M
M
É
É
TODOS DE
TODOS DE
AVALIA
AVALIA
Ç
Ç
ÃO DA
ÃO DA
FUN
FUN
Ç
Ç
ÃO RENAL
ÃO RENAL
Dulce
Dulce
Elena Casarini
Elena Casarini
Disciplina
Disciplina
de
de
Nefrologia
Nefrologia
UNIFESP
FISIOLOGIA RENAL
FISIOLOGIA RENAL
3
3
distintos
distintos
processos
processos
renais
renais
:
:
filtra
filtra
ç
ç
ão
ão
glomerular
glomerular
RFG, clearance
RFG, clearance
reabsor
reabsor
ç
ç
ão
ão
tubular
tubular
ativa
ativa
e
e
passiva
passiva
1. Filtração Glomerular 2. Secreção Tubular 3. Reabsorção Tubular
AE
Capilar GlomerularAA
Artéria Espaço de BowmanTúbulo CapilarPeritubular
Veia
Excreção Urinária
FUNÇÃO RENAL
manutenção do volume extracelular
regulação da hemodinâmica sistêmica
manutenção do equilíbrio hidro-eletrolítico
regulação do equilíbrio ácido-básico
conservação de nutrientes
excreção de resíduos metabólicos
regulação do metabolismo de cálcio e fósforo
produção de hormônios (eritropoietina,
PARÂMETROS DA FUNÇÃO RENAL
HOMEM ADULTO NORMAL
fluxo sangüíneo renal: 1.200 ml/min (~1.700 L/dia)
filtração glomerular: 120 ml/min (~180 L/dia!)
volume urinário: 1.000-2.000 ml/dia (~ 1% DA FG)
fração de filtração: 20% (recebe 20% do débito
cardíaco; 4 ml/min/g rim – 5 a 50 vezes maior que
outros orgãos)
REGULAÇÃO DA FUNÇÃO
RENAL
Fluxo sangüíneo nos rins
Determina
Determina
ç
ç
ão do
ão do
fluxo
fluxo
-
-
glomerular
glomerular
Modula
Modula
ç
ç
ão da intensidade de reabsor
ão da intensidade de reabsor
ç
ç
ão
ão
Participa
Participa
ç
ç
ão na concentra
ão na concentra
ç
ç
ão e dilui
ão e dilui
ç
ç
ão da
ão da
urina
urina
Entrega de O
Entrega de O
22, nutrientes e hormônios
, nutrientes e hormônios
à
à
s
s
c
c
é
é
lulas do
lulas do
n
n
é
é
fron
fron
e retorno de CO
e retorno de CO
22, l
, l
í
í
quidos e
quidos e
solutos reabsorvidos
Controle da função renal
Alcan
Alcan
ç
ç
ado pelo ajuste da resistência
ado pelo ajuste da resistência
vascular em resposta a mudan
vascular em resposta a mudan
ç
ç
as na
as na
pressão arterial
pressão arterial
–
–
resistência vascular renal determinada
resistência vascular renal determinada
pelos vasos de maior resistência:
pelos vasos de maior resistência:
arter
arter
í
í
ola
ola
aferente
aferente
,
,
arterí
arter
íola eferente
ola eferente
e
e
art
art
é
é
ria
ria
interlobular
Mecanismos
Intr
Intr
í
í
nseco (auto
nseco (auto
-
-
regula
regula
ç
ç
ão):
ão):
–
–
mecanismo
mecanismo
miogênico
miogênico
–
–
feedback
feedback
t
t
ú
ú
buloglomerular
buloglomerular
Extr
Extr
í
í
nseco:
nseco:
–
–
controle neural
controle neural
Regula
Regula
ç
ç
ão hormonal: participa
ão hormonal: participa
ç
ç
ão tanto
ão tanto
intr
Controle hemodinâmico
Baroceptores
Baroceptores
no sistema circulat
no sistema circulat
ó
ó
rio
rio
reagem ao estiramento
reagem ao estiramento
Diminui
Diminui
ç
ç
ão do volume ou pressão do
ão do volume ou pressão do
sangue estimula secre
Produção de urina mantém a
homeostase
Regulando
Regulando
o volume
o volume
sang
sang
üí
üí
neo
neo
e
e
sua
sua
composi
composi
ç
ç
ão
ão
Excretando
Excretando
produtos
produtos
tais
tais
como
como
:
:
–
–
Ur
Ur
é
é
ia
ia
–
–
Creatinina
Creatinina
–
–
Á
Á
cido
cido
Urico
Urico
Produção de urina mantém a
homeostase
–
– FiltraFiltraççãoão no no corpcorpúúsculosculo renal (renal (cargacarga filtradafiltrada) (RFG)) (RFG)
–
– ReabsorReabsorççãoão de de ááguagua e e solutossolutos (Na+, (Na+, ClCl--, HCO3, , HCO3, glicoseglicose, , aaaa, , ur
urééiaia, Ca+, Mg+, , Ca+, Mg+, fosfatofosfato, , lactatolactato e e citratocitrato) ) aoao longolongo TCP TCP parapara o o sangue
sangue do do capilarcapilar peritubularperitubular..
