Fisiología Humana I - Cap 28

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Fisiologia Humana I
Capítulo 28 - Reabsorção e Secreção Tubular Renal
Reabsorção e Secreção tubular
 Após o filtrado glomerular entrar nos túbulos renais, ele flui pelas porções sucessivas do túbulo — túbulo proximal, alça de Henle, túbulo distal, túbulo coletor e, finalmente, ducto coletor — antes de ser excretado como urina. Ao longo desse curso, algumas substâncias são seletivamente reabsorvidas dos túbulos de volta para o sangue enquanto outras são secretadas, do sangue para o lúmen tubular. Por fim, a urina total formada representa a soma de três processos renais básicos — filtração glomerular, reabsorção tubular e secreção tubular — como se segue:
A REABSORÇÃO TUBULAR É QUANTITATIVAMENTE
GRANDE E MUITO SELETIVA
 A intensidade com que cada uma dessas substâncias é filtrada é calculada como:
 Esse cálculo presume que a substância seja filtrada livremente e não se ligue às proteínas plasmáticas. Por exemplo, se a concentração plasmática de glicose for de 1 g/L, a quantidade de glicose filtrada a cada dia é cerca de 180 L/dia × 1 g/L, ou 180 g/dia. Já que, em termos práticos, nenhuma glicose filtrada é normalmente excretada na urina, a intensidade da reabsorção de glicose também é de 180 g/dia.
 
 
A REABSORÇÃO TUBULAR É QUANTITATIVAMENTE
GRANDE E MUITO SELETIVA
 Diferentemente da filtração glomerular, que é relativamente não seletiva (isto é, praticamente todos os solutos do plasma são filtrados, exceto as proteínas plasmáticas ou substâncias ligadas a elas), a reabsorção tubular é muito seletiva.
 Algumas substâncias, como glicose e aminoácidos, são quase que completamente reabsorvidas pelos túbulos, de modo que a intensidade da excreção urinária é, em termos práticos, zero. Muitos dos íons do plasma, como sódio, cloreto e bicarbonato, também são muito reabsorvidos, mas suas intensidades de reabsorção e de excreção urinárias são variáveis, dependendo das necessidades do organismo. Resíduos de produtos como ureia e creatinina, ao contrário, são pouco reabsorvidos pelos túbulos, sendo excretados em quantidades relativamente altas.
A REABSORÇÃO TUBULAR É QUANTITATIVAMENTE
GRANDE E MUITO SELETIVA
 Assim, pelo controle da reabsorção de diferentes substâncias, os rins regulam a excreção de solutos, independentemente uns dos outros, característica essencial para o controle preciso da composição dos líquidos corporais.
A REABSORÇÃO TUBULAR INCLUI MECANISMOS
PASSIVOS E ATIVOS
 Para que a substância seja reabsorvida, ela deve primeiro ser transportada (1) através das membranas epiteliais tubulares para o líquido intersticial renal e, posteriormente; (2) através da membrana dos capilares peritubulares, retornar ao sangue.
 Dessa forma, a reabsorção de água e de solutos inclui uma série de etapas de transporte. A reabsorção, através do epitélio tubular, para o líquido intersticial, inclui transporte ativo ou passivo pelos mesmos mecanismos básicos, discutidos no Capítulo 4, para o transporte através de outras membranas celulares do corpo.
A REABSORÇÃO TUBULAR INCLUI MECANISMOS
PASSIVOS E ATIVOS
 Por exemplo, água e solutos podem ser transportados, tanto através das membranas celulares (via transcelular) quanto através dos espaços juncionais entre as junções celulares (via paracelular).
 A seguir, após a absorção, através das células epiteliais tubulares, para o líquido intersticial, a água e os solutos são transportados pelo restante do caminho através das paredes dos capilares peritubulares, para o sangue, por ultrafiltração, que é mediada por forças hidrostáticas e coloidosmóticas.
 Os capilares peritubulares têm comportamento bem parecido com o das extremidades venosas da maioria dos outros capilares, pois neles existe força efetiva de reabsorção, que move o líquido e os solutos do interstício para o sangue. 
