Aspectos integrados da função renal: o néfron distal

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1 Aspectos integrados da função renal: o néfron distal
Fisiologia Renal Aspectos integrados da função renal: o néfron distal Profa. Dra. Cristina Maria Henrique Pinto Profa. Adjunto do Depto. Ciências Fisiológicas-CCB-UFSC Como citar este documento: PINTO, Cristina Maria Henrique. Fisiologia Humana: Fisiologia Renal. Disponível em: < Acesso em: coloque a data aqui

2 Bibliografia básica recomendada sobre Fisiologia Humana
Livros-textos: “Berne & Levy: Fisiologia” Koeppen & Stanton, 2009, 6ª Ed. (Ed. Elsevier) “Tratado de Fisiologia Médica” Guyton & Hall, 2006, 11ª Ed. (Ed. Elsevier) “Fisiologia” Aires, M. M. 2008, 3ª Ed. (Ed. Guanabara Koogan) “Fisiologia” Costanzo, 2007, 3ª Ed. (Ed. Elsevier) “Berne & Levy: Fundamentos de Fisiologia”, Levy et al, 2006, 4ª Ed. (Ed. Elsevier) “Fundamentos de Fisiologia Médica” Johnson, 2003 (Ed. Guanabara Koogan) “Fisiologia: texto e atlas” Silbernagl e Despopoulos, 2003 (Ed. Artmed)

3 PRESERVE O DIREITO AUTORAL CITANDO A FONTE.
AS FIGURAS AQUI UTILIZADAS FORAM RETIRADAS DE DIVERSOS WEBSITES E, QUANDO POSSÍVEL, SÃO SEGUIDAS PELO ENDEREÇO NA INTERNET. PARA CONSULTA A TEXTOS E OUTROS RECURSOS ONLINE, VISITE OS SITES RECOMENDADOS EM “SITES DIDÁTICOS” PRESERVE O DIREITO AUTORAL CITANDO A FONTE.

4 Aspectos integrados das funções renais Néfron Distal (TCDf e DC)
Reabsorção facultativa de água e NaCl do filtrado restante: MODULAÇÃO HORMONAL

5 Reabsorção de ÁGUA ao longo do néfron
2-4% 70% até 15% 10% <1% extraído, enquanto disponível, de:

6 Regulação hormonal da reabsorção renal de Água no néfron distal
“Despopoulos> Color Atlas of Physiology” Silbernagl, 2003 “Despopulos, Color Atlas of Physiology” Silbernagel, 2003

7 com ADH sem ADH

8 AQP3 e 4 AQP2 V2

9 Mecanismo intracelular do ADH para a reabsorção de Água no Néfron distal
extraído, enquanto disponível, de:

10 Regulação da secreção do ADH
Regulação Hipotalâmica da reabsorção de água pelos rins ADH é sintetizado nos núcleos Supra-óptico e Paraventricular hipotalâmicos... ... transportado nos axônios até a neurohipófise... ... e secretado na circulação sangüínea nas terminações dos axônios na neurohipófise.

11 Regulação da secreção do ADH
Anatomia do hipotálamo e da glândula hipófise. Também são mostradas as vias envolvidas na regulação da secreção de ADH. As fibras aferentes dos barorreceptores cursam pelos nervos vago e glossofaríngeo. Na caixa fechada está a vista ampliada do hipotálamo e da glândula hipófise.

12 Osmolaridade e Secreção do ADH
extraído, enquanto disponível, de:

13 Hipovolemia e Secreção do ADH
extraído, enquanto disponível, de:

14 DESORDENS NA SECREÇÃO DE VASOPRESSINA
Diabetes Insipidus - destruição ou lesão do complexo hipotálamo-hipófise - incapacidade de secretar a vasopressina ou Diabetes insipidus nefrogênico - resultado de lesões renais - incapacidade de responder à vasopressina. Diagnóstico diferencial: administração de vasopressina.

