Fisiologia Renal

Profa. Dra. Cristina Maria Henrique PintoProfa. Adjunto do Depto. Ciências Fisiológicas-CCB-UFSC

Como citar este documento:PINTO, Cristina Maria Henrique. Fisiologia Humana: Fisiologia Renal. Disponível em:

<http://www.cristina.prof.ufsc.br>. Acesso em: coloque a data aqui

Mecanismos tubulares renais: primeira parte

Bibliografia básica recomendada sobre Fisiologia Humana

Livros-textos:“Berne & Levy: Fisiologia” Koeppen & Stanton, 2009,

6ª Ed. (Ed. Elsevier)“Tratado de Fisiologia Médica” Guyton & Hall, 2006,

11ª Ed. (Ed. Elsevier)“Fisiologia” Aires, M. M. 2008, 3ª Ed.

(Ed. Guanabara Koogan)“Fisiologia” Costanzo, 2007,

3ª Ed. (Ed. Elsevier)“Berne & Levy: Fundamentos de Fisiologia”, Levy et al,

2006, 4ª Ed. (Ed. Elsevier)“Fundamentos de Fisiologia Médica” Johnson, 2003

(Ed. Guanabara Koogan)“Fisiologia: texto e atlas” Silbernagl e Despopoulos, 2003

(Ed. Artmed)

AS FIGURAS AQUI UTILIZADAS FORAM RETIRADAS DE DIVERSOS WEBSITES E, QUANDO POSSÍVEL, SÃO

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Reabsorção de 70% do volume do filtrado:

70% da água, NaCl e K+

70% do Cálcio80-90% 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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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

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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 John R. Dietz

Cl-

extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm

Principais mecanismosPrincipais mecanismosTCPTCP

Reabsorção de íon Sódio (NaReabsorção de íon Sódio (Na++), ), Cloreto (ClCloreto (Cl--) e água no TCP) e água no TCP

Cl-

ouNa+

Cl-H2O H2O

extraído, enquanto disponível, de: 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

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

AQP1AQP1

AQP1: Aquaporinas tipo 1

Féraille and Doucet, 2001

Principais mecanismosPrincipais mecanismosTCPTCP

Reabsorção de Bicarbonato (HCOReabsorção de Bicarbonato (HCO33--))

(túbulo contorcido proximal - TCP)(túbulo contorcido proximal - TCP)80-90%80-90%

capilar

c.a.

2

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)

capilar

c.a.

Diuréticos inibidores da Diuréticos inibidores da anidrase carbônicaanidrase carbônica

(acetazolamida)(acetazolamida)

c.a.: anidrase carbônica

2

http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm

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

extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm

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 novoe secreção de He secreção de H++))

extraído, enquanto disponível, de:http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm

Principais mecanismosPrincipais mecanismosTCPTCP

extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm

GlucoseGlucose

extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm

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

extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm

e aas

Cotransporte:

pode ser saturado

extraído, enquanto disponível, de: http://sprojects.mmi.mcgill.ca/nephrology/presentation/index.htm

      GLICOSE  tempo

 minutosTFG

 ml/minfiltrada mg/min

excretadamg/min

reabsorvida mg/min

0 1,0 125 125 0 125começo 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

 minutosTFG

 ml/minfiltrada mg/min

excretadamg/min

reabsorvida mg/min

0 1,0 125 125 0 125começo 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

 minutosTFG

 ml/minfiltrada mg/min

excretadamg/min

reabsorvida mg/min

0 1,0 125 125 0 125começo 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

endógenosendógenos DrogasDrogas(xenobióticos)(xenobióticos)

sais biliaressais biliares penicilinapenicilinaácidos graxosácidos graxos sacarinasacarina

prostaglandinasprostaglandinas salicilatossalicilatoshipuratoshipuratos furosemidefurosemideoxalatooxalato 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

endógenosendógenos DrogasDrogas(xenobióticos)(xenobióticos)

acetilcolinaacetilcolina atropinaatropinaserotoninaserotonina cimetidinacimetidina

noradrenalinanoradrenalina morfinamorfinaadrenalinaadrenalina procaínaprocaínacreatininacreatininahistaminahistamina

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+

?

?

endógenosendógenos DrogasDrogas(xenobióticos)(xenobióticos)

acetilcolinaacetilcolina atropinaatropinaserotoninaserotonina cimetidinacimetidina

noradrenalinanoradrenalina morfinamorfinaadrenalinaadrenalina procaínaprocaínacreatininacreatininahistaminahistamina

Cátions orgânicosCátions orgânicos

endógenosendógenos DrogasDrogas(xenobióticos)(xenobióticos)

sais biliaressais biliares penicilinapenicilinaácidos graxosácidos graxos sacarinasacarina

prostaglandinasprostaglandinas salicilatossalicilatoshipuratoshipuratos furosemidefurosemideoxalatooxalato 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)

FISIOLOGIA RENAL

continua em:

Mecanismos tubulares II

Aspectos integrados das funções renais

Veja também:

Introdução ao estudo da Fisiologia Renal

Veja outros recursos sobre Fisiologia Renal nos links abaixo:Material didático de Renal, extraído da Internet

(apresentações em ppt, capítulos de livros em pdf, animações online, etc)Sugestões de sites didáticos de Fisiologia Renal