Parte integrante da Disciplina MED7002Introdução ao estudo da Medicina II
Profa. Dra. Cristina Maria Henrique PintoProfa. Associada II do Depto. Ciências Fisiológicas-CCB-UFSC
Como citar este documento: PINTO, Cristina Maria Henrique. Fisiologia Renal. Disponível em: <http://www.cristina.prof.ufsc.br>. Acesso em: (coloque a data aqui)
Fisiologia Renal
Fisiologia RenalEsta é uma apresentação dos principais slides
utilizados em minhas aulas teóricas para a graduação em Medicina (2ª fase).
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Veja aqui a bibliografia básica
Reabsorção de 70% do volume do filtrado:
70% da água, NaCl e K+
70% do Cálcio
80-90% do HCO3-
100% da Glicose e aas
Túbulo Contorcido Proximal (TCP)Túbulo Contorcido Proximal (TCP)
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TIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARES
Difusão simples (canal proteico)
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http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/mcmurrygob/medialib/media_portfolio/25.html
TIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARES
Kozono et al., 2002 J Clin Invest, June 2002, Volume 109, Number 11, 1395-1399 http://www.jci.org/cgi/content/full/jci;109/11/1395
Transporte de água através do epitélio: canais de água ou
aquaporinas
Diagrammatic representation of the localization of different aquaporins in the nephron and collecting duct system. AQP1 (blue) is present in the proximal tubule and descending thin limb. AQP2 (green) is abundant in the apical and subapical part of collecting duct principal cells, whereas AQP3 (red) and AQP4 (purple) are both present in the basolateral plasma membrane of collecting duct principal cells. AQP7 (orange) is confined to the apical brush border of straight proximal tubules. ADH, antidiuretic hormone. Nielsen et al., 2002 Physiol. Rev. 82: 205-244Caso interesse saber um pouco mais sobre as aquaporinas, veja Verkman, 2005: “More than just water channels: unexpected cellular roles of aquaporins .” http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=16079275&query_hl=3&itool=pubmed_DocSum
Distribuição dos subtipos
de aquaporinas
no néfron
Canais de água: aquaporinas
Fotomicrografias eletrônicas de aquaporinas
incorporadas na membrana celular
Am. J. Physiol. Renal Physiol. Verkman &
Mitra, 2000
TIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARESTIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARESTransporte ativo
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TIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARES
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TIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARES
Na+H+
LumenProximal Tubule
Antiport
Symports
Na+
Na+
Na+
HPO4- / SO4
Glu
a.a.
Na+
K+
TIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARES
Exemplos:
Physiology of the Kidneys: Body Fluids & Acid Base Balance
Cl-
Extraído, enquanto disponível de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/dir/nephrology.html
Principais mecanismosPrincipais mecanismosTCPTCP
Extraído, enquanto disponível de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/dir/nephrology.html
Reabsorção de íon Sódio (Na+), Cloreto (Cl-) e água no TCP
Cl-
ouNa+
Cl-H2O H2O
http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm
Arrows indicate net fluxes of water and solutes. The names of the currently cloned transporters are mentioned into rectangular boxes. CA, carbonic anhydrase; AQP-1, aquaporin-1. Férraille & Doulce, 2001 Physiological Reviews, v.81
Mecanismos celulares de transporte de Na+, K+, ânions e água no túbulo contorcido proximal, porção inicial.
Nota: cerca de 80% do Na+ reabsorvido no TCP está
acoplado:diretamente à secreção de H+
e, secundariamente, à reabsorção de HCO3-
Arrows indicate net fluxes of water and solutes. The names of the currently cloned transporters are mentioned into rectangular boxes. CA, carbonic anhydrase; AQP-1, aquaporin-1. Férraille & Doulce, 2001 Physiological Reviews, v.81
Mecanismos celulares de transporte de Na+, K+, ânions e água no túbulo contorcido
proximal, porção final.