15 Mecanismo renal de reabsorção de NaCl regulado pela Aldosterona
(néfron distal)

16 extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects. mmi. mcgill

17 Reabsorção de NaCl ao longo do néfron
70% 20% extraído, enquanto disponível, de:

18 Reabsorção de NaCl ao longo do néfron
2% Até 7,5% extraído, enquanto disponível, de:

19 Reabsorção de NaCl ao longo do néfron Excreção pode variar de 3 a 0,5%
ALDO NaCl ALDO NaCl ALDO H2O NaCl ALDO NaCl Excreção pode variar de 3 a 0,5% extraído, enquanto disponível, de:

20 Reabsorção de NaCl ao longo do néfron
H2O ALDO ADH NaCl H2O ALDO ADH H2O NaCl H2O ADH H2O extraído, enquanto disponível, de:

21 Regulação hormonal da reabsorção renal de NaCl no néfron distal
Aldosterona “Despopulos, Color Atlas of Physiology” Silbernagel, 2003

22 Eventos renais e extra-renais para a secreção de Aldosterona para a regulação da reabsorção de NaCl e secreção de K+

23 Eventos renais e extra-renais para a secreção de Aldosterona para a regulação da reabsorção de NaCl e secreção de K+

24 Eventos renais e extra-renais para a secreção de Aldosterona para a regulação da reabsorção de NaCl e secreção de K+

25 Eventos renais e extra-renais para a secreção de Aldosterona para a regulação da reabsorção de NaCl e secreção de K+ céls. mesangiais

26 Eventos renais e extra-renais para a secreção de Aldosterona para a regulação da reabsorção de NaCl e secreção de K+ céls. mesangiais

27 Eventos renais e extra-renais para a secreção de Aldosterona para a regulação da reabsorção de NaCl e secreção de K+ Renina

28 Eventos renais e extra-renais para a secreção de Aldosterona para a regulação da reabsorção de NaCl e secreção de K+

29 Eventos renais e extra-renais para a secreção de Aldosterona para a regulação da reabsorção de NaCl e secreção de K+

30 Eventos renais e extra-renais para a secreção de Aldosterona para a regulação da reabsorção de NaCl e secreção de K+

31 Eventos renais e extra-renais para a secreção de Aldosterona para a regulação da reabsorção de NaCl e secreção de K+

32 Eventos renais e extra-renais para a secreção de Aldosterona para a regulação da reabsorção de NaCl e secreção de K+

33 + + ANG II ANG II Aldosterona Aldosterona  Reabsorção de Na+

34 Mecanismo celular de reabsorção
de NaCl e secreção de K+ no néfron distal Aldosterona + + Booth et al.,

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37 Produção de ANG II e Aldosterona a partir da liberação renal de Renina
Resposta renal de reabsorção de íon Sódio e secreção (excreção) de íon Potássio durante infusão de Aldosterona

38 Excreção de Na+ Excreção de K+
Resposta renal (ND) de reabsorção de íon Sódio e secreção (excreção) de íon Potássio durante infusão de Aldosterona Excreção de Na+ Excreção de K+ Site:

39 extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects. mmi. mcgill

40 extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects. mmi. mcgill

41 extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects. mmi. mcgill

42 extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects. mmi. mcgill

43 extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects. mmi. mcgill

44 continua... extraído, enquanto disponível, de:

45 extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects. mmi. mcgill

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47 Eventos renais e extra-renais da produção de Angiotensina II

48 Regulação hormonal da reabsorção renal de NaCl no néfron distal
Aldosterona “Despopulos, Color Atlas of Physiology” Silbernagel, 2003

49 Regulação renal da osmolaridade plasmática
na diminuição da ingestão de NaCl e de água e/ou na diminuição da P.A. (hipovolemia)

50    Diminui a TFG (fatores extrínsecos predominam) e
Auto-regulação renal Diminui a TFG (fatores extrínsecos predominam) e diminui a formação urinária (influências hormonais do ADH e da Aldosterona no néfron distal Influência de mecanismos extrínsecos SP e ANGII   Pressão arterial (mmHg)

51   autoregulação renal  reabsorção de Na+/H2O PA FRS  Ø UR
Pressão arterial (mmHg)   PA FRS  Ø UR autoregulação renal Ativação de mecanismos extra-renais:  Ativação S. Simpático,  Sist. Renina-Angiotensina-Aldosterona,  secreção de ADH  reabsorção de Na+/H2O Site:

52 Ativação S. Simpático, Sist
Ativação S. Simpático, Sist. Renina-Angiotensina-Aldosterona,  secreção de ADH reabsorção de Na+/H2O

53 Regulação renal da osmolaridade plasmática
no aumento da ingestão de NaCl e de água e/ou no aumento da P.A. (hipervolemia)