 
REABSORÇÃO E SECREÇÃO AO LONGO DE PORÇÕES DIFERENTES DO NÉFRON
REABSORÇÃO TUBULAR PROXIMAL
 Normalmente, cerca de 65% da carga filtrada de sódio e água e porcentagem ligeiramente menor do cloreto filtrado são reabsorvidos pelo túbulo proximal, antes do filtrado chegar às alças de Henle. Essas porcentagens podem aumentar ou diminuir em condições fisiológicas diferentes.
Os Túbulos Proximais Têm Elevada Capacidade para a Reabsorção Ativa e Passiva.
 As células epiteliais do túbulo proximal têm alto metabolismo e grande número de mitocôndrias para suportar com força muitos processos de transporte ativo.
 Além disso, as células tubulares proximais têm extensa borda em escova no lado luminal (apical) da membrana, além de extenso labirinto de canais intercelulares e basais, todos, em conjunto, formando área de superfície de membrana extensa nos lados luminal e basolateral do epitélio para o transporte rápido de íons sódio e de outras substâncias.
Os Túbulos Proximais Têm Elevada Capacidade para a Reabsorção Ativa e Passiva.
A extensa superfície da membrana da borda em escova epitelial também apresenta muitas moléculas proteicas carreadoras que transportam grande fração dos íons sódio, através da membrana luminal, ligados por meio do mecanismo de cotransporte a nutrientes orgânicos múltiplos, como aminoácidos e glicose.
 O sódio adicional é transportado do lúmen tubular para dentro da célula por mecanismos de contratransporte que reabsorvem sódio, ao mesmo tempo em que secretam outras substâncias no lúmen tubular, especialmente íons hidrogênio.
 Como discutido no Capítulo 31, a secreção de íons hidrogênio no lúmen tubular é etapa importante na remoção de íons bicarbonato do túbulo (pela combinação de H+ com o HCO3 − para formar H2CO3 que, então, se dissocia em H2O e CO2).
Os Túbulos Proximais Têm Elevada Capacidade para a Reabsorção Ativa e Passiva.
 Na primeira metade do túbulo proximal, o sódio é reabsorvido por cotransporte com glicose, aminoácidos e outros solutos. Entretanto, na segunda metade do túbulo proximal, a glicose e alguns aminoácidos restantes são reabsorvidos. Em vez disso, o sódio agora é reabsorvido, principalmente com íons cloreto. A segunda metade do túbulo proximal tem concentração relativamente elevada de cloreto (em torno de 140 mEq/L), comparada ao início do túbulo proximal (cerca de 105 mEq/L), pois, quando o sódio é reabsorvido, preferencialmente leva com ele glicose, bicarbonato e íons orgânicos, no início do túbulo proximal, deixando para trás uma solução que tem concentração mais elevada de cloreto. Na segunda metade do túbulo proximal, a concentração mais elevada de cloreto favorece a difusão desse íon do lúmen do túbulo pelas junções intercelulares para o líquido intersticial renal. Pequenas quantidades de cloreto também podem ser reabsorvidas, por canais de cloreto específicos, na membrana da célula tubular proximal. 
Concentrações de Solutos ao Longo do Túbulo Proximal.
 A Figura 28-7 resume as alterações das concentrações de vários solutos, ao longo do túbulo proximal. Embora a quantidade de sódio no líquido tubular diminua acentuadamente ao longo do túbulo proximal, a concentração de sódio (e a osmolaridade total) permanece relativamente constante, uma vez que a permeabilidade à água dos túbulos proximais é tão alta que a reabsorção de água acompanha a reabsorção de sódio.
 Certos solutos orgânicos, como glicose, aminoácidos e bicarbonato, são absorvidos bem mais avidamente do que a água, e, portanto, suas concentrações diminuem, acentuadamente, ao longo do comprimento do túbulo proximal.
 Outros solutos orgânicos, menos permeantes e não reabsorvidos ativamente, como a creatinina, aumentam sua concentração ao longo do túbulo proximal.
