concentração e diluição urinária. alças de henle geração da hipertonicidade medular e...
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Alças de HenleGeração da hipertonicidade medular e diluição da urina
Alças de HenleGeração da hipertonicidade medular e diluição da urina
ALÇAS DE HENLE
Hipervascularizado90% do fluxo
sanguíneo renal
10% do fluxo sanguíneo renal
300 mOsm
300 mOsm
1.300 mOsm
Grad
ient
e ve
rtica
l10
00 m
Osm
Efeito unitário$ 100
Ricos
Efeito multiplicador contracorrente:
Após algum tempo, esse
gradiente estará
estabelecido.
Quanto mais longo o
percurso, mais ricos ficarão
os da curva.
Se correrem muito parte
da capacidade de
enriquecer será perdida.
Espesso ascendenteimpermeável
a água
Osmolaridade
300
300
300
300
300
300
300
300 DUCT
O C
OLE
TOR
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
Fino descendenteAltamente permeável
a água
Interstício Interstício
300
300
300
300
300
300
300
300
1Multiplicação contracorrente em MEDULA EXTERNA
300
300
300
300
300
300
300
300 DUCT
O C
OLE
TOR
impermeável a água
200
200
200
200
200
200
200
200
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
400
400
400
400
400
400
400
400
Na+
2 Cl-
K+
3 Na+
2 K+
Cl-
NKCCSensível a Furosemida
Efeito unitário ativo (ΔOsmol = 200)
200 mOsmGradiente horizontal 2
impermeável a água
300
300
300
300
300
300
300
300 DUCT
O C
OLE
TOR
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
400
400
400
400
400
400
400
400
200
200
200
200
200
200
200
200
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
Altamentepermeável
a água
Fluxo de fluido
3
400
400
400
400
400
400
400
400 DUCT
O C
OLE
TOR
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
400
300
400
400
400
400
400
400
200
200
200
200
200
200
200
200
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
Equilíbrio osmóticoH2O
4
300
400
400
400
400
400
400
400 DUCT
O C
OLE
TOR
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
400
400
400
400
400
400
400
400
200
200
200
200
200
200
200
400
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
Movimento do fluido tubular
5
300
400
400
400
400
400
400
400 DUCT
O C
OLE
TOR
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
300
400
400
400
400
400
400
400
200
200
200
200
200
200
200
400
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
Equilíbrio osmótico
6
350
400
400
400
400
400
400
500 DUCT
O C
OLE
TOR
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
350
400
400
400
400
400
400
500
150
200
200
200
200
200
200
300
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
Restabelecimento do gradiente osmótico de 200 mOsmEquilíbrio osmótico
7
300
350
400
400
400
400
400
400 DUCT
O C
OLE
TOR
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
300
350
400
400
400
400
400
400
200
200
200
200
200
200
300
500
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
Movimento do fluido tubular e
equilíbrio osmótico
8
350
375
400
400
400
400
450
550 DUCT
O C
OLE
TOR
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
350
375
400
400
400
400
450
550
150
175
200
200
200
200
250
350
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
Restabelecimento do gradiente osmótico de 200Equilíbrio osmótico
9
300
350
375
400
400
400
400
450 DUCT
O C
OLE
TOR
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
300
350
400
400
400
400
400
550
150
175
200
200
200
250
350
550
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
Restabelecimento do gradiente osmótico de 200
Movimento do fluido tubular e Equilíbrio
osmótico
300
338
375
425
388
475
525
700
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
338
375
400
425
400
475
525
700
138
175
200
225
200
275
325
500
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
Restabelecimento do gradiente osmótico de 200
DUCT
O C
OLE
TOR
Equilíbrio osmótico
Efeito unitário$ 100 ou 200 mOsm
Ricosou 1.200 mOSm
Efeito multiplicador contracorrente:
Após algum tempo, esse
gradiente estará
estabelecido.
Quanto mais longo o
percurso (a alça), mais
ricos (mais concentrado)
ficarão os da curva.
Se correrem muito
(aumento de fluxo) parte
da capacidade de
enriquecer (de concentrar)
será perdida.
300
338
375
425
388
475
525
700
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
338
375
400
425
400
475
525
700
138
175
200
225
200
275
325
500
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
equilíbrio osmótico Restabelecimento do gradiente osmótico de 200 AQ2
338
375
400
425
400
475
525
700
338
375
400
425
400
475
525
700
A reabsorção de H2O em coletor faz com que o
fluido tubular entre em equilíbrio osmótico com
o interstício medular
Hormônioantidiurético
MECANISMOS DA MEDULA INTERNA PERMITEM CONCENTRAR
A URINA AINDA MAIS ...
