SISTEMA URINÁRIO
Prof. Dr. Alexandre Rezende
Centro de Ciências da Vida
Faculdade de Ciências Biológicas
O sistema urinário compreende os órgãos responsáveis pela formação da urina, os rins e as vias urinárias: ureteres, bexiga, e uretra.
adrenal
Veia cavainferior
aorta
ureter
bexiga
rim
uretra
Anatomia
Rins
• Coluna vertebral
• 10cm x 5cm x 2,5cm• O rim humano tem
forma de grão de feijão
Córtexrenal
Medula renal
Ducto coletor
Córtex renal
Medula renal
Pelve renal
Ureter
AnatomiaNéfron
Unidade morfofuncional do rim
Regiões: • Glomérulo Renal
• Cápsula de Bowman
• Túbulo contorcido proximal
• Alça de Henle
• Túbulo contorcido distal
• Ducto coletor
Cápsula de Bowman
Glomérulo
Alça descendente
Alça ascendente
Alça de Henle
Ducto coletor
capilares
para o ureterNEFRON UNIDADE FUNCIONAL
Túbulo contorcido proximal
Túbulo contorcido distal
Ramo da artéria renal
FUNÇÕES DO RIM
Filtração
Filtração: pressão hidrostática do sangue sobre as paredes do glomérulo. São barradas as células sangüíneas e proteínas plasmáticas, passando água e alguns solutos = Filtrado Glomerular
Secreção
Secreção: algumas moléculas estranhas passam direto do sangue para os túbulos. Ex.: drogas, remédios.
Reabsorção
Reabsorção: água, NaCl, glicose, aminoácidos.
Excreção: K+, H+
Água, exc. nitrogenadasTúbulo renal
1,2 L de sangue/min passam pelos rins .: 180 L por diadestes 180 L de água deixam o sangue para fazer parte do filtrado, mas são produzido 1-2L de urina/ dia .: 178 L são REABSORVIDOS
Mecanismos renais de manipulação do plasma
Todo o plasma é filtrado60 vezes por dia
180 litros de plasma são filtrados por dia
Homem normal de 70 Kg: 3 litros de plasma
Excreção diária (média): 1,5 litros de urina
O quê acontece com os 178,5 litros filtrados por dia?
Filtração Glomerular
extraído, enquanto disponível, de: http://www.sci.sdsu.edu/Faculty/Paul.Paolini/ppp/lecture23/sld009.htm
Reabsorção tubular
extraído, enquanto disponível, de: http://www.sci.sdsu.edu/Faculty/Paul.Paolini/ppp/lecture23/sld009.htm
178,5 litros/dia
Filtração
Reabsorção
Reabsorção
Mecanismos renais de manipulação do plasma
Exemplos de manipulação de diferentes substâncias plasmáticas pelo néfron:
Os fatores determinantes daFiltração Glomerular:
Permeabilidade seletiva (kf)(características da membrana de filtração)
Pressão efetiva de filtração (PEF)(diferença entre as pressões no glomérulo e no espaço na cápsula de Bowman).
Os fatores determinantes da Filtração Glomerular:
• Permeabilidade seletiva (kf)(características da membrana de filtração)
kf constante de permeabilidade:- Permeabilidade (características da membrana de filtração)
- Superfície disponível para a filtração
kf: 12,5 ml/min x mmHg(valor estimado para o Homem)
Valores dos fatores determinantes
da Filtração Glomerular:FG = kf x PEF
constante de permeabilidade
12,5 ml/min x mmHg
Pressão efetiva de filtração
10 mmHgx
Taxa de Filtração Glomerular (TFG): 125 ml/min
Taxa de Filtração Glomerular:
125 ml de filtrado são formados pelos 2 milhões de néfrons a cada minuto.
O gloméruloArteríola aferente
Arteríola eferente
Características da membrana de filtração:
Permeabilidade glomerular
Extraído, enquanto disponível, de: http://education.vetmed.vt.edu/
extraído, enquanto disponível, de: http://education.vetmed.vt.edu/
Características da membrana de filtração: o glomérulo - lâmina basal e as fenestras
Podócitos (cápsula de Bowman) e seusprolongamentos, pedicélios e fendas
extraído, enquanto disponível, de: http://education.vetmed.vt.edu/
Características da membrana de filtração
Podócito
Fenestra ou
ou fendas
pedicélios
céls. endoteliais
hemácia
Os fatores determinantes da Filtração Glomerular:
figura extraída, enquanto disponível, de: http://www.oup.com/uk/orc/bin/9780198568780/
0
UF1 UF2 UF3 UF4 UF5 UF6
mmHg
Extraído de: http://fisio.icb.usp.br
DETERMINANTES DA UFG:
Pressão hidrostática glomerular (Ph)
espaço capsular
comprimento do glomérulo
ptn plasm.