–
– SecreSecreççãoão ativaativa ((áácidoscidos e bases e bases orgânicosorgânicos, K+) TCP e TCD , K+) TCP e TCD (
(transportetransporte dos dos solutossolutos do do fluidofluido peritubularperitubular parapara o o fluidofluido tubular)
tubular)
–
– AlAlççasas de de HenleHenle regulamregulam o volume final e a o volume final e a concentraconcentraççãoão de de solutos
solutos
–
– ExcreExcreççãoão ouou velocidadevelocidade dada excreexcreççãoão porpor unidadeunidade de tempo de tempo pode
pode ser ser comparadacomparada àà cargacarga filtradafiltrada, , parapara determinardeterminar se se umauma substancia
substancia foifoi reabsorvidareabsorvida ouou secretadasecretada
Reabsorção e Secreção
CG AA AE Carga filtrada Excreção Espaço de Bowman Capilar peritubular Secreção ReabsorçãoMÉTODOS DE AVALIAÇÃO
FUNCIONAL DO RIM
Número de glomérulos por rim (painel A) e volume glomerular médio (painel B) em 10 pacientes hipertensos e 10 controles normotensos
Clearance creatinina= medida do RFG
Medidas do FPR, FSR, FF, FE, excreção renal de
água livre soluto (C
H2O).
Uréia: avaliação da função renal, grau de
catabolismo protêíco.
Urina Tipo I: função glomerular - reação,
densidade/osmolalidade, proteinúria, glicosúria,
sedimento urinário com análise de
hemácias/leucócitos.
MÉTODOS DE AVALIAÇÃO
FUNCIONAL DO RIM
Como determinar o valor do FPR?
PHA
PHA
Princípio de Fick
[ArtR]PAH x FPR [VeiaR]PAH x FPR[U]
PAHx V
Á
Ácido cido parapara--aminoamino-- hiphipúúricorico (PAH) é um ácido orgânico, (
excretado pela urina pelos processos de filtração glomerular e secreção tubular
QPHA entrando no rim= QPHA saindo no rim QPHA entrando no rim= [AR]PAH x FPR
QPHA saindo no rim= [VR]PAH x FPR + [U]PAH x V substituindo e resolvendo para FPR:
FPR = [U]PHA x V
[AR]PAH -[VR] PAH
onde: [AR]PAH = [PAH] na artéria renal [VR]PAH = [PAH] na veia renal
[U]PAH = [PAH] na urina V = Débito urinário
Ao admitirmos que [VR] PHA é zero e que a [AR] PHA é = em qquer veia periférica:
FPRefetivo= [U]PHA x V = CPHA
onde:
FPRefetivo = fluxo plasmático efetivo (ml/min) [U]PAH = concentração urinária de PAH (mg/ml) [P]PAH = concentração plasmática de PAH (mg/ml)
V = Débito urinário (ml/min)
C PAH= depuração do PAH (ml/min)
[P]
PHACarga
Carga filtradafiltrada = FG x [= FG x [P]P]xx (mg/min)(mg/min) Intensidade
Intensidade dada excreexcreççãoão: V x [: V x [U]U]xx(mg/min)(mg/min)
Intensidade
Intensidade dada reabsorreabsorççãoão ouou secresecreççãoão = = cargacarga filtradafiltrada -- intensidadeintensidade dada excreexcreççãoão
carga
carga filtradafiltrada maiormaior queque intensidadeintensidade excrecãoexcrecão. = . = reabsorreabsorççãoão efetivaefetiva carga
carga filtradafiltrada menormenor queque intensidadeintensidade excreexcreççãoão = = secresecreççãoão efetivaefetiva
Cálculo da carga filtrada, da intensidade da
excreção e das intensidades de reabsorção
CP CG AA AE Carga filtrada= FG x PNa =180l/dia x 140mEq/l = 25200 mEq dia Excreção= V x UNa = 1litro/dia x 100mEq/l = 100 mEq/dia
=carga filtrada - excreção =25200 mEq/dia - 100 mEq/dia =25100 mEq/dia
99% da carga filtrada
Reabsorção
efetiva
Processamento renal de sódio:
carga
carga filtradafiltrada maiormaior queque intensidadeintensidade excrecãoexcrecão. = . = reabsorreabsorççãoão efetivaefetiva
CP CG
AA AE
Carga filtrada= FG x PPAH
=180l/dia x 100mEq/l
= 18g/dia
Excreção= V x UNa
= 1litro/dia x 54g/dia
= 54g/dia
=carga filtrada - excreção =54g/dia - 18g/dia
=36g/dia
Secreção
efetiva
Processamento renal do ácido para-amino-hipúrico (PHA):
Secreção
carga
Medida do Fluxo Sangüíneo Renal
FSR = FPR
1 - Hct
onde: FSR= fluxo sanguíneo renal (ml/min)
FPR= fluxo plasmático renal ( ml/min)
hct= hematócrito
