Função tubular
1 – Gomérulo
2 a 3 – Túbulo proximal convoluto
3 – Túbulo proximal reto
4 – Alça descendente fina
5 – Alça ascendente fina
6 – Alça espessa
7 – Mácula densa
8 – Túbulo distal convoluto
9 – Segmento de conexão
10 – Ducto coletor cortical
11 e 12 – Ducto coletor Medular
Proximal
Reabsorção da maior
parte do que foi
filtrado e não deve
ser perdido na urina
Diluição da urina
Proximal
Reabsorção da maior
parte do que foi
filtrado e não deve
ser perdido na urina
Alças de Henle
Geração da hipertonicidade
medular e diluição da urina
Alças de Henle
Geração da hipertonicidade
medular e diluição da urina
Segmento de conexão e ductos coletores
Ajustes finos da excreção de água e íons
MODELO GERAL DE EPITÉLIO
Força movente sobre os solutos: Diferença de Potencial Eletroquímico
Diferença de Potencial Eletroquímico
Um processo dinâmico
Fluxo de solutos
Epitélio tubular
Luz tubular
Interstício
Na+
Na+
Na+
Cl-
K+
Na+
3 Na+
ATP
+
K
K+
2 K+
Na+
K+
K+
Cl-
- 83 mV
Membrana apical
- 84 mV
Membrana basolateral
Membranas apical e basolateral praticamente com a mesma condutância iônica
Cl-
Perfil de potencial elétrico
luz
interstício
célula
Potencial na luz – potencial na célula
- 83
Potencial célula – potencial interstício
- 84
potencial interstício - Potencial na luz = DPte = -1 mV
Epitélio tubular
Luz tubular
Na+
Na+
Na+
Cl-
K+
Interstício
Na+
3 Na+
ATP
K+
K+
2 K+
Na+
K+
Cl-
- 42 mV
- 80 mV
Membrana apical
Membrana basolateral
Eletrofisiologia
Membranas apical e basolateral com condutâncias iônicas distintas
Via intercelular com baixa condutância
Cl-
- 42 mV
- 80 mV
Perfil de potencial elétrico
DPlu = - 42 mV
DPbl = - 80 mV
(luz – célula)
(célula - interstício)
DPte = - 38 mV
Epitélio tubular
Luz tubular
Interstício
Na+
Na+
Cl-
3 Na+
ATP
K+
K+
- 62 mV
Membrana apical
Cl-
2 K+
Na+
K+
- 65 mV
Membrana basolateral
Eletrofisiologia
Membranas apical e basolateral com condutâncias iônicas distintas
Via intercelular com elevada condutância
Cl-
Se a via intercelular tem condutância elevada, a corrente (fluxo iônico) é maior
- 62 mV
- 65 mV
O fluxo iônico por via intercelular modifica a diferença de potencial em cada membrana
Perfil de potencial elétrico
DPap = - 62 mV
DPbl = - 65 mV
(célula - interstício)
(luz – célula)
DPte = - 3 mV
Importante!
Os epitélios com elevada condutância da via
paracelular (leaky), além de não possibilitarem
diferenças de potencial transepitelial elevadas,
também não permitem gerar diferenças de
concentração de sódio e outros íons através do
epitélio, porque há fluxo proporcional de ÁGUA.
A ÁGUA ACOMPANHA A REABSORÇÃO DE SÓDIO
H2O
solutos
H2O
H2O
solutos
288 mOsm
290 mOsm
H2O
solutos
H2O
REABSORÇÃO DE SÓDIO, CLORETO e ÁGUA
EM TÚBULOS PROXIMAIS
TÚBULO PROXIMAL
Condutância iônica elevada
2
5
ohms/cm
~
Alta capacidade de transporte
Também são epitélios com elevada permeabilidade a água
Constitutivamente (independente de processo regulatório)
Luz do túbulo
Lâmina basal
Célula endotelial
Capilar peritubular
Via paracelular
Luz
Lâmina
basal
capilar
Aproximadamente 120 mL de ultrafiltrado de plasma entram
nos túbulos renais por minuto
CARGA FILTRADA = 24000 mEq/dia
PROXIMAL
67 % do sódio filtrado é reabsorvido
em túbulos proximais
PORÇÃO FINA
DESCENDENTE
PORÇÃO FINA
ASCENDENTE
PORÇÃO ESPESSA
TÚBULO DISTAL
CONEXÃO +COLETOR
RFG = 170 L/dia
TÚBULO PROXIMAL
ÇÃO FINA DESCENDENTE DA AH
RÇÃO FINA ASCENDENTE DA AH
67 % da água filtrada é reabsorvida
em túbulos proximais
PROXIMAL
PORÇÃO FINA
DESCENDENTE
PORÇÃO FINA
ASCENDENTE
PORÇÃO ESPESSA
TÚBULO DISTAL
CONEXÃO +COLETOR
MECANISMOS DE REABSORÇÃO
SÓDIO
•BICARBONATO
•CLORETO
ÁGUA
Túbulo proximal inicial (S1)
Epitélio tubular
Luz tubular
- 65 mV
- 62 mV
Fluido luminal
Na+
(igual ao plasma, menos proteínas)
Na+ = 140 mM
Cl- = 105 mM
HCO3- = 25 Mm
Outros
290 mOsm
3 Na+
Glicose
+
Interstício
ATP
+ -
Na+
Aminoácidos
neutros
K+
- +
+
ClResistência
de “shunt"
Há fluxo elevado através do epitélio.
Não há fluxo resultante de corrente.