Pressão hidrostática capsular (Pc) +Pressão coloidosmótica (Po)
Pressão efetiva de filtração
Pressão efetivade filtração
luz do capilar
PCG
PCB
Pcol CG
PCG - Pressão Hidrostática do Capilar GlomerularPcolCG - Pressão Coloidosmótica ou Oncótica do Capilar GlomerularPCB - Pressão Hidrostática da Cápsula de Bowman
http://csm.jmu.edu/biology/courses/bio270_Welsford/HTML%20Presentation%20folder14/ppframe.htm
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Mácula Densa - Células Justaglomerulares –secretam renina/detectam variações da concentração iônica (principalmente cloreto) do lúmen tubular, parte de um mecanismo de regulação da reabsorção de sal.
Regulação da Taxa de Filtração Glomerular (TFG) - Mecanismos renais
Intrínsecos:
- Mecanismo miogênico: intrínseco da arteríola aferente, que contrai quando aumenta a pressão hidrostática, Ph (eficiente) ou relaxa quando diminui a Ph (ineficiente).
- Mecanismo Túbuloglomerular: envolve o Aparelho Justaglomerular. No aumento da Ph: mácula densa estimula a secreção de vasoconstrictores (adenosina) - eficiente.
Diminuição da Ph: não tem efeito eficiente local.
Regulação da Taxa de Filtração Glomerular (TFG) - Mecanismos renais
Intrínsecos:Mecanismos miogênico e Túbuloglomerular
Extrínsecos:- Influência S. N. Simpático:inervação das arteríolas aferente e eferente.Influência é proporcional à queda da PA. O aumento do volume plasmático diminuiu a atividade simpática renal.- Liberação de Renina p/ formação de ANG II:Influencia o tônus das arteríolas aferente e eferente mas é pouco eficiente.
• Túbulo contorcido proximal
– Reabsorção de sais
– Reabsorção de água
Reabsorção
Glomérulo
Alça descendente
GLICOSE
Aminoácidos
Ca++
Tubo Coletor
Reabsorção ativa (gasto de energia): glicose (co-transporte com Na+), aminoácidos, sais e bicarbonato.
Reabsorção passiva (difusão): água
Alça ascendente
ORGANIZAÇÃO BÁSICA DO NÉFROM
Glomérulo
Alça descendente
GLICOSE
Aminoácidos
Ca++
Tubo Coletor
Alça ascendente
ORGANIZAÇÃO BÁSICA DO NÉFROM
Túbulo Distal e Ducto Coletor
A segunda metade do túbulo contornado distal (TCD) e ducto coletor (DC) cortical exibem características funcionais semelhantes.
São constituídos por 2 tipos de células: as células principais e as células intercaladas.
Células principais: reabsorvem Na+ (canais de Na+) e água do lúmen e secretam íons K+ (representa apenas 3% Na+ filtrado, ajustes finais na reabsorção) – sob ação da ALDOSTERONA.
Células intercaladas: reabsorvem íons K+ e secretam íons H+ (papel chave no equilíbrio ácido básico). Responsável pela acidificação da urina, através da secreção de H+ e da reabsorção ou secreção de bicarbonato.
Juntos reabsorvem 7% do NaCl filtrado e secretam quantidades variadas de K+ e H+.
Reabsorvem 8 a 17% de água, depende de ADH no plasma (tornam-se permeáveis a água, sem ADH são impermeáveis à água).
Regulação do balanço de água e íons inorgânicos:(Na+, Cl-, H+, HCO3
-, Ca++, K+, Mg++, HPO4--, etc...)
- regulação do equilíbrio hidrossalino e da P. A.- regulação do equilíbrio ácido-básico (pH sangüíneo)
Síntese e secreção de hormônios:Calcitriol, Renina, Eritropoietina, dentre outros.
Excreção de catabólitos e xenobióticos.
Gliconeogênese (em jejum prolongado).
