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

ProximalReabsorção da maior

parte do que foi filtrado e não deve

ser perdido na urina

ProximalReabsorção da maior parte do que foi filtrado e não deve ser perdido na urina

Dilu

ição

da

urin

a

Segmento de conexão e ductos coletoresAjustes finos da excreção de água e íons

Alças de HenleGeração da hipertonicidade medular e diluição da urina

Alças de HenleGeração da hipertonicidade medular e diluição da urina

MODELO GERAL DE EPITÉLIO

Força movente sobre os solutos: Diferença de Potencial Eletroquímico

Diferença de Potencial Eletroquímico

Fluxo de solutos

Um processo dinâmico

ATP2 K+

3 Na+

K+

Na+K+

Na+

K+

Na+

Cl-Cl-

Membrana basolateral

- 84 mVMembrana apical

- 83 mVCl-

Epitélio tubularLuz tubular Interstício

Membranas apical e basolateral praticamente com a mesma condutância iônica

K+K+

Na+ Na+

Perfil de potencial elétrico

Potencial na luz – potencial na célula - 83

luz

célula

interstício

Potencial célula – potencial interstício- 84

potencial interstício - Potencial na luz = DPte = -1 mV

ATP2 K+

3 Na+

K+K+

Na+Na+

K+

Na+

Membrana apical

- 42 mVMembrana basolateral

- 80 mV

Cl-Cl-

Cl-

Eletrofisiologia

Epitélio tubularLuz tubular Interstício

Membranas apical e basolateral com condutâncias iônicas distintasVia intercelular com baixa condutância

K+

Na+

Na+

- 42 mV - 80 mV

DPlu = - 42 mV DPbl = - 80 mV

Perfil de potencial elétrico

DPte = - 38 mV

(luz – célula) (célula - interstício)

ATP2 K+

3 Na+

K+

Na+

Membrana apical

- 62 mVMembrana basolateral

- 65 mV

K+

Na+

Cl-K+

Na+Cl-

Cl-

Eletrofisiologia

Membranas apical e basolateral com condutâncias iônicas distintasVia intercelular com elevada condutância

Epitélio tubularLuz tubular Interstício

- 62 mV - 65 mV

Se a via intercelular tem condutância elevada, a corrente (fluxo iônico) é maior

O fluxo iônico por via intercelular modifica a diferença de potencial em cada membrana

DPap = - 62 mV DPbl = - 65 mV

DPte = - 3 mV

Perfil de potencial elétrico

(luz – célula) (célula - interstício)

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.

solutos

solutos

solutos

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

A ÁGUA ACOMPANHA A REABSORÇÃO DE SÓDIO

288 mOsm 290 mOsm

REABSORÇÃO DE SÓDIO, CLORETO e ÁGUA

EM TÚBULOS PROXIMAIS

Também são epitélios com elevada permeabilidade a água

Constitutivamente (independente de processo regulatório)

Condutância iônica elevadaTÚBULO PROXIMAL

~ 5 ohms/cm2

Alta capacidade de transporte

Luz do túbulo

Capilar peritubular

Célula endotelialLâmina basal Via paracelular

Luz

capilar

Lâmina basal

Aproximadamente 120 mL de ultrafiltrado de plasma entram

nos túbulos renais por minuto

CARGA FILTRADA = 24000 mEq/dia

PROXIMAL

PORÇÃO FINA DESCENDENTE

PORÇÃO FINA ASCENDENTE

PORÇÃO ESPESSA

TÚBULO DISTAL

CONEXÃO +COLETOR

67 % do sódio filtrado é reabsorvido em túbulos proximais

PROXIMAL

PORÇÃO FINA DESCENDENTE

PORÇÃO FINA ASCENDENTE

PORÇÃO ESPESSA

CONEXÃO +COLETOR

TÚBULO DISTAL

PROXIMAL

PORÇÃO FINA DESCENDENTE

PORÇÃO FINA ASCENDENTE

PORÇÃO ESPESSA

CONEXÃO +COLETOR

TÚBULO DISTAL

RFG = 170 L/dia

67 % da água filtrada é reabsorvida em túbulos proximais

MECANISMOS DE REABSORÇÃO

SÓDIO

• BICARBONATO

• CLORETO

ÁGUA

Túbulo proximal inicial (S1)

2 K+ATP

3 Na+

K+

- 65 mV- 62 mV

Na+

Glicose

Na+Aminoácidos

neutros

Na+ = 140 mMCl- = 105 mMHCO3

- = 25 MmOutros290 mOsm

Fluido luminal (igual ao plasma, menos proteínas)

+

Dpte = - 2 a -3 mV

Há fluxo elevado através do epitélio.Não há fluxo resultante de corrente.

