Concentração e diluição urinária

Apresentação em tema: "Concentração e diluição urinária"— Transcrição da apresentação:

1 Concentração e diluição urinária

2 ALÇAS DE HENLE Alças de Henle
Geração da hipertonicidade medular e diluição da urina

3 90% do fluxo sanguíneo renal
300 mOsm Hipervascularizado 90% do fluxo sanguíneo renal 300 mOsm 1.300 mOsm Gradiente vertical 1000 mOsm 10% do fluxo sanguíneo renal Figura 1: Esquema do nefro, incluindo o glomérulo e os diversos segmentos tubulares (Nefro justamedular).

4 MECANISMO DE GERAÇÃO DOS GRADIENTES OSMÓTICOS NA MEDULA RENAL

5 Efeito unitário $ 100

6 Efeito unitário $ 100 Após algum tempo, esse gradiente estará estabelecido. Quanto mais longo o percurso, mais ricos ficarão os da curva. Se correrem muito parte da capacidade de enriquecer será perdida. Efeito multiplicador contracorrente: Ricos

7 Multiplicação contracorrente em MEDULA EXTERNA
1 Osmolaridade 300 300 300 300 300 300 300 300 300 DUCTO COLETOR 300 300 Interstício Interstício Fino descendente Altamente permeável a água Espesso ascendente impermeável a água

8 2 DUCTO COLETOR 200 mOsm Gradiente horizontal
Efeito unitário ativo (ΔOsmol = 200) 300 400 NaCl 200 300 300 300 300 300 DUCTO COLETOR 300 300 Na+ 2 Cl- K+ 3 Na+ 2 K+ Cl- NKCC Sensível a Furosemida impermeável a água

9 3 DUCTO COLETOR Fluxo de fluido 300 400 NaCl 200 NaCl 300 300 300 300
Altamente permeável a água impermeável a água

10 4 DUCTO COLETOR Equilíbrio osmótico 400 400 300 NaCl 200 NaCl 400 400
H2O 400 400 300 NaCl 200 NaCl 400 400 400 400 400 DUCTO COLETOR 400 400

11 Movimento do fluido tubular
5 Movimento do fluido tubular 300 400 NaCl 200 400 NaCl 400 400 400 400 400 DUCTO COLETOR 400 400

12 6 DUCTO COLETOR Equilíbrio osmótico 300 300 400 NaCl 200 400 NaCl 400

13 Restabelecimento do gradiente osmótico de 200 mOsm
7 Restabelecimento do gradiente osmótico de 200 mOsm Equilíbrio osmótico 350 350 400 500 NaCl 150 200 300 NaCl 400 400 400 400 400 DUCTO COLETOR 400 500

14 Movimento do fluido tubular e equilíbrio osmótico
8 Movimento do fluido tubular e equilíbrio osmótico 300 300 350 400 NaCl 200 300 500 NaCl 350 400 400 400 400 DUCTO COLETOR 400 400

15 Restabelecimento do gradiente osmótico de 200
9 Restabelecimento do gradiente osmótico de 200 Equilíbrio osmótico 350 350 375 400 450 550 NaCl 150 175 200 250 350 NaCl 375 400 400 400 400 DUCTO COLETOR 450 550

16 DUCTO COLETOR Movimento do fluido tubular e Equilíbrio osmótico
Restabelecimento do gradiente osmótico de 200 300 300 350 400 550 NaCl 150 175 200 250 350 550 NaCl 350 375 400 400 400 DUCTO COLETOR 400 450

17 Restabelecimento do gradiente osmótico de 200
Equilíbrio osmótico 300 338 375 400 425 475 525 700 NaCl 138 NaCl 338 175 375 200 388 200 425 225 475 275 DUCTO COLETOR 525 325 700 500

18 Efeito unitário $ 100 ou 200 mOsm Após algum tempo, esse gradiente estará estabelecido. Quanto mais longo o percurso (a alça), mais ricos (mais concentrado) ficarão os da curva. Se correrem muito (aumento de fluxo) parte da capacidade de enriquecer (de concentrar) será perdida. Efeito multiplicador contracorrente: Ricos ou mOSm

19 Restabelecimento do gradiente osmótico de 200
Hormônio antidiurético Restabelecimento do gradiente osmótico de 200 equilíbrio osmótico AQ2 300 338 375 400 425 475 525 700 NaCl 138 NaCl 338 375 400 425 475 525 700 338 375 400 425 475 525 700 338 175 375 200 388 200 425 225 475 275 525 325 700 500 A reabsorção de H2O em coletor faz com que o fluido tubular entre em equilíbrio osmótico com o interstício medular

20 MECANISMOS DA MEDULA INTERNA PERMITEM CONCENTRAR A URINA AINDA MAIS ...
A POSSIBILIDADE DE CONCENTRAR AINDA MAIS A URINA DEPENDE DA REABSORÇÃO DE UREIA EM DUCTOS COLETORES