FUNÇÕES RENAISA manutenção do meio interno ocorre através da:
Os rins contribuem para a manutenção do meio interno, juntamente com outros órgãos
http://botany.indstate.edu/hughes/endo/
Os rins contribuem com a perda ou a conservação de água e eletrólitos, de acordo com as necessidades do organismo
formação
de urina
sede
INGESTÃO
DE ÁGUAPERDA DE
ÁGUA (*)
BALANÇO DA ÁGUA
(*) respiração, suor, urina e fezes
A manutenção do meio interno pelos rinsO equilíbrio entre a perda e a ingestão de água
adaptado de “Fisiologia: texto e atlas”, Silbernagl e Despopoulos, 2003
A manutenção do meio interno pelos rinsQuando ocorre um aumento da ingestão de água, os rins aumentam a
formação urinária.
adaptado de “Fisiologia: texto e atlas”, Silbernagl e Despopoulos, 2003
adaptado de “Fisiologia: texto e atlas”, Silbernagl e Despopoulos, 2003
A manutenção do meio interno pelos rinsO aumento da excreção urinária provocará desidratação e sede. Enquanto não houver a reposição da água necessária, os rins diminuirão a formação urinária.
adaptado de “Fisiologia: texto e atlas”, Silbernagl e Despopoulos, 2003
A manutenção do meio interno pelos rinsMediante o aumento da ingestão de água, os rins aumentarão a formação urinária
enquanto houver uma diminuição da osmolalidade plasmática.
Ureteres
•25-30cm
•Função:
-Conduzir a urina do rim à bexiga urinária
Anatomia
AnatomiaBexiga
• 250ml
• Localização:
-Cavidade pélvica
-No homem: à frente do reto
-Na mulher: entre o útero e o reto
•Função:
- Armazenar a urina que flui continuamente dos ureteres
Inervação da Bexiga
Fibras Simpáticas – inervam a musculatura lisa da bexiga e o esfíncter uretral interno. Segmentos 10º torácico a 3º lombar da medula espinhal.
Fibras Parassimpáticas – inervam a parede da bexiga. Segmentos S2 a S4 da medula espinhal.
Fibras Somáticas – Segmentos S2 a S4 da medula espinhal. Motoneurônios espinhais fazem o controle voluntário do esfíncter uretral externo.
Reflexo de Micção
• Controlado pelo Centro de Micção da Ponte.• Enchimento da bexiga é sentido a partir de 150ml. • 300ml a pressão começa a aumentar.• 400ml pressão elevada desencadeia o reflexo de micção.• Neurônios parassimpáticos eferentes – contração visceral.• Neurônios simpáticos eferentes (diminuição da atividade –relaxamento do EUI e esvaziamento da bexiga.
Anatomia
• ♂ 18-20cm
• ♀ 4cm
• Função:
- Conduzir a urina da bexiga ao meio externo
Uretra
FisiologiaEliminação da
urina
Fisiologia
• Sangue: 180 L/dia filtrados.
• Urina: 1 a 2 L.
• Reabsorvidos: glicose e aminoácidos.
Eliminação da urina
ADH = Hormônio Anti-Diurético
• Produção:
- Hipotálamo/ Hipófise
• Função: Reabsorção de H2O
• concentração urinária
• Álcool, Cafeína e aumento do volume inibem.
Fisiologia
sem ADHcom ADH
Controle da Pressão Arterial
Hemodinâmico: • Um aumento na pressão arterial aumento na pressão hidrostática nos capilares glomerulares. Aumento da filtração glomerular aumenta o volume de filtrado aumento do volume de urina. • O aumento na diurese reduz o volume do nosso compartimento extra-celular redução da pressão arterial.
Hormonal: • Redução na pressão arterial redução no fluxo sanguíneo renal e uma redução na filtração glomerular redução no volume de filtrado. • Liberação de Renina (células justaglomerulares, localizadas na parede de arteríolas aferentes e eferentes no nefron). • Renina converte angiotensinogênio em angiotensina-1. • A angiotensina-1 é transportada para os pulmões onde é transformada em angiotensina-2 (ECA).• A angiotensina-2 é um potente vasoconstritor: provoca um aumento na resistência vascular e, consequentemente, aumento na pressão arterial; além disso, a angiotensina-2 também faz com que a glândula supra-renal libere maior quantidade de um hormônio chamado aldosterona na circulação. • A aldosterona secretada pela adrenal atua principalmente no túbulo contorcido distal e ducto coletor maior reabsorção de Na+ pelas células principais dessa regiõesaumento no volume sanguíneo um aumento no débito cardíaco e na pressão arterial.
O peptídeo natriurético atrial (atrial natriuretic peptide) é um peptídeo relacionado com a diminuição da pressão arterial, secretado por células musculares cardíacas atriais.
• Nos rins, ele inibe a absorção de sódio nos ductos coletores dos néfrons, inibe a ação da aldosterona e neutraliza o sistema renina-angiotensina-aldosterona.
• Conseqüentemente ocorrerá maior excreção de sódio. A água acompanha o sódio, por causa da osmose.