Universidade Federal de Minas Gerais
Faculdade de Medicina
Departamento de Pediatria
Unidade de Nefrologia Pediátrica
Fisiologia renal
Ana Cristina Simões e Silva
Profa Titular do Departamento de Pediatria
Abril / 2011
Tópicos
• Anatomia do rim
• Funções do nefrón e formação da urina
• Controle da pressão arterial e do volume
sangüíneo
• Sistema Renina-Angiotensina
• Controle do equilíbrio ácido-básico pelo
rim
Anatomia macroscópica
Glomérulo renal
• Função básica - filtrar o
sangue
formando
um
ultrafiltrado constituído por
água,
uréia,
glicose
e
pequenas proteínas
• Pólo vascular – composto
pelas arteríolas aferente e
eferente
• Capilares glomerulares
• Cápsula
de
Bowman
–
dividida em parietal e visceral
• Espaço de Bowman
• Aparelho justaglomerular
Barreira de Filtração Glomerular
Endotélio, membrana basal e os podócitos formam a
barreira de filtração glomerular
Membrana basal glomerular
A membrana basal glomerular separa os podócitos e endotélio
Células mesangiais/ mesângio
Aparelho justaglomerular (AJG)
Funções do rim
• Equilíbrio hidroeletrolítico
• Regulação do pH
• Controle da pressão arterial e do volume
sangüíneo
• Síntese de hormônios
Funções do néfron

Três processos básicos determinam a composição e o
volume da urina:
1. Filtração glomerular (clearance renal )
2. Reabsorção de substâncias do fluido tubular para a
corrente sangüínea
3. Secreção de substâncias da corrente sangüínea para o
fluido tubular
Funções do Nefron
Reabsorção
Filtração
Secreção
Excreção = Filtração – Reabsorção tubular + Secreção tubular
Formação da urina e excreção
1. Artéria
5. Túbulo distal -
reabsorção ativa de
NaCl e secreção de K sob controle da
aldosterona,
acidificação
urinária
através da secreção de hidrogênio
2. Corpúsculo renal –
formado pela
Cápsula de Bowman e glomérulo que
criam o ultrafiltrado do plasma através
da filtração glomerular
3.
Túbulo contorcido proximal –
mecanismos de transporte ativo para
reabsorção considerável de Na, Cl,
glicose, bicarbonato, fosfato, ácidos
orgânicos,
aminoácidos
e
outros
eletrólitos
4. Alça de Henle e vasa reta –
mecanismo
de
contracorrente
responsável pela criação de gradiente
hiperosmolar na medula renal que
propicia os processos de concentração e
diluição urinária
6.
Túbulos coletores -
reabsorção
passiva de água livre para a corrente
sangüínea e formação de urina
hipertônica, pela ação da vasopressina
ou hormônio antidiurético (ADH)
7. Ductos coletores
8. Ductos de Bellini
9. Pelve renal
10. Ureter
2-6 fazem parte do néfron
Túbulo proximal
Lúmen
tubular
Na+, K+, H2O
Ca+2,Mg+2,
Cl-, PO4-3
Glicose
Aminoácidos
Ácidos
orgânicos
Sangue
Célula tubular
Na+, K+, H2O
Ca+2,Mg+2,
Cl-, PO4-3
Na+, K+, H2O
Ca+2,Mg+2,
Cl-, PO4-3
Na+
 [Na+]
Glicose
- 70 mV
Na+
Aminoácidos
Na+
Ácidos orgânicos
2
K+
X
3 Na+
Glicose,
Ácidos
orgânicos,
Aminoácidos
Túbulo distal
Lúmen
tubular
Sangue
Célula tubular
HCO3-
H+ + HCO3-
Tampões + H+
X
Acidez
titulável
H2CO3
Na+
AC
2 K+
H2O + CO2
NH3 + H+
+
CO2
+
NH4+
Ações da Aldosterona
Acidez
não titulável
X
3 Na+
Funções do rim
Regulação da osmolalidade corporal e da volemia:
A excreção de água e NaCl é regulada pelos rins através da interação
com os sistemas cardiovascular, endócrino & SNC.
Regulação do equilíbrio eletrolítico:
A excreção diária de íons inorgânicos (Na+, K+, Cl-, HCO3-, H+, Ca2+,
Mg+ & PO43-) através dos rins deve contrabalnçar a ingestão diária.
Regulação do equilíbrio ácido-básico:
Os rins trabalham em conjunto com os pulmões para regular o pH
dentro do limites estreitos de tamponamento dos líquidos orgânicos.