21 PROCESSAMENTO TUBULAR DE UREIA

22 Reabsorção de ureia em Túbulo Proximal (TP)
Ureia é livremente filtrada 100% Túbulo proximal início Final de TP 100% Reabsorção de ~65 % da ureia filtrada H2O + Ureia “Solvent drag” Difusão 35% 35% 5 mM Fluxo passivo, por via paracelular

23 Segmento fino descendente da alça de Henle
Secreção de ureia em descendente fina Luz tubular Interstício 100% H2O 110% UTA? ureia UREIA Reabsorção 35% Fluxo descendente H2O ureia UREIA Secreção Medula interna ~90% Reabsorção de H2O Secreção de ureia

24 Segmento fino ascendente da alça de Henle
Secreção de ureia em ascendente fina Segmento fino ascendente da alça de Henle Luz tubular Interstício 100% 110% ureia UTA ? UREIA Reabsorção Fluxo ascendente 35% ureia UTA ? UREIA Secreção 110% 90% Impermeável a água Secreção de ureia

25 São impermeáveis a ureia: Segmento espesso Túbulo distal
Coletor cortical Coletor medular externo 110% 35% 100% Reabsorção Secreção 90% Não reabsorve ureia Reabsorção de H2O em coletor cortical e medular externo, sem reabsorção de ureia, concentra a ureia na luz tubular [ureia] Medula interna

26 35-40% da ureia filtrada são excretadas na urina
Ducto coletor medular Luz tubular Interstício 100% 110% AQP2 AQP3 UTA1 ureia UTA3/UTA4 Impermeáveis a ureia 65% reabsorvidos AQP4 AQP2 UREIA Na luz tubular 110% AQP2 AQP3 70-75% ureia UTA1 35% 110% HAD AQP4 AQP2 Na presença de hormônio antidiurético (HAD) HAD promove: Reabsorção de H2O Reabsorção de ureia 35-40% da ureia filtrada são excretadas na urina

27 Ciclo da ureia HAD é essencial para a reabsorção de ureia:
Os transportadores de ureia UTA1 em membrana apical de ductos coletores medulares internos são modulados por HAD. A reabsorção de água em ductos coletores corticais e medulares externos, induzida por HAD, concentra a ureia na luz do coletor medular interno. Isso favorece a reabsorção a reabsorção de ureia.

28 OS MECANISMOS DE GERAÇÃO DO GRADIENTE OSMÓTICO NA MEDULA INTERNA PERSISTEM UM MISTÉRIO NÃO RESOLVIDO. TODOS OS MODELOS MATEMÁTICOS PROPOSTOS COM BASE EM DADOS EXPERIMENTAIS NÃO DÃO RESULTADOS IGUAIS AOS OBSERVADOS EXPERIMENTALMENTE. APENAS APROXIMAM-SE.

29 Fino Descendente Fino Ascendente Segmento espesso
Alças finas da medula interna 700 700 500 MEDULA EXTERNA MEDULA INTERNA 50% iniciais permeáveis a água AQP1 (+) COLETOR MEDULAR INTERNO Fino Descendente Fino Ascendente Canais para Cl- Sem AQP1 Permeável a água e ureia (com HAD) Impermeável a água

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31 Ductos coletores que se juntam
Descendente fina – AQP1 (+) Descendente fina – AQP1 (-) Dobra e ascendente fina Ductos coletores Ductos coletores que se juntam Alças finas descendentes Alças finas ascendentes 2/3 iniciais da medula interna Cluster de ductos coletores

32 Efeito unitário passivo Permeabilidade a NaCl maior que a ureia
Segmento espesso Néfrons justamedulares HAD 700 500 700 800 750 850 900 950 700 ureia 750 700 750 800 850 900 H2O NaCl ureia Fino Descendente 800 ureia NaCl H2O COLETOR MEDULAR INTERNO ureia 850 ureia NaCl ureia H2O 900 ureia NaCl ureia Efeito unitário passivo Permeabilidade a NaCl maior que a ureia 950 Permeável a água e ureia

33 Na+ H O 2 HAD ativa transportadores de ureia (UTA1) em coletor medular interno H O 2 HAD H O 2 H O 2 Na+ H O 2

34 VASOS RETOS TAMBÉM TÊM FLUXO EM CONTRACORRENTE
H2O NaCl Ureia Perde água Ganha solutos NaCl Ureia H2O Perde solutos Ganha água

35 Se não fosse em contracorrente, os solutos seriam removidos da medula
H2O NaCl Ureia Se não fosse em contracorrente, os solutos seriam removidos da medula Perde água Ganha solutos H2O NaCl Ureia

36 Remove volume maior e mais concentrado do que entrou
A VELOCIDADE DO FLUXO SANGUÍNEO EM VASOS RETOS INTERFERE COM A REMOÇÃO DE SOLUTOS DA MEDULA Remove volume maior e mais concentrado do que entrou água solutos Se aumenta o fluxo sanguíneo, o sangue sai mais concentrado em solutos e lava a medula Vaso reto descendente Vaso reto ascendente água solutos água solutos Vaso reto ascendente fenestrado e mais permeável a água

