencina II exerce ação constritora preferencial sobre as arteríolas eferentes. A administração de fármacos que bloqueiam a formação de angiotencina II (inibidores da enzima conversora de angiotencina), produz redução da FG maiores que as habituais, quando a pressão arterial renal cai abaixo do normal.

Auto-Regulacao Miogënica do Fluxo sanguíneo Renal e da FG.

Mecanismo que contribuem par a manutenção do fluxo sanguíneo renal e da FG relativamente constantes consiste na capacidade individual dos vasos sanguíneos de resistência ao estiramento durante elevações da pressão arterial – fenômeno conhecido como mecanismo miogenico. visto que esse mecanismo sensível as pressão não tem qualquer maneira de detectar diretamente a ocorrência de alterações de fluxo sanguíneo renal ou na FG

Outros Fatores que Aumentam o Fluxo Sanguíneo Renal e a FG; Auto Ingestão de Proteínas e Aumento da Glicemia Alta ingestão de proteínas e aumento na glicose sanguinea

Com a ingestão crônica de dieta rica em proteínas, conforme observado com dietas que contem grandes quantidades de carnes, o aumento da FG e do fluxo sanguíneo renal decorre, em parte, do crescimentos dos rins. Todavia, a FG e o fluxo sanguíneo renal aumentam 20 a 30% dentro de uma ou duas horas após a ingestão de refeição de carne de auto conteúdo protéico.

Comentários