54 (fatores intrínsecos predominam até ±180mmHg de PAM)
Fica mantida a TFG (fatores intrínsecos predominam até ±180mmHg de PAM) e aumenta a formação urinária (ausência da influências hormonais do ADH e da Aldosterona no néfron distal)  Auto-regulação renal   Pressão arterial (mmHg)

55     autoregulação renal e  excreção de Na+/H2O PA FRS  Ø UR
Ativação de mecanismos extra-renais:  Liberação do ANP  secreção de Renina,  produção de Angio II,  secreção de ADH e Aldosterona  excreção de Na+/H2O

56 ANP: Peptídeo natriurético atrial
AII: Angiotensina II AVP: vasopressina ANP: Peptídeo natriurético atrial Ojeda, 2000

57 ANP: Peptídeo natriurético atrial
AII: Angiotensina II AVP: vasopressina ANP: Peptídeo natriurético atrial Ojeda, 2000

58 SCHEMATIC DIAGRAM OF THE NEUROENDOCRINE CONTROL OF ANP RELEASE.
ANP, atrial natriuretic peptide;OT, oxytocin; AVP, arginine vasopressin; NTS, nucleus tractus solitarius Neuroendocrine control of body fluid metabolism. Antunes-Rodrigues et al., 2004 versão em pdf ou veja online:

59 Eventos renais e extra-renais da produção de
Peptídeo Natriurético Atrial (ANP)

60    autoregulação renal reabsorção de Na+/H2O
PA FRS  Ø UR autoregulação renal Ativação de mecanismos extra-renais:  Ativação S. Simpático,  Sist. Renina-Angiotensina,  secreção de ADH reabsorção de Na+/H2O PA FRS  Ø UR  autoregulação renal e  Liberação do PNA  secreção de Renina,  produção de Angio II,  secreção de Aldosterona  excreção de Na+/H2O

61 Diagrama dos eventos extra-renais para a regulação da PA na hemorragia

62 Diagrama dos eventos para a regulação renal da osmolaridade plasmática pelo aumento da ingestão de NaCl e de água Site:

63 Participação renal na regulação do equilíbrio ácido-básico
Mecanismos intracelulares de manipulação do filtrado pelos túbulos renais: Participação renal na regulação do equilíbrio ácido-básico

64 Contribuição do TCP (reabsorção de HCO3-)
Fig Cellular mechanism for reabsorption of filtered HCO3- by cells of the proximal tubule. CA, Carbonic anhydrase; ATP, adenosine triphosphate. See text for details.

65 Ducto coletor cortical e medular externo
(céls. intercalares) Fig Cellular mechanisms for reabsorption and secretion of HCO3- by intercalated cells of the collecting duct. CA, Carbonic anhydrase; ATP, adenosine triphosphate. See text for details.

66 Fig General scheme for the excretion of H+ with non-HCO3- urinary buffers. The primary urinary buffer is HPO42-. Other buffers include creatinine. Collectively, the urinary buffers are called titratable acid. For simplicity, only the H+-ATPase is shown. H+ secretion by the H+,K+-ATPase also titrates luminal buffers. CA, Carbonic anhydrase; ATP, adenosine triphosphate.

67 Fig. 36-1 Segmental reabsorption of HCO3-
Fig Segmental reabsorption of HCO3-. The fraction of the filtered load of HCO3- reabsorbed by the various segments of the nephron is shown. Normally, the entire filtered load of HCO3- is reabsorbed. PT, Proximal tubule; TAL, thick ascending limb; DT, distal tubule; CCD, collecting duct; IMCD, inner medullary collecting duct.

68 Fig. 38-5 Production, transport, and excretion of NH4+ by the nephron
Fig Production, transport, and excretion of NH4+ by the nephron. Glutamine is metabolized in the proximal tubule to NH4+ and HCO3-. The NH4+ is secreted into the lumen, and the HCO3- enters the blood. The secreted NH4+ is reabsorbed in Henle's loop primarily by the thick ascending limb, and accumulates in the medullary interstitium, where it exists as both NH4+ and NH3. NH3 diffuses into the tubular fluid of the collecting duct, and H+ secretion by the collecting duct leads to accumulation of NH4+ in the lumen by the processes of nonionic diffusion and diffusion trapping. For every NH4+ excreted in the urine, a \"new HCO3-\" is returned to the systemic circulation. Therefore, the excretion of NH4+ can be used as a marker of proximal tubule glutamine metabolism, which in turn determines new HCO3- formation. Berne et al., 2004

