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Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Pediatria

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Apresentação em tema: "Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Pediatria"— Transcrição da apresentação:

1 Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Pediatria
Faculdade de Medicina Departamento de Pediatria Fisiologia Tubular Profa Ana Cristina Simões e Silva Abril / 2008

2 Controle renal do equilíbrio ácido-básico
O controle renal do equilíbrio ácido-básico pode ser basicamente dividido em 2 processos: reabsorção do HCO3- filtrado, que ocorre fundamentalmente no túbulo contorcido proximal e excreção de ácidos através da titulação com tampões urinários e da excreção do íon amônio, processos que ocorrem primariamente no néfron distal.

3 Estrutura do Túbulo Proximal
• Epitélio de células cuboidais com uma borda em escova e numerosas microvilosidades que se projetam no lúmen tubular. • As microvilosidades expandem a superfície da membrana luminal, adaptando-a à reabsorção. • Junções íntimas ou estreitas enter as células adjacentes permitem passagem de água, mas limitam o escape der moléculas maiores do lúmen tubular para o espaço intersticial.

4 Estrutura do Túbulo Proximal
•A membrana basolateral apresenta pregueamentos e contém numerosas proteínas integrais envolvidas no transporte passivo e/ou ativo de substâncias entre os espaços intracelular e intersticial. •Numerosas mitocondrias fornecem o ATP necessário para o transporte ativo. •O aspecto chave dessas células é sua alta permeabilidade a água e a inúmeros solutos.

5 Estrutura do Túbulo Proximal
mitocondria Borda em escova interstício Borda Baso lateral Microvilosidade Tight junction Borda Luminal

6 Túbulo Proximal Os mecanismos de transporte no túbulo proximal podem ser divididos em duas fases. A princípio são reabsorvidos nutrientes essenciais como solutos orgânicos neutros (aminoácidos, glicose) e bicarbonato de sódio (NaHCO3). No TP final há maior reabsorção de NaCl e água por mecanismo osmótico devido ao aumento da concentração do fluido tubular.

7 Túbulo Proximal

8 Reabsorção de Bicarbonato
A reabsorção tubular proximal corresponde a aproximadamente 80 a 90% do HCO3- filtrado. Aproximadamente 20% do HCO3- filtrado é reabsorvido por difusão passiva através da via paracelular.

9 Reabsorção de Bicarbonato
O principal processo é a secreção de H+ na mebrana luminal por meio de um trocador Na-H (NHE-3) associado ao transporte de HCO3- na membrana basolateral através de um co-transportador Na-HCO3- (NBC-1).

10 Reabsorção de Bicarbonato

11 Reabsorção de Bicarbonato
No interior da célula tubular, forma-se o ácido carbônico (H2CO3) pela hidratação do CO2, catalizada pela anidrase carbônica citoplasmática (AC II). H2CO3 dissocia-se em H+ e HCO3- . H+ é secretado em troca pelo Na+ e HCO3- é reabsorvido através da membrana basolateral por co-transporte passivo 1Na+-3HCO3-.

12 Reabsorção de Bicarbonato

13 Reabsorção de Bicarbonato
H+ secretado reage com HCO3- filtrado para formar o H2CO3 luminal, que é dissociado em CO2 e H2O pela ação da anidrase carbônica ligada à membrana (AC IV). CO2 luminal entra livremente no interior da célula para completar o ciclo de reabsorção.

14 Reabsorção de Bicarbonato

15 Reabsorção de Bicarbonato
A reabsorção proximal de HCO3- é influenciada pela concentração luminal de HCO3-, volume extracelular, concentração peritubular de HCO3- , PCO2, Cl-, K+, Ca2+, fosfato, PTH, glicocorticoides, tonus alfa-adrenérgico, e angiotensina II.

16 Néfron distal O néfron distal, porção tubular renal que tem início no final da porção espessa ascendente da Alça de Henle, pode ser dividido em quatro segmentos anatômicos. ·        Túbulo Contorcido Distal ·        Túbulo Conector ·        Túbulo Coletor Cortical ·        Túbulo Coletor Medular

17 Néfron distal No néfron distal, são definidas as características finais da urina através dos mecanismos de concentração e acidificação urinárias, secreção de K+ e conservação do Na+. Em condições fisiológicas são reabsorvidos aproximadamente 5 a 10% do Na+ e Cl− filtrados. Esta porção do néfron também desempenha importante papel na homeostase do Ca2+ e do Mg2+.

18 Acidificação urinária distal
A acidificação urinária ocorre no néfron distal por meio de 3 processos relacionados: reabsorção de pequena fração do HCO3- filtrado que que escapou à reabsorção proximal (10 a 20%); titulação pelo fosfato básico bivalente (HPO4-2), que é convertido em fosfato ácido monovalente (H2PO4-) ou acidez titulável; acúmulo de amonia (NH3) intraluminal, que tampona o H+ formando o íon amônio não difusível (NH4+).

19 Acidificação urinária distal
1 2 3

20 Alça de Henle A porção espessa ascendente da alça de Henle reabsorve cerca de 15% do HCO3- filtrado por mecanismo similar ao do túbulo proximal (trocador Na-H apical). A alça de Henle também participa do transporte de NH3. A absorção de NH4+ na membrane apical ocorre pela substituição por K+ no sistema de co-transporte Na-K-2Cl e no sistema de troca K-H.