Funções do rim
 Excreção de produtos do metabolismo e de substâncias
estranhas:
uréia do metabolismo aminoácidos
ácido úrico dos ácidos nucleicos
creatinina dos músculos
produtos do metabolismo da hemoglobina
metabólitos hormonais
substâncias estranhas (drogas, pesticidas e conservantes alimentares)
Funções do rim
 Produção e secreção de hormônios:
renina (ativação do Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona,
regulando a pressão arterial e o balanço de sódio e potássio)
prostaglandinas/cininas (bradicinina = substância vasoativa, leva
à modulação do fluxo sangüíneo renal & interage com a
angiotensina II, regulando o fluxo sangüíneo sistêmico)
1,25-di-hidroxi-vitamina D3 (estimula a reabsorção de Ca2+ e
fósforo e o crescimento ósseo)
eritropoetina (estimula a formação de células vermelhas pela
medula óssea).
Controle da PA e do volume sangüíneo
Controle da PA e do volume sangüíneo
Controle da PA e excreção de sódio
AJG e o Sistema Renina-Angiotensina
Células do AJG
•
Células JG
(arteríola
aferente)
células
musculares lisas modificadas
•
Células mesangiais
•
Células epiteliais modificadas
(túbulo distal cortical) células da
mácula densa
•
•
Inervadas por fibras nervosas
simpáticas (receptores betaadrenérgicos)
•
Respondem
a
alterações
químicas e de stretch
•
Possuem granulações (estoques
intracelulares de renina)
Estímulos à liberação de renina:
•
Redução da carga de Na+ ou Cl- no
túbulo distal (células da mácula densa)
•
Redução da pressão de perfusão renal
(diminuição do stretch)
•
Estímulo nervoso beta-adrenérgico
•
Renina renal induz a ativação do SRA local
e sistêmico (formação de angiotensina II)
•
Efeitos locais imediatos
• Vasoconstrição
• Arteríolas eferentes se ajustam para
aumentar a taxa de filtração glomerular
Estímulos à liberação de renina pelo AJG
Importância fisiológica do AJG:
Feedback túbulo-glomerular
Importância fisiológica do AJG:
Feedback túbulo-glomerular
Sistema Renina-Angiotensina
(visão clássica)
Weber KT. N Engl J Med, Vol.345,No.23,2001
SISTÊMICO (Circulatório)
TECIDUAL (Local)
Tecidos
Fígado
ANGIOTENSINOGÊNIO
Renina renal
Renina tecidual +
Renina renal
ANGIOTENSINA I
Proteases
ECA
Quimase
teciduais
Pulmões
ECA
ANG-(1-7)
ANG III
ANG IV
Fosforilação
Inativação
Proteases
Coração
Cérebro
Vasos
ANGIOTENSINA II
RECEPTORES de
ANGIOTENSINA
AT1
AT2
AT4
MAS
Resposta celular
Contração
Secreção
Proteases
Proteases
ANG-(1-7)
ANG III
ANG IV
Regulaçao Gênica
Angiotensinogênio
Renina
ECA
Receptores de angiotensina
Ações renais da Angiotensina II
1. Efeito direto aumentando a reabsorção de Na+ no
túbulo proximal
2. Liberação de aldosterona do córtex adrenal (aumento
da reabsorção de Na+ e excreção de K no néfron distal)
3. Alterações da hemodinâmica renal
a. Vasoconstricção renal direta, principalmente da arteríola eferente
b. Aumento na neurotransmissão noradrenérgica
c. Aumento no tônus simpático renal
Mean arterial pressure
(mm Hg)
Soduim
intake
(mEq/d)
Ang II modula a presso-natriurese e
a sensibilidade da pressão arterial ao sal
500
300
AII (n = 6)
100
Control (n = 6)
150
ACE inhibition (n = 6)
140
130
120
110
100
90
80
70
1
3
5 7
9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Time (d)
Hall JE, et al. J Am Soc Nephrol. 1999
Ang II
Hipertensão
Perda da
capacidade de
autoregulação
AFERENTE
EFERENTE
Vasoconstrição
+ exarcebada
Hipertensão intraglomerular
 Pressão de filtração
 Proteinúria
AT1
Agentes
proinflamatórios
Ativação do SRA local
DEPOSIÇÃO DE MATRIZ
FIBROSE INTERSTICIAL
GLOMERULOESCLEROSE
AT2
Ação
antiproliferativa e
anti fibrótica
Controle renal do equilíbrio ácido-básico
O rim participa do controle do equilibrio ácido-básico através
de dois mecanismos principais :
1. Reabsorção tubular proximal de bicarbonato;
2. Secreção distal de hidrogênio e acidificação urinária (acidez
titulável e não-titulável).
Reabsorção de bicarbonato no túbulo proximal
Secreção de hidrogênio e acidificação urinária
O entendimento da fisiologia renal é fundamental para a
abordagem de pacientes portadores de doenças renais.