A POSSIBILIDADE DE CONCENTRAR AINDA MAIS A URINA
DEPENDE DA REABSORÇÃO DE UREIA EM DUCTOS COLETORES
Reabsorção de ureia em Túbulo Proximal
(TP)
“Solvent drag” Difusão
Reabsorção de ~65 %
da ureia filtrada
Ureia é livremente
filtrada
100%
35%5 mM
H2O + Ureia
100%
35%
Túbulo proximalinício
Final de TPFluxo passivo, por via paracelular
Secreção de ureia em descendente finaSegmento fino
descendente da alça de Henle
110%
35%
100%
Interstício
H2O
H2O
ureia
UTA?
ureia
~90%
Reabsorção
Secreção
Reabsorção de H2OSecreção de ureia
Luz tubular
UREIA
UREIA
Medula internaFl
uxo
desc
ende
nte
Secreção de ureia em ascendente fina Segmento fino ascendente da alça
de Henle
110%
35%
100%
Interstício
ureiaUTA ?
Reabsorção
Secreção
ureiaUTA ?
110%
Impermeável a águaSecreção de ureia
90%Fl
uxo
asce
nden
te
UREIA
UREIA
Luz tubular
110%
35%
100%
Reabsorção
Secreção 110%
90%
São impermeáveis a ureia:
• Segmento espesso
• Túbulo distal
• Coletor cortical
• Coletor medular externo
Reabsorção de H2O em coletor
cortical e medular externo, sem
reabsorção de ureia, concentra a
ureia na luz tubular
Não reabsorve ureia
Não reabsorve ureia
Não reabsorve ureia
Medula interna
[ureia]
Ducto coletor medular
100%
35%
110%
110%
110%
UTA1ureiaUTA3/UTA4
AQP2 AQP3
AQP2 AQP3
HAD promove:Reabsorção de H2OReabsorção de ureia
Impermeáveis a ureia
Interstício
Na presença de hormônio antidiurético (HAD)HAD
ureiaUTA1
AQP4AQP2
35-40% da ureia filtrada são excretadas na urina
AQP4AQP2
Luz tubular
70-75%
65% reabsorvidos
UREIANa luz tubular
Ciclo da ureia
HAD é essencial para a reabsorção de ureia:
• Os transportadores de ureia UTA1 em membrana apical
de ductos coletores medulares internos são modulados
por HAD.
• A reabsorção de água em ductos coletores corticais e
medulares externos, induzida por HAD, concentra a ureia
na luz do coletor medular interno.
Isso favorece a reabsorção a reabsorção de ureia.
• OS MECANISMOS DE GERAÇÃO DO GRADIENTE OSMÓTICO NA MEDULA
INTERNA PERSISTEM UM MISTÉRIO NÃO RESOLVIDO.
• TODOS OS MODELOS MATEMÁTICOS PROPOSTOS COM BASE EM DADOS
EXPERIMENTAIS NÃO DÃO RESULTADOS IGUAIS AOS OBSERVADOS
EXPERIMENTALMENTE. APENAS APROXIMAM-SE.
Alças finas da medula interna
COLE
TOR
MED
ULA
R IN
TERN
O
Segmento espesso
Fino
Asc
ende
nte
Fino
Des
cend
ente
50% iniciais permeáveis a água
Impermeável a água
Permeável a água e ureia(com HAD)
700 700 500 MEDULA EXTERNA
MEDULA INTERNA
AQP1 (+)
Canais para Cl-
Sem AQP1
Ductos coletores que se juntam
Cluster de ductos coletores
Descendente fina – AQP1 (+)
Descendente fina – AQP1 (-)
Dobra e ascendente fina
Ductos coletores
Alças finas descendentes
Alças finas ascendentes
2/3 iniciais da medula interna
Néfrons justamedulares
COLE
TOR
MED
ULA
R IN
TERN
O
Segmento espesso
Fino
Des
cend
ente
Permeável a água e ureia
700 700 500
ureia
ureia
ureia
ureia
H2O
H2O
H2O
HAD
ureia
ureia
ureia
750
800
850
900
950
NaCl
NaCl
NaCl
NaCl
ureia
700
800
750
850
900
950
700
750
800
850
900Efeito unitário passivoPermeabilidade a NaCl
maior que a ureia
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
HAD
HAD ativa transportadores de ureia (UTA1) em coletor medular interno
VASOS RETOS TAMBÉM TÊM FLUXO EM CONTRACORRENTE
H2O
H2O NaClUreia
NaClUreia
Perde águaGanha solutos
NaCl Ureia
H2O
H2O
NaCl Ureia
Perde solutosGanha água
H2O
H2O
NaClUreia
NaClUreia
Perde águaGanha solutos
Se não fosse em contracorrente, os
solutos seriam removidos da medula