21 Alça de Henle NH4+ - NH4+ - K+ H+

22 Alça de Henle A porção espessa ascendente da alça de Henle tem reduzida permeabilidade à NH3, limitando sua difusão. O mecanismo de contracorrente gera um gradiente de concentração medular de NH4+ por meio de secreção deste íon no túbulo proximal e na porção final descendente da alça de Henle. O acúmulo de NH3 no interstício medular aumenta a força para entrada dessa NH3 por difusão no túbulo coletor. Esse processo é facilitado pela alta acidez do fluido tubular neste nível.

23 Túbulo distal e túbulos coletores
A acidificação urinária distal ocorre principalmente nos túbulos coletores. Existem 2 tipos de células nos túbulos coletores: células intercaladas e células principais. As células intercaladas participam da secreção de H+ e da secreção de HCO3-, enquanto as células principais são responsáveis pela reabsorção de Na+ e secreção de K+. Existem também 2 subtipos de células intercaladas, que diferem em estrutura e função: células intercaladas tipo α e as células intercaladas do tipo β

24 Túbulo distal e túbulos coletores
Células intercaladas – As células do tipo alfa expressam o trocador Cl−/HCO3− (AE-1) em sua membrana basolateral e a H+ATPase na membrana apical. Através da ação da H+ATPase ocorre secreção de íons H+ para o lúmen tubular e reabsorção de HCO3− para o interstício. Em contraste, as células tipo beta expressam H+ATPase na membrana basolateral e o trocador Cl−/HCO3− no pólo apical, resultando em secreção de HCO3− para a luz tubular.

25 Célula -Intercalada

26 Túbulo distal e túbulos coletores
Os desequilíbrios ácido-básicos regulam a secreção de H+ no ND. Assim, ocorre aumento do número de trocadores Cl−/HCO3− nas células intercaladas do tipo α em presença de acidose metabólica e diminuição na alcalose. Na acidose, há redistribuição das H+ATPases para a membrana apical, associada a um aumento de atividade das células α e concomitante diminuição da atividade das células β. Ao contrário, durante a alcalose, ocorre deslocamento das H+ATPases para a membrana basolateral e aumento da atividade das células β.

27 Túbulo distal e túbulos coletores
Células intercaladas – Em presença de acidose metabólica, as células intercaladas do tipo alfa secretam H+ na urina e, em presença de alcalose metabólica, as células intercaladas do tipo beta secretam HCO3- na urina. Células principais – São células especializadas em responder a hormônios que regulam sua permeabilidade à água e a solutos, especificamente Na+ e K+.

28 Célula Principal

29 Acidificação urinária distal
A secreção luminal de H+ nas células alfa-intercaladas ocorre principalmente pela H-ATPase vacuolar e é altamente influenciada pela eletronegatividade luminal. Essa eletronegatividade é causada pelo transporte ativo de Na+ que ocorre nas células principais.

30 Secreção de hidrogênio e acidificação urinária
_ +

31 Acidificação urinária distal
Uma segunda ATPase, a H-K-ATPase, também está envolvida na secreção de H+, mas seu papel fisiológico é mais relevante para a homeostase do potássio do que o equilíbrio ácido-básico. O HCO3- formado dentro da célula é reabsorvido através de uma troca eletroneutra com o Cl que se dá pela ação do trocador Cl-HCO3 ou AE1 ou proteína banda 3.

32 Secreção de hidrogênio e acidificação urinária
_ +

33 Acidificação urinária distal
O H+ secretado é tamponado pela reação com o fosfato básico bivalente formando fosfato ácido monovalente (acidez titulável) e pela reação com a NH3 produzindo o NH4+ que é pouco permeável (acidez não titulável). Todos os segmentos do túbulo coletor são ricos em AC II, mas a AC IV também está presente nos segmentos externos e internos do túbulo coletor medular. A AC IV luminal parece exercer papel importante na reabsorção de HCO3- neste segmento.

34 Secreção de hidrogênio e acidificação urinária
_ +

35 Túbulo distal e túbulos coletores
A acidificação urinária distal é influenciada pelo pH sangüíneo e PCO2, transporte distal de Na+, diferença de potencial transepitelial, aldosterona, e K+.

36 Efeitos da Aldosterona
Efeitos da aldosterona sobre a acidificação distal: Aumento do transporte de sódio nos túbulos distais e coletores com conseqüente aumento da negatividade intraluminal, favorecendo a secreção de H+ e K+. Essa ação ocorre inicialmente por ativação de canais de Na+ epiteliais (ENaC) pre-existentes e de bombas (Na-K-ATPase) e subseqüentemente é mediada pelo aumento da capacidade total de transporte das células tubulares renais.

37 Efeitos da Aldosterona
_

38 Efeitos da Aldosterona
Aumento da atividade da H-ATPase nos túbulos coletores corticais e medulares, independente dos níveis plasmáticos de K+ levels. A aldosterona também aumenta a síntese de NH3 elevando conseqüentemente a excreção de NH4+.

39 Efeitos da Aldosterona


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