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.