Estado estacionário

Epitélio tubularLuz tubular Interstício

+ - - +

Cl-

Resistência de “shunt"

+

O fluxo transepitelial de

Cl- em segmento S1 de

túbulos proximais é

movido pela DPte

- 65 mV62 mV

Cl-

Estado estacionário

Dpte = - 2 a -3 mV

Túbulo proximal inicial (S1)

2 K+ATP

3 Na+

K+

-65 mV62 mV

Na+

Glicose

Na+Aminoácidos

neutros

+

Cl-

NHE3

Na+H2CO3

H+ HCO3-

Mas a principal via de

transporte de sódio na

membrana apical é

eletroneutra e não muda o

potencial de membrana

3 HCO3-

Na+NBC

Dpte = - 2 a -3 mV

Túbulo proximal inicial (S1)-65 mV62 mV

Na+ = 140 mMCl- = 105 mMHCO3

- = 25 mMOutrosEletroneutro290 mOsm

Cl-

NHE3

Na+

H2CO3

H+ HCO3- 3 HCO3

-

Na+

HCO-3

+ H+

Há consumo de HCO3- na luz

CO2 + H2O

H2CO3

H2O + CO2

a.c

a.c

NHE3

Na+

H+

H2CO3

HCO3-

3 HCO3-

Na+

NBC

NBC

Dpte = - 2 a -3 mV

Na+

HCO3-

Cl-

Na+

HCO3-

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

A ÁGUA ACOMPANHA A REABSORÇÃO DE SÓDIO

288 mOsm 290 mOsm

Aquaporinas 1 Aquaporinas 1

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%

3%

Na+ = 142 mMCl- = 105 mMHCO3- = 25 mM

Outros: (K+, Ca2+, uréia, glicose,aminoácidos, HPO4

=/H2PO4-,

lactato, acetato,urato ... )= 20 mMTotal: 290 mOsm/L

Na+ = 142 mMCl- = 135 mMHCO3

- = 5 mMoutros = 8 mMTotal = 290 mOsm/L

Na+

Cl-

HCO3-

outrosInterstício 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.

[HCO3-]lu cai de 24 mM

para ~ 5 mM

[Cl-]lu aumenta de 105 para

~ 135 mM

Permeabilidade elevada a água resulta em reabsorção isosmótica

Cl-

Osmolaridade

Na+

HCO3-

Comprimento relativo do túbulo proximal

FT: Concentração no fluido tubularP: Concentração no plasma

FT/P

Dpte = +2 a +3 mV

2 K+ATP

3 Na+Interstício

Na+ = 140 mMCl- = 135 mM

HCO3- = 5 mM

290 mOsm

Na+ = 140 mMCl- = 105 mMHCO3

- = 25 mMOutros...290 mOsm

Cl-

67 mV - 64 mV

A concentração luminal de Cl- se eleva

Túbulo proximal médio e final (S2 – S3)

LuzK+

H2CO3

NHE3Na+

H+

HCO3-

Cl-

BCE

Na+, K+, Ca2+

+ -+ -+ -+ -+ -

Fluxo difusional de Cl- por via

paracelular, devido à diferença de

concentração, torna a luz positiva

- +- +- +- +

CFTRCl-

Dpte = +2 a +3 mV

2 K+ATP

3 Na+

Interstício

Cl-

67 mV - 64 mVTúbulo proximal médio e final

(S2 – S3)Luz

K+

H2CO3

NHE3

Na+

H+

Anion-

Cl-CFEX

HCO3-

Cl-BCE

Na+, K+, Ca2+

+ -+ -+ -+ -+ -

- +- +- +- +

Transporte transcelular de Cl-

CFTRCl-

K+

Cl-

Anion-H

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 ...

PROXIMAL SEGMENTO S1

ATPase

ATPase

ATPase

PROXIMAL SEGMENTO S1REABSORÇÃO PREDOMINANTE DE NaHCO3-

PROXIMAL SEGMENTO S2/S3

ATPase

ATPase

REABSORÇÃO PREDOMINANTE DE NaCl

DISTAL

ALÇA FINADESCENDENTE

ALÇAESPESSA

COLETOR

ALÇA FINAASCENDENTE

RFG = 170 L/dia

PROXIMAL

PROXIMAL SEGMENTOS S1/S2/S3

ATPase

ATPase

ATPase

ATPase

PROXIMAL SEGMENTOS S1/S2/S3

PROXIMAL SEGMENTOS S1/S2/S3

AQUAPORINA 1

ABSORÇÃO INTENSA DE SÓDIO

HIPOOSMOLARIDADE LUMINAL

A ÁGUA SEGUE O SÓDIO