Processos renais

Filtração

Sangue na urina

O filtrado só inclui pequenas moléculas e água. Nenhum glóbulo vermelho é filtrado. Então, em condições normais, não aparece sangue na urina. Se você vir sangue em sua urina, deve procurar um médico imediatamente, porque esse pode ser um sinal de problemas renais.
No néfron, aproximadamente 20% do sangue é filtrado sob pressão através das paredes dos glomérulos capilares e da cápsula de Bowman. O filtrado é composto de água, íons (sódio, potássio, cloro), glicose e pequenas proteínas (menores que 30 mil daltons; um dalton é uma unidade de peso molecular). A velocidade de filtração é aproximadamente 125 ml/min ou 180 litros por dia. Considerando que você tem 7 a 8 litros de sangue em seu corpo, significa que todo o seu volume sanguíneo é filtrado em torno de 20 a 25 vezes por dia. Além disso, a quantidade de qualquer substância filtrada é produto da concentração dessa substância no sangue e da velocidade de filtragem. Assim, quanto mais alta a concentração, maior a quantidade filtrada ou maior a velocidade de filtragem, e mais substância é filtrada.

Esse processo de filtragem é como fazer um café expresso ou um cappuccino. Em uma máquina de fazer cappuccino, a água é forçada sob pressão por uma peneira finíssima contendo pó de café; o filtrado é o café. A disposição dos glomérulos capilares em série com os capilares peritubulares é importante para manter uma pressão estável nos glomérulos capilares, e dessa forma, uma velocidade de filtração constante, apesar de oscilações momentâneas na pressão sanguínea. Assim que o filtrado entra na cápsula de Bowman, escoa pelo lúmen do néfron para o túbulo proximal.

Reabsorção
Uma vez dentro do lúmen do néfron, pequenas moléculas como os íons, glicose e aminoácidos, são reabsorvidos do filtrado.

  • Proteínas especializadas chamadas transportadoras são localizadas nas membranas de várias células do néfron.
  • Estes transportadores captam pequenas moléculas do filtrado à medida que correm por ele.
  • Cada transportador pega apenas uma ou duas moléculas. A glicose, por exemplo, é reabsorvida por um transportador que também pega o sódio.
  • Os transportadores ficam concentrados em partes diferentes do néfron. A maioria dos transportadores de sódio (Na) fica no túbulo proximal, enquanto alguns ficam espalhados pelos outros segmentos.
  • Alguns transportadores precisam de energia, normalmente na forma de adenosina trifosfato (transporte ativo), e outros não (transporte passivo).
  • A água é reabsorvida passivamente por osmose em resposta a um aumento do sódio reabsorvido nos espaços entre as células que formam as paredes do néfron.
  • Outras moléculas são reabsorvidas passivamente quando são pegas no fluxo de água (arrasto pelo solvente).
  • A reabsorção da maioria das substâncias é relacionada com a reabsorção de Na, tanto diretamente, via transportador, como indiretamente, via arrasto pelo solvente, que é ativado pela reabsorção de Na.


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Processo de reabsorção nos vários segmentos do néfron

O processo de reabsorção é parecido com a brincadeira da "pescaria", que se vê em parques de diversão e festas juninas. Nessas brincadeiras, há um "rio" que contém peixes plásticos coloridos com um ímã. Cada criança tem uma varinha de pescar com outro ímã para atrair os peixes a medida que passam. Cada cor de peixe é associada a um prêmio diferente, então algumas crianças vão ser seletivas e tentar pescar os peixes associados ao prêmios de maior valor. Agora imagine que o néfron é o rio, as moléculas filtradas são os peixes, e os transportadores são as crianças. Além disso, cada criança quer pescar um peixe de uma cor específica. A maioria das crianças fica no começo do rio, e algumas se espalham mais adiante. No final do rio, a maioria dos peixes já foi pescado. Isso é o que acontece à medida que o filtrado atravessa o néfron.

Dois fatores principais afetam o processo de reabsorção:

  • a concentração de pequenas moléculas no filtrado; quanto maior a concentração, mais moléculas podem ser reabsorvidas. Como com as crianças na pescaria, se você aumentar a quantidade de peixes no rio, vai ser mais fácil que elas peguem mais peixes.


    • No rim, isso é verdade apenas até um certo ponto porque:
    • há apenas um número fixo de transportadores para uma determinada molécula presente no néfron
    • há um limite para o número de moléculas que os transportadores podem pegar em um determinado período de tempo
  • velocidade de fluxo do filtrado - a velocidade de fluxo afeta o tempo disponível para os transportadores reabsorverem as moléculas.

Como em nossa pescaria, se o rio corre muito devagar, as crianças terão mais tempo para pegar os peixes do que se o rio correr rápido;

Para dar uma idéia da quantidade de reabsorção no néfron, vamos usar o íon do sódio (Na) como exemplo:

  • túbulo proximal - reabsorve 65% do sódio filtrado. Além disso, o túbulo proximal reabsorve passivamente aproximadamente 2/3 da água e a maioria das outras substâncias
  • alça de Henle - reabsorve 25% do sódio filtrado
  • túbulo distal - reabsorve 8% do sódio filtrado
  • duto coletor - reabsorve os 2% restantes somente se o hormônio aldosterona estiver presente

Secreção
Algumas substâncias são secretadas do plasma para o lúmen pelas células do néfron. Um exemplo de tais substâncias é a amônia (NH3). Como na reabsorção, há transportadores nas células que podem mover essas substâncias específicas para o lúmen.

Agora vamos colocar todos esses processos; filtragem, reabsorção e secreção juntos, para entender como os rins mantêm a composição do sangue constante. Vamos supor que você tenha decidido comer vários pacotes de batata frita salgada (NaCl) de uma vez. O Na será absorvido nos intestinos, aumentando a concentração de Na no sangue. Este aumento no sangue será filtrado para o néfron. Mesmo com os transportadores tentando reabsorver todo o sódio filtrado, é provável que a quantidade ultrapasse sua capacidade. Portanto, o excesso de sódio vai ficar no lúmen; a água também vai ficar, por osmose. O excesso de sódio será excretado para a urina e eliminado do organismo. Então, se a substância vai permanecer no sangue ou não, depende da quantidade filtrada para o néfron e da quantidade reabsorvida ou secretada pelos vários transportadores.

Vamos ver outro exemplo: por que é preciso tomar várias doses de qualquer remédio? Bem, assim que você toma o remédio, ele é absorvido pelo intestino e vai para o sangue. No sangue, sobre as células alvo e também é filtrado para o néfron. A maioria dos remédios não tem transportadores no néfron para reabsorvê-los do filtrado. Na realidade, alguns transportadores secretam remédios ativamente para o néfron. Então, o remédio é eliminado pela urina e você precisa tomar outra dose mais tarde.

Nós vimos como o rim pode regular os íons e pequenas moléculas e eliminar substâncias indesejáveis. Na próxima seção, veremos como o rim mantém o equilíbrio de água.