A VELOCIDADE DO FLUXO SANGUÍNEO EM VASOS RETOS INTERFERE COM A
REMOÇÃO DE SOLUTOS DA MEDULA
água
solutos
água
solutos
Vaso reto ascendente• fenestrado e • mais permeável a água
Remove volume maior e mais concentrado do que entrou
água
solutos água
solutos
Se aumenta o fluxo sanguíneo, o sangue sai mais concentrado em solutos e lava a medula
Vaso
reto
des
cend
ente
Vaso
reto
asc
ende
nte
Vasos retos
Vasos retos ascendentes intracluster de DCs
Vasos ascendentes bem proximos de DCs:
• Facilitam o retorno do que é absorvido em DCs
para a corrente sanguínea
descendente
ascendente
Ducto coletor (Reabsorve H2O e Ureia para o interstício)
(fluxo em direção à pelvis renal)Alça ascendente fina
reabsorve NaCl para o interstício
Vasos retos ascendentes – fenestrados, muito permeáveis a águaRemovem NaCl, Ureia e H2O da medula
Espaços em que ocorre a mistura de Ureia e NaCl
Estes solutos que promovem a reabsorção de H2O
e ductos coletores
A recirculação de ureia entre o final do túbulo coletor e
alças finas de Henle é essencial para formação de uma
medula hipertônica e à excreção de uma urina
concentrada ao máximo
+
PROXIMAL
PORÇÃO FINA DESCENDENTE
PORÇÃO FINA ASCENDENTE
PORÇÃO ESPESSA
CONEXÃO +COLETOR
TÚBULO DISTAL
RFG = 170 L/dia
A EXCREÇÃO DE URINA DILUÍDA SÓ OCORRE SE NÃO HOUVER REABSORÇÃO
DE ÁGUA NO TÚBULO DE CONEXÃO/COLETOR
HAD
NA AUSÊNCIA PROLONGADA DO HAD, O GRADIENTE
CÓRTICO-MEDULAR GERADO PELO SISTEMA DE
CONTRA-CORRENTE SE DISSIPA, EM GRANDE PARTE
DEVIDO À PERDA DA RECIRCULAÇÃO DE URÉIA
MECANISMOS DE MANUTENÇÃO DA OSMOLARIDADE DOS
FLUIDOS CORPORAIS
• HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO (HAD) ou Vasopressina
Modulação da excreção renal água
• Mecanismo de regulação da ingestão de água (SEDE)
Na ausência do HAD, ocorre pouca reabsorção de água no
túbulo de conexão e túbulo coletor, mas a reabsorção de soluto
continua, resultando na excreção de uma urina diluída
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 3 6 9 12 15 18HAD
Volu
me
Urin
ário
0
300
600
900
1200
1500
Osm
olalidade urinária, mO
sm/L
Sódio: 150 mOsm/dia
K: 50 mOsm/dia
Outros cátions: 50 mOsm/dia
Ânions: 250 mOsm/dia
Uréia: 250 mOsm/dia
Total: 750 mOsm/dia
Solutos a serem eliminados pela urina:
Excreção sem concentrar a urina
(a ~290 mOsm/L)
Vur = 750 mOsm/dia 290 mOsm/L
= 2,6 L/dia
Excreção concentrando a urina
(a ~1300 mOsm/L)
Vur = 750 mOsm/dia 1300 mOsm/L
= 0,57 L/dia
Clearance osmolar
Uosm x VClosm = Posm
• Se a Uosm = Posm : Closm = V
• Se a Uosm < Posm : tem “água livre se solutos” diluindo a urina abaixo da Posm (ClH2O)
• Se a Uosm > Posm : “água livre de solutos” foi reabsorvida em coletor medular
de modo a concentrar a urina acima da Posm (TcH2O)
ClH2O = V – Closm
TcH2O = Closm - V
•Uosm = Osmolaridade urinária
• V = Fluxo urinário (mL/min)
• Posm = Osmolaridade plasmática
0 3 6 9 12 15 18HAD
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Volu
me
Urin
ário
Vmin
Não é possível reduzir a excreção de água a
a valores menores que 0,6 L porque cerca de
750 mOsm de solutos devem ser eliminados
e a osmolaridade máxima da urina é ~1.300
mOsm/L
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
200 250 300 350 400 450Posm
[HA
D]
200 250 300 350 400Posm
SED
E (u
nida
des
arbi
trár
ias)
•Ingestão insuficiente de água•Perdas de água•Hipovolemia•Ingestão de sal sem água
DESENCADEIAM A SENSAÇÃO DE SEDE:
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