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FISIOLOGIA RENAL: PROCESSAMENTO TUBULAR
Anderson Joel Martino Andrade
Introdução
1. Filtração 2. Reabsorção 11
3. Secreção
2 3
Excreção Urinária = Filtração + Secreção - Reabsorção
Introdução
180 Litros de plasma/dia
1-2 Litros Urina (0,5 – 20 L)
PROCESSAMENTO TUBULAR: REABSORCAO E SECRECAO
VIAS E TRANSPORTE DO INTERSTÍCIO PARA O CAPILAR PERITUBULAR Fluxo = [(P. Hidro. Interst. + π Capilar) - (P. H. Capilar + π interst.)] Junção de oclusão
Luz Túbulo
Paracelular
Capilar Peritubular
Transcelular
Reabsorção: transporte dos túbulos renais para o espaço intersticial e então para os capilares peritubulares
Secreção: Transporte de substâncias dos capilares para o espaço intersticial e então para o interior dos túbulos renais
Transporte Passivo de solutos - A favor potencial químico (gradiente de concentração) ou elétrico: (Potencial eletroquímico, uma vez que essas forcas normalmente variam simultaneamente)
- Arraste em conjunto com o fluxo de água (“solvent drag”)
Transporte Ativo: Contra gradiente de concentração (gasto de energia) - Primário: Transporte está diretamente acoplado com uma fonte de energia (ex. Hidrólise de ATP).
- Secundário: Transporte está indiretamente acoplado com uma fonte de energia Ex. Substância é transportada utilizando a energia gerada por um gradiente eletroquímico.
EPITÉLIOS NÃO TRANSPORTADORES vs TRANSPORTADORES - NÃO TRANSPORTADORES: CÉLULAS SIMÉTRICAS
Potencial Transepitelial = 0 (zero)
EPITÉLIOS TRANSPORTADORES - CÉLULAS ASSIMÉTRICAS (POLARIDADE)
Potencial Transepitelial = Negativo
BALANÇO GLOMERULOTUBULAR
FRAÇÃO DE FILTRAÇÃO (FF) = TFG FPR
FILTRACAO DE SOLUTOS TFG FF
P. coloidosmótica nos capilares peritubulares
REABSORCAO DE SOLUTOS
Túbulo Proximal -Membrana basolateral: Na/K ATPase - Mitocôndrias (basal) - Membrana Apical: Borda em escova (co- e contra-tranportadores; canais de água)
Borda em escova (região apical) e mitocôndrias na região basal
Túbulo Proximal - 65% Na+ e água filtrados são reabsorvidos - Reabsorção de Na+ juntamente com solutos como glicose, aa, HCO3-, Cl- Secreção de H+ e ácidos e bases orgânicas
Transporte Ativo de Na+: Gradiente Eletroquímico: Força Difusional e Força Elétrica 2 K+ ATP Capilar Peritubular
3
Na+
Na+
Na+ Lumen Tubular
2 K+ ATP
3 Na+
Na+
Na+
Reabsorção de Glicose, aminoácidos: Co-Transporte Fluido Intersticial
Célula Tubular Glicose
Na+
ATP
K+ Aminoác.
Lumen Tubular Glicose Na+
Co-transporte Aminoácidos Na+
- Mediado por proteínas carreadoras -O Na+ é transportado a favor do seu gradiente eletroquímico - A energia liberada é usada para transportar aa e glicose contra os seus gradientes (Transporte ativo 2º)
Transporte Mediado por transportadores: Saturação - A taxa de transporte é limitada pelo número de transportadores. - Se a concentração do soluto aumentar muito ocorre a saturação dos transportadores (transporte máximo)
Transporte de Glicose: Saturação • Glicose (indivíduo saudável): Carga filtrada não satura o sistema de transporte • Diabetes mellitus: Saturação
Glicosúria
Secreção de H+: Contra-Transporte Fluido Intersticial
Na+
ATP
Célula Tubular
Lumen Tubular
Contra-transporte
K+ Na+ H+
- H+ é secretado ativamente para o interior dos túbulos, utilizando a energia de difusão do Na+
A Secreção de H+ promove a reabsorção de HCO3-
K+
ATP
Na+
Na+ HCO3 + H+ -
H2CO3
Lumen Tubular
H+ + HCO3H2CO3
AC
Capilar Peritubular
H2O + CO2
CO2 + H2O
Túbulo Proximal -65% Na+ e água filtrados são reabsorvidos 3 Porções: S1; S2 (convolutas); e S3 (reta) - S1: Reabsorção de Na+ juntamente com solutos como glicose, aa, HCO3- (Cl em menor quantidade)
Princípio da eletroneutralidade: absorção de cátion (carga positiva) deve ser acompanhada pela absorção de um ânion (carga negativa).