37 Vasos retos ascendentes intracluster de DCs
descendente ascendente Vasos retos Vasos ascendentes bem proximos de DCs: Facilitam o retorno do que é absorvido em DCs para a corrente sanguínea Vasos retos ascendentes intracluster de DCs

38 Ducto coletor (Reabsorve H2O e Ureia para o interstício)
(fluxo em direção à pelvis renal) Vasos retos ascendentes – fenestrados, muito permeáveis a água Removem NaCl, Ureia e H2O da medula Alça ascendente fina reabsorve NaCl para o interstício Espaços em que ocorre a mistura de Ureia e NaCl Estes solutos que promovem a reabsorção de H2O e ductos coletores

39 A recirculação de ureia entre o final do túbulo coletor e alças finas de Henle é essencial para formação de uma medula hipertônica e à excreção de uma urina concentrada ao máximo +

40 MECANISMO DE DILUIÇÃO URINÁRIA

41 A EXCREÇÃO DE URINA DILUÍDA SÓ OCORRE SE NÃO HOUVER REABSORÇÃO DE ÁGUA NO TÚBULO DE CONEXÃO/COLETOR
RFG = 170 L/dia PROXIMAL PORÇÃO FINA DESCENDENTE ASCENDENTE PORÇÃO ESPESSA CONEXÃO + COLETOR TÚBULO DISTAL

42 H O 2 NA AUSÊNCIA PROLONGADA DO HAD, O GRADIENTE CÓRTICO-MEDULAR GERADO PELO SISTEMA DE CONTRA-CORRENTE SE DISSIPA, EM GRANDE PARTE DEVIDO À PERDA DA RECIRCULAÇÃO DE URÉIA HAD H O 2 H O 2 H O 2 H O 2

43 MECANISMOS DE MANUTENÇÃO DA OSMOLARIDADE DOS FLUIDOS CORPORAIS
HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO (HAD) ou Vasopressina Modulação da excreção renal água Mecanismo de regulação da ingestão de água (SEDE)

44 Na ausência do HAD, ocorre pouca reabsorção de água no túbulo de conexão e túbulo coletor, mas a reabsorção de soluto continua, resultando na excreção de uma urina diluída

45 20 18 Vmax 16 14 12 Volume Urinário 10 8 6 4 2 Vmin 3 6 9 12 15 18 HAD

46 1500 1200 900 Osmolalidade urinária, mOsm/L 600 300

47 ESTÍMULOS À SECREÇÃO DE HAD

48 Variação da Posm

49 18 16 14 12 [HAD] 10 8 6 4 2 200 250 300 350 400 450 Posm

50 Redução da volemia arterial efetiva

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53 O HAD É INSUFICIENTE PARA GARANTIR O BALANÇO DE H2O

54 Solutos a serem eliminados pela urina:
Sódio: 150 mOsm/dia K: 50 mOsm/dia Outros cátions: 50 mOsm/dia Ânions: 250 mOsm/dia Uréia: 250 mOsm/dia Total: 750 mOsm/dia Excreção sem concentrar a urina (a ~290 mOsm/L) Excreção concentrando a urina (a ~1300 mOsm/L) 750 mOsm/dia 750 mOsm/dia Vur = = 2,6 L/dia Vur = = 0,57 L/dia 290 mOsm/L 1300 mOsm/L

55 Clearance osmolar Uosm x V Closm = Posm Se a Uosm = Posm : Closm = V
Uosm = Osmolaridade urinária V = Fluxo urinário (mL/min) Posm = Osmolaridade plasmática Se a Uosm = Posm : Closm = V Se a Uosm < Posm : tem “água livre se solutos” diluindo a urina abaixo da Posm (ClH2O) Se a Uosm > Posm : “água livre de solutos” foi reabsorvida em coletor medular de modo a concentrar a urina acima da Posm (TcH2O) ClH2O = V – Closm TcH2O = Closm - V

56 3 6 9 12 15 18 HAD 2 4 8 10 14 16 20 Volume Urinário Não é possível reduzir a excreção de água a a valores menores que 0,6 L porque cerca de 750 mOsm de solutos devem ser eliminados e a osmolaridade máxima da urina é ~1.300 mOsm/L Vmin

57 O PAPEL FUNDAMENTAL DA SEDE

58

59 200 250 300 350 400 Posm SEDE (unidades arbitrárias)

60 SEDE (unidades arbitrárias)
2 4 6 8 10 12 14 16 18 200 250 300 350 400 450 Posm [HAD] 200 250 300 350 400 Posm SEDE (unidades arbitrárias)

61 Ingestão insuficiente de água Perdas de água Hipovolemia
DESENCADEIAM A SENSAÇÃO DE SEDE: Ingestão insuficiente de água Perdas de água Hipovolemia Ingestão de sal sem água

62 CONSEQÜÊNCIA: Em condições habituais, a ingestão de sal acompanha-se sempre de ingestão de água