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70 TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL Reabsorção de Bicarbonato (HCO3-) (80%)
2 3 c.a. capilar extraído, enquanto disponível, de:

71 ALÇA DE HENLE (porção ascendente espessa)
Reabsorção de Bicarbonato (HCO3-) (15%) Na+ 2 3 c.a. capilar extraído, enquanto disponível, de:

72 Néfron distal (TCDf e DCc e DCme)
Reabsorção de Bicarbonato (HCO3-) (5%) ATP Cl- 2 3 c.a. capilar extraído, enquanto disponível, de:

73

74 Se o H+ secretado para a luz tubular é tamponado por HCO3-, isso corresponde a reabsorção de HCO3-
Se o H+ secretado para a luz tubular é tamponado por outros tampões (HPO4-, NH3 etc), isso corresponde a geração de HCO3- novo

75 TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL
na acidose pHsangue + 2 NH3 amônia 2 NH3 Acidose pHsangue amônia capilar extraído, enquanto disponível, de:

76 TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL
na acidose pHsangue + + 2 2 Acidose pHsangue NH3 amônia NH3 2 NH3 2 NH3 amônia amônia extraído, enquanto disponível, de: capilar

77 Glutamina -cetoglutarato NH3 NH3 2x CO2 e H2O 2 H2CO3 2 H+ + 2 HCO3-
Túb. Cont. Proximal Acidose pHsangue Glutamina Glutaminase renal -cetoglutarato NH3 NH3 2x CO2 e H2O 2 H2CO3 2 H+ + 2 HCO3-

78 TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL
na acidose pHsangue + + 2 2 Acidose pHsangue NH3 amônia NH3 2 NH3 2 NH3 amônia amônia extraído, enquanto disponível, de: capilar

79 TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL
na acidose pHsangue Na+ 2x 2 HCO3- a.c. 2x + 2 Cl 2 NH3 Acidose pHsangue NH3 amônia amônia extraído, enquanto disponível, de: capilar

80 TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL Produção de tampão amônia/amônio na acidose
SECREÇÃO EFETIVA DE H+ TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL Produção de tampão amônia/amônio na acidose Na+ 2x 2 HCO3- a.c. + 2NH3/ NH4+ Cl Cl 2 NH3 Acidose metabólica pHsangue amônia amônia/ íon amônio extraído, enquanto disponível, de:

81 compete com o K+ na bomba luminal Na+/2Cl/K+
Acidose pHsangue NH3/ NH4+ Reabsorção: compete com o K+ na bomba luminal Na+/2Cl/K+ ou por via intercelular NH3/ NH4+ NH3/ NH4+ extraído, enquanto disponível, de:

82 Secreção de H+, NH3 e NH4+ no néfron distal NH3/ NH4+ NH3/ NH4+
Acidose pHsangue NH3/ NH4+ Secreção de H+, NH3 e NH4+ no néfron distal NH3/ NH4+ NH3/ NH4+ extraído, enquanto disponível, de:

83 extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects. mmi. mcgill

84 (células intercalares)
Secreção de H+ e NH3 no néfron distal (células intercalares) Acidose pHsangue H+ H+ NH4+ (íon amônio) NH4+ (íon amônio) 2 NH3 amônia EXCREÇÃO extraído, enquanto disponível, de:

85 Secreção de NH4+ no néfron distal (células intercalares)
Acidose pHsangue NH4+ (íon amônio) NH4+ (íon amônio) EXCREÇÃO extraído, enquanto disponível, de:

86 Repare no aumento da produção/excreção de íon amônio
APS

87 - Ácidos voláteis: excreção pulmonar
ACIDIFICAÇÃO DA URINA - Ácidos voláteis: excreção pulmonar (CO2--H2CO3--H+ + HCO3-) - Ácidos fixos: rins

88 Produção de ácidos fixos pelo organismo (depende da dieta alimentar):
ACIDIFICAÇÃO DA URINA Produção de ácidos fixos pelo organismo (depende da dieta alimentar): Catabolismo de AAS que contém enxofre: ácido sulfúrico Catabolismo de ácidos nucleicos: ácido fosfórico e ácido úrico - Jejum: formação de corpos cetônicos ácido acetoacético e beta-hidroxibutírico pH da urina – variável conforme a alimentação rica em proteínas: pH ~ 5,5 Vegetariana:pH ~7,0-8,0