 A concentração total de soluto, refletida pela osmolaridade, permanece quase a mesma ao longo de todo o túbulo proximal, em função da permeabilidade muito alta dessa parte do néfron à água.
 
Secreção de Ácidos e Bases Orgânicos pelo Túbulo Proximal.
 O túbulo proximal também é local importante para secreção de ácidos e basesorgânicos, como sais biliares, oxalato, urato e catecolaminas. Muitas dessas substâncias são produtos finais do metabolismo, e devem ser removidas rapidamente docorpo.
 A secreção dessas substâncias no túbulo proximal, mais a filtração para o túbulo proximal, pelos capilares glomerulares, e a ausência quase total de reabsorção pelos túbulos, combinadas, contribuem para a rápida excreção dessas substâncias na urina.
Secreção de Ácidos e Bases Orgânicos pelo Túbulo Proximal.
 Além dos produtos finais do metabolismo, os rins secretam muitos fármacos ou toxinas potencialmente danosos diretamente através das células tubulares para o lúmen tubular, e depuram com rapidez essas substâncias do sangue.
No caso de certos fármacos, como penicilina e salicilatos, a depuração rápida pelos rins cria problema para a manutenção de concentração terapeuticamente eficaz do fármaco.
Outro composto, secretado rapidamente pelo túbulo proximal, é o ácido paramino-hipúrico (PAH). O PAH é secretado tão rapidamente que a pessoa média pode depurar cerca de 90% do PAH do plasma, que flui pelos rins, e excretá-lo na urina. Por isso, a intensidade de depuração de PAH pode ser usada para estimar o fluxo plasmático renal (FPR), como discutido adiante.
TRANSPORTE DE SOLUTO E DE ÁGUA
NA ALÇA DE HENLE
 A alça de Henle consiste em três segmentos funcionalmente distintos: o segmento descendente fino, o segmento ascendente fino e o segmento ascendente espesso. Os segmentos descendente fino e ascendente fino, como seus nomes denotam, têm membranas epiteliais finas, sem bordas em escova, poucas mitocôndrias e níveis mínimos de atividade metabólica.
 A porção descendente do segmento fino é muito permeável à água e moderadamente permeável à maioria dos solutos, incluindo ureia e sódio. A função desse segmento do néfron é principalmente permitir a difusão simples de substâncias através de suas paredes. Cerca de 20% da água filtrada é reabsorvida na alça de Henle e quase toda ocorre no componente descendente fino. O componente ascendente, incluindo tanto a porção fina quanto a espessa, é praticamente impermeável à água, característica importante para a concentração da urina.
TRANSPORTE DE SOLUTO E DE ÁGUA
NA ALÇA DE HENLE
 O segmento espesso da alça de Henle, que se inicia em torno da metade do componente ascendente, tem células epiteliais espessas que apresentam alta atividade metabólica e são capazes de reabsorção ativa de sódio, cloreto e potássio.
 Aproximadamente 25% das cargas filtradas de sódio, cloreto e potássio são reabsorvidos na alça de Henle, a maior parte no componente ascendente espesso. Quantidades consideráveis de outros íons, como cálcio, bicarbonato e magnésio, também são reabsorvidas na alça de Henle ascendente espessa.
 O segmento fino do componente ascendente tem capacidade de reabsorção bem menor que a do segmento espesso, e o componente descendente fino não reabsorve quantidades significativas de nenhum desses solutos.
TRANSPORTE DE SOLUTO E DE ÁGUA
NA ALÇA DE HENLE
 O componente ascendente espesso da alça de Henle é o local de ação dos potentes diuréticos “de alça”, furosemida, ácido etacrínico e bumetanida, que inibem a ação do cotransportador de sódio, 2-cloreto, potássio.
 O componente ascendente espesso também tem mecanismo de contratransporte de sódio e hidrogênio, em sua membrana celular luminal, que medeia a reabsorção de sódio e a secreção de hidrogênio nesse segmento.
 Também ocorre reabsorção paracelular significativa de cátions, como Mg++, Ca++, Na+ e K+, no componente ascendente espesso, devido à carga ligeiramente positiva do lúmen tubular em relação ao líquido intersticial.