Reabsorção de água: Osmose Na+ e outros Solutos: transporte ativo H2O: Passivamente por Osmose
Solutos
H2O H2O
Reabsorção de água é secundária a reabsorção de solutos
Túbulo Proximal Epitélio do Túbulo proximal é do tipo vazamento (“leaky”): pouca resistência elétrica transepitelial (via paracelular: permeável a íons)
Potencial Transepitelial pequeno = poucos milivolts (cerca de -3 mV)
Túbulo Proximal
- S1: Intensa reabsorção de Na (bicarbonato) e água:
tubular [Cl-]
- S2: Reabsorção intensa de Cloreto (Cl-)
Chega a inverter o potencial transepitelial de -3 mV para +2 mV
Facilita a reabsorção de Na+ e água
Túbulo Proximal
-S3: Continua a Reabsorcao de Na+Cl- Secreção de ácidos e bases orgânicas endógenos (ác. úrico) e exógenos (Fármacos)
Túbulo Proximal
-Intensa Reabsorcao de Na+Cl- acaba por levar a reabsorção indiretamente outras moléculas e íons: Uréia, Mg++, Ca++, K+
Mecanismos ainda não totalmente esclarecidos: -Arraste/ Transporte Ativo 2º / Fluxo Transepitelial...
INTERSTÍCIO HIPEROSMÓTICO
300
600
1200
300
600
1200
Alça de Henle: -Segmento descendente fino: - Pouca atividade metabólica - Epitélio apical pouco desenvolvido
- Permeável a água - Moderadamente permeável a solutos
Alça de Henle: Segmento ascendente fino: - Praticamente impermeável a água - Moderadamente permeável ao NaCl - Reabsorção NaCl por Difusão Passiva - Secreção (passiva de uréia)
Reabsorção NaCl > secrecao uréia: osmolaridade do fluido tubular cai
- Liq. Tubular Hipoosmótico (diluído)
Alça de Henle: Segmento ascendente espesso : - Alta atividade metabólica -Impermeável a água - Reabsorve ativamente NaCl
SEGMENTO DILUIDOR
Alça de Henle: Segmento ascendente espesso
Na+, K+, Ca++, Mg++
- Na+/K+ATPase membraba Basolateral - Co-transporte 1
Na+,
1K+,
2Cl-
+8mV
K+
- Contra-transporte Na+, H+ (reabsorcao de HCO3- que escapou a reabs. proximal) - Saída de K+ pela membrana luminal hiperpolariza a membrana (voltagem intratubular positiva): promove a difusão de cátions
ATP
Na+
K+
Na+ H+
Cl-
Na+
Diuréticos de Alça • Furosemida
2ClK+
Alça de Henle: Segmento ascendente espesso
Túbulo Distal Inicial: 1ª porção do túbulo Distal: -Semelhante a alça ascendente espessa - Impermeável
a água
-Reabsorve íons como Na+, Cl-, Ca++ e Mg++ - Liq. Tubular Hipoosmótico
Túbulo Distal Inicial - Reabsorvem Na+ e Cl-
K+
ATP
Na+
Cl-
Na+
-
Cl-
Tiazídicos
Túbulo Distal Final / Ducto Coletor 2 Tipos de célula: Células Principais Células intercaladas
Permeabilidade a água depende do ADH
Túbulo Distal Final/Ducto Coletor Células Principais (epitélio tight): baixo fluxo paracelular ( potencial transepitelial) - Reabsorvem Na+ e Cl-
K+
- Cl- não é reabs. em qtde suficiente para garantir eletroneutralidade
K+
ATP
Na+
Na+
- Secreção de K+ ClK+
K+
ATP
Na+
Na+
EPITÉLIOS NÃO TRANSPORTADORES vs TRANSPORTADORES - NÃO TRANSPORTADORES: CÉLULAS SIMÉTRICAS
Potencial Transepitelial = 0 (zero)
EPITÉLIOS TRANSPORTADORES - CÉLULAS ASSIMÉTRICAS (POLARIDADE)
Potencial Transepitelial = Negativo
Túbulo Distal Final/Ducto Coletor Secreção de K+ depende: - Da oferta de sódio à porção final do T. distal/ T. Coletor - Do Fluxo (quanto maior o fluxo intratubular, maior a “lavagem do K+ luminal, mantendo baixa a concentração luminal desse íon). - Aldosterona
Túbulo Distal Final/Ducto Coletor Ações da Aldosterona: -
Cl-
Densidade e atividade da Na/K ATPase
K+ -
Densidade de canais de Na
K+ -
Despolarizacao da membrana luminal
-
Densidade de canais de K (?)
ATP
Na+
CONSERVACAO DE SÓDIO E ESPOLIACAO DE POTÁSSIO
Na+
Túbulo Distal Final/Ducto Coletor - Células intercaladas: Secretam H+ (H+ ATPase ou H+/K+ ATPase) Reabsorvem HCO3- (ou pode haver secrecao de H+ sem reabsorção de HCO3-) Regulação do equilíbrio Ácido-Base
Interstício
HCO3- + H+ ClH2CO3
ATP ATP
K+ H+ + HCO3H2CO3
AC
CO2 + H2O
CO2 + H2O
Lumen Tubular
Túbulo Distal Final/Ducto Coletor
Permeabilidade a água depende do ADH