89 Tampões sangüíneos fixos: Hemoglobina, albumina, HPO4-- e H2PO4-
ACIDIFICAÇÃO DA URINA Tampões sangüíneos fixos: Hemoglobina, albumina, HPO4-- e H2PO4- Acidificação no néfron: TCP: grande reabsorção de HCO3- (80-90%) pH~6,7 na AH AH: continua a reabsorção de HCO3- (7,5% -10%) ND: pouco HCO3- , secreção ativa de H+ (ATPase luminal) e existência de ácidos e tampões fixos não reabsorvidos: ácido fosfórico, ácido sulfúrico, ácido úrico e corpos cetônicos. pH urinário ácido máximo: 5,0

90 O néfron e sítios de ação dos diuréticos
H2O extraído, enquanto disponível, de:

91 Métodos de avaliação da função renal:
Fisiologia Renal Métodos de avaliação da função renal: depuração plasmática (ou “clearance”)

92 Manipulação renal de substâncias
Esquema simplificado

93 Manipulação renal de substâncias
Parcialmente filtrada Não reabsorvida nem secretada Substance W Exemplos: inulina e creatinina parcialmente excretada

94 Manipulação renal de substâncias
Parcialmente filtrada Parcialmente reabsorvida Exemplos: água e íons Parcialmente excretada

95 Manipulação renal de substâncias
Parcialmente filtrada totalmente reabsorvida Exemplos: Glicose e AAs Não excretada

96 Manipulação renal de substâncias
Parcialmente filtrada secretada Exemplos: xenobióticos (drogas) e catabólitos Totalmente excretada

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98 Depuração plasmática da Inulina 1 mg de Inulina/1 ml de plasma

99 Depuração plasmática da Inulina 1 mg de Inulina/1 ml de plasma

100 Depuração plasmática da Inulina 1 mg de Inulina/1 ml de plasma

101 Depuração plasmática da Inulina 1 mg de Inulina/1 ml de plasma

102 INULINA Depuração plasmática da Inulina
1 ml de plasma foi depurado de 1 mg de Inulina 1 ml de plasma 1 mg de Inulina 1 mg de Inulina/1 ml de plasma

103 INULINA Depuração plasmática da Inulina Uinu=125mg/ml e Vurin=1ml/min
1 ml de plasma foi depurado de 1 mg de Inulina 1 ml de plasma 1 mg de Inulina 1 mg de Inulina/1 ml de plasma Uinu=125mg/ml e Vurin=1ml/min

104 INULINA Uinul x V Cinul = Pinul Cinul = Cinul = 125 ml/min
Depuração plasmática da Inulina 1 ml de plasma 1 mg de Inulina 1 mg de Inulina/1 ml de plasma INULINA 1 ml de plasma foi depurado de 1 mg de Inulina Uinul x V Cinul = Pinul 125mg/ml x 1ml/min Cinul = 1mg/ml Cinul = 125 ml/min Uinu=125mg/ml e Vurin=1ml/min

105 Medidas de TFG e FRP Pinul = 1mg/ml Uinul = 125mg/ml V = 1ml/min

106 Medidas de TFG e FRP Inulina tem desvantagens para medida da TFG:
Pinul = 1mg/ml quantidade quantidade filtrada excretada = Inulina tem desvantagens para medida da TFG: é exógena (precisa ser infundida). TFG x Pinul = Uinul x V Uinul x V TFG = Pinul Uinul = 125mg/ml V = 1ml/min

107 Medidas de TFG e FRP Então, usar substância endógena e com produção relativamente constante: CREATININA

108 Medidas de TFG e FRP Então, usar substância endógena e com produção relativamente constante: CREATININA

109 Medidas de TFG e FRP

110 Veja outros recursos sobre Fisiologia Renal nos links abaixo:
Veja mais em: Introdução ao estudo da Fisiologia Renal Mecanismos tubulares I Mecanismos tubulares II Veja outros recursos sobre Fisiologia Renal nos links abaixo: Material didático de Renal, extraído da Internet (apresentações em ppt, capítulos de livros em pdf, animações online, etc) Sugestões de sites didáticos de Fisiologia Renal