TRANSPORTE DE SOLUTO E DE ÁGUA
NA ALÇA DE HENLE
 O segmento espesso da alça de Henle ascendente é praticamente impermeável à água. Portanto, a maior parte da água que chega a esse segmento permanece no túbulo, apesar da reabsorção de grandes quantidades de soluto. O líquido tubular no componente ascendente se torna muito diluído à medida que flui em direção ao túbulo distal, característica importante para permitir que os rins diluam ou concentrem a urina sob condições diferentes.
TÚBULO DISTAL
 A primeira porção do túbulo distal forma a mácula densa, um grupo de células epiteliais agrupadas compactamente, que é parte do complexo justaglomerular e fornece controle por feedback da FG e do fluxo sanguíneo no mesmo néfron.
A porção seguinte do túbulo distal é muito convoluta e apresenta muitas das características de reabsorção do segmento espesso do componente ascendente da alça de Henle; ou seja, ela reabsorve avidamente a maioria dos íons, incluindo sódio, potássio e cloreto, mas é praticamente impermeável à água e à ureia. Por essa razão, é chamada segmento de diluidor, porque também dilui o líquido tubular.
TÚBULO DISTAL
 Aproximadamente 5% da carga filtrada de cloreto de sódio são reabsorvidos no túbulo distal inicial.
 O cotransportador sódio-cloreto move cloreto de sódio do lúmen tubular para a célula, e a bomba sódio-potássio ATPase transporta sódio para fora da célula através da membrana basolateral. O cloreto se difunde para fora da célula em direção ao líquido intersticial renal pelos canais de cloreto na membrana basolateral.
 Os diuréticos tiazidíacos, muito usados para o tratamento de distúrbios como hipertensão e insuficiência cardíaca, inibem o cotransportador de sódio e cloreto.
TÚBULO DISTAL FINAL E TÚBULO COLETOR
CORTICAL
 A segunda metade do túbulo distal e o túbulo coletor cortical subsequente têm características funcionais similares. Anatomicamente, são compostos por dois tipos distintos de células, as células principais e as células intercaladas.
 As células principais reabsorvem sódio e água do lúmen e secretam íons potássio para o lúmen. As células intercaladas tipo A reabsorvem íons potássio e secretam íons hidrogênio para o lúmen tubular.
As Células Principais Reabsorvem Sódio e Secretam Potássio
 A reabsorção de sódio e a secreção de potássio, pelas células principais, dependem da atividade da bomba de sódio-potássio ATPase na membrana basolateral de cada célula. Essa bomba mantém a baixa concentração de sódio dentro da célula e, portanto, favorece a difusão de sódio para a célula, através de canais especiais. A secreção de potássio por essas células do sangue para o lúmen tubular envolve duas etapas: (1) o potássio entra na célula por ação da bomba de sódio-potássio ATPase, que mantém concentração intracelular elevada de potássio; e, então, (2) uma vez na célula, o potássio se difunde, a favor de seu gradiente de concentração, através da membrana luminal para o líquido tubular.
 As células principais são os locais de ação primária dos diuréticos poupadores de potássio, incluindo espironolactona, eplerenona, amilorida e triantereno.
As Células Intercaladas Secretam ou Reabsorvem Íons Hidrogênio, Bicarbonato e Potássio.
 As células intercaladas desempenham um papel importante na regulação acidobásica e constituem 30 a 40% das células presentes nos túbulos e ductos coletores.
 As células intercaladas tipo A secretam íons hidrogênio mediante um transportador de hidrogêniopotássio-ATPase.
As células intercaladas tipo B apresentam funções opostas às do tipo A e secretam bicarbonato para o lúmen tubular, enquanto reabsorvem íons hidrogênio na alcalose.
As características funcionais do túbulo distal final e do túbulo coletor cortical podem ser resumidas da seguinte forma:
 As membranas dos túbulos de ambos os segmentos são quase completamente impermeáveis à ureia, similar ao segmento de diluição do túbulo distal inicial; dessa forma, quase toda a ureia que entra nesses segmentos os percorre para chegar e penetra no ducto coletor, de onde é excretada na urina, embora ocorra alguma reabsorção de ureia nos ductos coletores medulares.