Féraille and Doucet, 2001
H2O H2O
Reabsorção de íon Sódio (NaReabsorção de íon Sódio (Na++), Cloreto (Cl), Cloreto (Cl--) e água ) e água nono TCP TCP inicialinicial acoplada a ânionsacoplada a ânions
H2O H2O
AQP1AQP1
AQP1: Aquaporinas tipo 1
Féraille and Doucet, 2001
Reabsorção de íon Sódio (NaReabsorção de íon Sódio (Na++), Cloreto (Cl), Cloreto (Cl--) e água ) e água nono TCP TCP inicialinicial acoplada a ânionsacoplada a ânions
Principais mecanismosPrincipais mecanismosTCPTCP
Extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm
Reabsorção de Bicarbonato (HCOReabsorção de Bicarbonato (HCO33--))
(túbulo contorcido proximal - TCP)(túbulo contorcido proximal - TCP)
80-90%80-90%
capilar
c.a.
2
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Reabsorção de Bicarbonato (HCOReabsorção de Bicarbonato (HCO33--))
(túbulo contorcido proximal - TCP)(túbulo contorcido proximal - TCP)
capilar
c.a.
Diuréticos inibidores da Diuréticos inibidores da anidrase carbônicaanidrase carbônica
(acetazolamida)(acetazolamida)
c.a.: anidrase carbônica
2
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Reabsorção de Bicarbonato (HCOReabsorção de Bicarbonato (HCO33--))
(túbulo contorcido proximal - TCP)(túbulo contorcido proximal - TCP)
capilar
c.a.
Não há secreção Não há secreção efetivaefetiva de H de H++ no TCP no TCP
Não contribui Não contribui p/ a regulação p/ a regulação
do pHdo pHsanguesangue
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Contribuição Contribuição efetivaefetiva dos rins dos rins para o para o
equilíbrio ácido-básico:equilíbrio ácido-básico:
A excreção de HA excreção de H++ pelo pelo néfron distalnéfron distal(seminários 3 e 4)(seminários 3 e 4)
Néfron proximal (TCP)Néfron proximal (TCP)Secreção de HSecreção de H++ para reabsorção de HCO para reabsorção de HCO33
- -
e produção de íon amônioe produção de íon amônioNéfron distal (TCD+DCC) Néfron distal (TCD+DCC) produção de HCOprodução de HCO33
-- novo novo
e secreção de He secreção de H++))
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Principais mecanismosPrincipais mecanismosTCPTCP
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GlucoseGlucose
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e aas
Extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm
Reabsorção no TCP de 100% da Glicose e Reabsorção no TCP de 100% da Glicose e dos aminoácidos filtradosdos aminoácidos filtrados
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e aas
Cotransporte:
pode ser saturado
Extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm
GLICOSE
tempo minutos
TFG ml/min
filtrada mg/min
excretadamg/min
reabsorvida mg/min
0 1,0 125 125 0 125
começo da infusão de
glicose:
26-40 2,0 125 250 0 250
100-110 4,0 125 500 125 375
130-140 5,0 125 625 250 375
Concentração de glicoseno plasma
mg/ml
modificado de Vander, 2005
Dados experimentais obtidos para cálculo da Dados experimentais obtidos para cálculo da
Taxa máxima (TTaxa máxima (Tmm)) e e limiarlimiar renal renal de reabsorção de glicosede reabsorção de glicose
GLICOSE
tempo minutos
TFG ml/min
filtrada mg/min
excretadamg/min
reabsorvida mg/min
0 1,0 125 125 0 125
começo da infusão de
glicose:
26-40 2,0 125 250 0 250
100-110 4,0 125 500 125 375
130-140 5,0 125 625 250 375
Concentração de glicoseno plasma
mg/ml
modificado de Vander, 2005
Tm de glicose: 375 mg/min.
Dados experimentais obtidos para cálculo da Dados experimentais obtidos para cálculo da
Taxa máxima (TTaxa máxima (Tmm)) e e limiarlimiar renal renal de reabsorção de glicosede reabsorção de glicose
GLICOSE
tempo minutos
TFG ml/min
filtrada mg/min
excretadamg/min
reabsorvida mg/min
0 1,0 125 125 0 125
começo da infusão de
glicose:
26-40 2,0 125 250 0 250
60-0 2,8 125 350 20 330
80-100 3,5 125 436 76 360
100-110 4,0 125 500 125 375
130-140 5,0 125 625 250 375
Concentração de glicoseno plasma
mg/ml
modificado de Vander, 2005
Limiar renal de reabsorção de glicose: ~330 mg/min.