Estado estacionário
Dpte = - 2 a -3 mV
2 K+
62 mV
O fluxo transepitelial de
Cl- em segmento S1 de
túbulos proximais é
Cl-
movido pela DPte
Estado estacionário
Dpte = - 2 a -3 mV
- 65 mV
Túbulo proximal inicial (S1)
-65 mV
62 mV
Na+
3 Na+
Glicose
ATP
+
Mas a principal via de
transporte de sódio na
Na+
Aminoácidos
neutros
membrana apical é
2 K+
K+
Cl-
eletroneutra e não muda o
potencial de membrana
Na+
Na+
H2CO3
NHE3
H+
NBC
HCO3-
Dpte = - 2 a -3 mV
3 HCO3-
Túbulo proximal inicial (S1)
Na+ = 140 mM
Cl- = 105 mM
HCO3- = 25 mM
Outros
Eletroneutro
290 mOsm
-65 mV
62 mV
Na+
H2CO3
NHE3
HCO-3 + H+
H2CO3
a.c
Na+
NBC
HCO3-
H+
Cl-
H2O + CO2
CO2 + H2O
a.c
Na+
NHE3
Na+
NBC
H2CO3
H+
Há consumo de HCO3- na luz
3 HCO3-
3 HCO3HCO3-
Dpte = - 2 a -3 mV
Aquaporinas 1
Aquaporinas 1
H2O
Na+
HCO3H2O
H2O
Cl288 mOsm
290 mOsm
H2O
Na+
HCO3H2O
A ÁGUA ACOMPANHA A REABSORÇÃO DE SÓDIO
A REABSORÇÃO DE SÓDIO E ÁGUA PREFERENCIALMENTE COM
BICARBONATO RESULTA EM AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO
LUMINAL DE CLORETO
• Sódio e água: reabsorvidos na mesma proporção
• Sódio reabsorvido principalmente via secreção de H+ e
reabsorção de HCO3• HCO3- é reabsorvido proporcionalmente mais que água
• Cloreto é reabsorvido proporcionalmente menos água
100%
= 142 mM
Cl = 105 mM
HCO3- = 25 mM
Na+
Outros: (K+, Ca2+, uréia,
glicose,amino
ácidos, HPO4=/H2PO4-,
lactato, acetato,
urato ... )= 20 mM
Total: 290 mOsm/L
Na+
ClHCO3-
3%
Na+ = 142 mM
Cl- = 135 mM
HCO3- = 5 mM
outros = 8 mM
Total = 290 mOsm/L
outros
Interstício peritubular tem a mesma composição do
ultrafiltrado que entra nos túbulos proximais.
O fluido tubular tem sua composição modificada, mas
sempre com a mesma osmolalidade.
Permeabilidade elevada a água resulta em reabsorção isosmótica
Cl-
Na+
FT/P
[Cl-]lu aumenta de 105
para ~ 135 mM
Osmolaridade
HCO3-
Comprimento relativo do túbulo proximal
FT: Concentração no fluido tubular
P: Concentração no plasma
[HCO3-]lu cai de 24 mM
para ~ 5 mM
67 mV
Túbulo proximal médio e final
(S2 – S3)
Luz
- 64 mV
H2CO3
Na+
3 Na+
ATP
NHE3
H+
A concentração
HCO3-
luminal de Cl- se eleva
Na+
BCE
Cl-
= 140 mM
CFTR
Cl- = 135 mM
HCO3- = 5 mM
Cl-
Cl-
290 mOsm
Fluxo difusional de Cl- por via
paracelular, devido à diferença de
concentração, torna a luz positiva
2 K+
K+
Interstício
Na+, K+, Ca2+
+
+
+
+
+
-
-
Dpte = +2 a +3 mV
+
+
+
+
Na+ = 140 mM
Cl- = 105 mM
HCO3- = 25 mM
Outros...
290 mOsm
Túbulo proximal médio e final
(S2 – S3)
Luz
67 mV
- 64 mV
Interstício
H2CO3
Na+
3 Na+
ATP
Transporte
transcelular de Cl-
NHE3
H+
HCO3BCE
Anion-
Anion-H
2 K+
K+
Cl-
CFEX
Cl-
Cl-
CFTR
K+
Cl-
ClNa+, K+, Ca2+
+
+
+
+
+
-
-
Dpte = +2 a +3 mV
+
+
+
+
Em S2/S3 a DPte (+2 a +3 mV) promove o fluxo de cátions por via
paracelular (Na+; K+, Ca2+ ...)
A força é pequena, mas a permeabilidade é alta
Cerca de 1/3 do Na+ se move passivamente por via paracelular
Recapitulando ...
ATPase
ATPase
PROXIMAL SEGMENTO S1
ATPase
REABSORÇÃO
PREDOMINANTE
DE NaHCO3PROXIMAL
SEGMENTO
S1
ATPase
ATPase
REABSORÇÃO
PREDOMINANTE
DE NaCl
PROXIMAL
SEGMENTO
S2/S3
RFG = 170 L/dia
PROXIMAL
ALÇA FINA
DESCENDENTE
ALÇA FINA
ASCENDENTE
ALÇA
ESPESSA
DISTAL
COLETOR
ATPase
ATPase
PROXIMAL SEGMENTOS S1/S2/S3
ATPase
ATPase
PROXIMAL SEGMENTOS S1/S2/S3
AQUAPORINA 1
ABSORÇÃO INTENSA DE SÓDIO
A ÁGUA SEGUE O SÓDIO
HIPOOSMOLARIDADE LUMINAL
PROXIMAL SEGMENTOS S1/S2/S3