 Os segmentos, tanto do túbulo distal final quanto do túbulo coletor cortical, reabsorvem íons sódio, e a intensidade dessa reabsorção é controlada por hormônios, especialmente pela aldosterona. Ao mesmo tempo, esses segmentos secretam íons potássio do sangue dos capilares peritubulares para o lúmen tubular, processo que também é controlado pela aldosterona e por outros fatores, como a concentração de íons potássio nos líquidoscorporais.
As características funcionais do túbulo distal final e do túbulo coletor cortical podem ser resumidas da seguinte forma:
 As células intercaladas tipo A desses segmentos do néfron podem secretar intensamente íons hidrogênio por mecanismo ativo hidrogênio- ATPase. Na alcalose, as células intercaladas tipo B secretam bicarbonato e reabsorvem ativamente íons hidrogênio. Dessa forma, as células intercaladas desempenham papel fundamental na regulação ácido-base dos líquidos corporais.
 A permeabilidade do túbulo distal final e do ducto coletor cortical à água é controlada pela concentração de ADH, que também é conhecido como vasopressina; com níveis elevados de ADH, esses segmentos tubulares são permeáveis à água, mas, na sua ausência, são quase impermeáveis. Essa característica especial representa mecanismo importante para o controle do grau de diluição ou da concentração da urina.
DUCTO COLETOR MEDULAR
 Embora os ductos coletores medulares reabsorvam menos de 10% da água e do sódio filtrados, eles são o local final para o processamento da urina, e, portanto, têm papel extremamente importante na determinação da quantidade final do débito urinário de água e de solutos.
 As células epiteliais dos ductos coletores têm forma aproximadamente cuboide, com superfícies lisas e relativamente poucas mitocôndrias.
DUCTO COLETOR MEDULAR
 As características especiais desse segmento tubular são as seguintes:
 A permeabilidade do ducto coletor medular à água é controlada pelo nível do ADH. Com níveis elevados de ADH, a água é absorvida avidamente para o interstício medular, reduzindo dessa forma o volume urinário e concentrando a maioria dos solutos na urina.
 Diferentemente do túbulo coletor cortical, o ducto coletor medular é permeável à ureia e existem transportadores de ureia especiais, que facilitam a difusão da ureia, através da membrana luminal e basolateral. Portanto, parte da ureia tubular é reabsorvida para o interstício medular, ajudando a elevar a osmolaridade nessa região dos rins e contribuindo para a capacidade global dos rins, para formar urina concentrada.
 O ducto coletor medular é capaz de secretar íons hidrogênio contra grande gradiente de concentração, como também ocorre no túbulo coletor cortical. Dessa forma, o ducto coletor medular também desempenha papel fundamental na regulação do equilíbrio ácido-base.
RESUMO DAS CONCENTRAÇÕES DE DIFERENTES
SOLUTOS NOS SEGMENTOS TUBULARES
 O que determina se um soluto será concentrado no líquido tubular é o grau relativo da reabsorção desse soluto versus a reabsorção de água. Se uma porcentagem maior de água for reabsorvida, a substância ficará mais concentrada; se uma porcentagem maior do soluto for reabsorvida, a substância ficará mais diluída.
 A Figura 28-15 mostra o grau de concentração de várias substâncias nos diferentes segmentos tubulares.
 
Sites úteis para estudo:
 https://sbn.org.br/ - Sociedade Brasileira de Nefrologia.
 http://www.sbcm.org.br/v2/ - Sociedade Brasileira de Clínica Médica.
 http://portalms.saude.gov.br/ - Ministério da Saúde do Brasil.
 https://portugues.medscape.com/ - Medscape em Português. 
 https://instagram.com/universo.medico - Universo Médico no Istagram.
https://universomeddico.blogspot.com/ - Universo Médico Blog.
Obrigado por sua atenção. Bons Estudos! 
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