Dados experimentais obtidos para cálculo da Dados experimentais obtidos para cálculo da
Taxa máxima (Tm) e Taxa máxima (Tm) e limiar renal de reabsorção de glicoselimiar renal de reabsorção de glicose
Tm
Atingiu o limiar renal de reabsorção de Glicose
e aas
Existe Tm também para reabsorção de aas
Cotransportepode ser saturado
Extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm
aas, glicose e lactato lactato lactato
Existe Tm também para reabsorção de lactato
Extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm
Secreção no TCP para excreção Secreção no TCP para excreção de Catabólitos e Xenobióticosde Catabólitos e Xenobióticos
endógenosendógenosDrogasDrogas
(xenobióticos)(xenobióticos)
sais biliaressais biliares penicilinapenicilina
ácidos graxosácidos graxos sacarinasacarina
prostaglandinasprostaglandinas salicilatossalicilatos
hipuratoshipuratos furosemidefurosemide
oxalatooxalato sulfonamidassulfonamidas
clorotiazidaclorotiazida
SECREÇÃO NO TCP (excreção)SECREÇÃO NO TCP (excreção)
Ânions orgânicosÂnions orgânicos
modificado de Vander, 2005
Secreção de grandes ânions ASecreção de grandes ânions A- - no TCPno TCP(pobremente filtrados)(pobremente filtrados)
A-
A-
A-
A-
ATP
Cl-
Cl-
ATP
Pt+
Secreção de ânions no TCPSecreção de ânions no TCPEx.: Para-amino-hipurato (PAH)Ex.: Para-amino-hipurato (PAH)
-cetoglutarato
endógenosendógenosDrogasDrogas
(xenobióticos)(xenobióticos)
acetilcolinaacetilcolina atropinaatropina
serotoninaserotonina cimetidinacimetidina
noradrenalinanoradrenalina morfinamorfina
adrenalinaadrenalina procaínaprocaína
creatininacreatinina
histaminahistamina
Cátions orgânicosCátions orgânicos
SECREÇÃO NO TCP (excreção)SECREÇÃO NO TCP (excreção)
modificado de Vander, 2005
Secreção cátions orgânicosSecreção cátions orgânicos(CO(CO++) no TCP) no TCP
CO+
Pt+CO+CO+CO+
H+
?
?
endógenosendógenosDrogasDrogas
(xenobióticos)(xenobióticos)
acetilcolinaacetilcolina atropinaatropina
serotoninaserotonina cimetidinacimetidina
noradrenalinanoradrenalina morfinamorfina
adrenalinaadrenalina procaínaprocaína
creatininacreatinina
histaminahistamina
Cátions orgânicosCátions orgânicos
endógenosendógenosDrogasDrogas
(xenobióticos)(xenobióticos)
sais biliaressais biliares penicilinapenicilina
ácidos graxosácidos graxos sacarinasacarina
prostaglandinasprostaglandinas salicilatossalicilatos
hipuratoshipuratos furosemidefurosemide
oxalatooxalato sulfonamidassulfonamidas
clorotiazidaclorotiazida
SECREÇÃO NO TCP (excreção)SECREÇÃO NO TCP (excreção)Ânions orgânicosÂnions orgânicos
modificado de Vander, 2005
Um sistema transportador comum pode ser saturado...
Existe Tm de secreção de catabólitos e xenobióticos.
... portanto, pode haver alteração na taxa de
excreção quando existem várias
substâncias que devem ser secretadas e
excretadas.
Secreção no TCP deSecreção no TCP decatabólitos e xenobióticoscatabólitos e xenobióticos
60-85% do Na+ e H20 filtrados são reabsorvidos --> isotônico
i.e. Na + H20 movem-se juntos
Portanto: [Fluido Tubular] / [Plasma] = 1
Substância livremente filtrada
(Inulina, exógena)
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