hematócrito= fração do volume sangüíneo ocupado pelos glóbulos vermelhos
1-hematócrito= é a fração do volume sangüíneo ocupado pelo plasma
Fração de Filtração
Proporção entre a intensidade da filtração glomerular (FG) e
o fluxo plasmático renal (FPR):
FG
FF=
FPR
20% do FPR
Clearance ou depuração renal
Clearance ou depuração de uma substância
é o volume de plasma que fica livre (que é
depurado) dessa substância por minuto. A
depuração de uma substância é igual a
intensidade da FG
O CLEARANCE DE UMA SUBSTÂNCIA
O CLEARANCE DE UMA SUBSTÂNCIA
PODE INDICAR O RITMO DE FILTRA
PODE INDICAR O RITMO DE FILTRA
Ç
Ç
ÃO
ÃO
GLOMERULAR (RFG)
GLOMERULAR (RFG)
Cl
Cl
X
X
= RFG
= RFG
SE
SE
“
“
X
X
”
”
FOR LIVREMENTE FILTRADA PELO GLOMFOR LIVREMENTE FILTRADA PELO GLOMÉÉRULORULO
NÃO FOR REABSORVIDA PELO TNÃO FOR REABSORVIDA PELO TÚÚBULOBULO
NÃO FOR SECRETADA PELO TNÃO FOR SECRETADA PELO TÚÚBULOBULO
Cx = [Ux] . V = mg/ml . ml/min = ml/min
[Px]
mg/ml
onde:
Cx = Clearance da substância X (ml/min)
Ux = Concentração da substância X na urina (mg/ml)
V = Volume urinário por minuto (ml/min)
Px = Concentração plasmática da substância X (mg/ml)
O clearance de uma substância X é definido
pela equação:
INULINA É A SUBSTÂNCIA IDEAL PARA
INFERIR O RFG
INULINA É A SUBSTÂNCIA IDEAL PARA
INFERIR O RFG
INULINA
INULINA
É
É
SUBSTÂNCIA
SUBSTÂNCIA
EX
EX
Ó
Ó
GENA
GENA
Cl
IN
= RFG
NA PR
NA PR
Á
Á
TICA SE UTILIZA A CREATININA
TICA SE UTILIZA A
CREATININA
SUBSTÂNCIA
SUBSTÂNCIA END
END
Ó
Ó
GENA
GENA
Inulina, polímero da frutose: 5000 daltonsDepura
Depura
ç
ç
ão proporcional: inulina marcador glomerular
ão proporcional: inulina marcador glomerular
Cx/C inulina=1,0
(substancia marcador glomerular, filtrada, mas não reabsorvida, nem secretada pelos túbulos renais)
Cx/C inulina<1,0
(x menor que inulina, substancia não é filtrada, ou é filtrada e reabsorvida pelos túbulos renais. Ex: albumina, glicose, Na+, Cl-, HCO3-, fosfato, uréia)
Cx/C inulina>1,0
(x maior que inulina, substancia é filtrada e secretada pelos túbulos renais. Ex: ácidos e bases orgânicos, K+)
FPR será igual ao cleareance, somente quando não é
ultrapassado o transporte tubular máximo (Tm):
Quantidade da substância totalmente reabsorvida
pelos túbulos renais (T) em mg/min, corresponde a
diferença entre sua carga filtrada e sua carga
excretada.
substância com mecanismo de reabsorção com
carregador, aumento da [ ] plasmática irá saturar
seu mecanismo de transporte tubular, aparecendo
então a substância na urina.
O transporte T medido corresponde ao
Transporte
tubular máximo (Tm):
Transporte tubular máximo indica a capacidade
máxima de uma substância passível de ser
reabsorvida e/ou secretada nos túbulos renais,
exemplo, a depuração da Glicose
Limiar 200 400 600 800 0 200 400 600 800
T
m Splay Filtra da Excr etada Reabsorvida Plasma [glicose](mg/dl) G lic o se f ilt ra d a, r ea b so rv id a o u ex cr et ad a (m g /m in )FPR = 700ml/min RFG = 100ml/min Tm (reabsorção da glicose) = 375mg/min
Observe que, quando uma carga filtrada (200mg/min) é menor do que o Tm (375mg/min), não haverá glicose na urina. A concentração plasmática, a partir da qual a glicose começa ser excretada chama-se limiar, que ocorre em concentrações plasmáticas menores do que as do Tm. Já , qdo uma carga filtrada é maior do que o Tm (375mg/min), aparece, desse modo, glicose na urina. No diabetes mellitus há um aumento da concentração plasmática de glicose, levando a uma situação semelhante à segunda explicação.
A CREATININA
A CREATININA
É
É
FORMADA A PARTIR DA CREATINA
FORMADA A PARTIR DA CREATINA
MUSCULAR E
MUSCULAR E
É
É
LIBERADA PELA C
LIBERADA PELA C
É
É
LULA EM
LULA EM
VELOCIDADE CONSTANTE
VELOCIDADE CONSTANTE
SUA CONCENTRA
SUA CONCENTRA
Ç
Ç
ÃO PLASM
ÃO PLASM
Á
Á
TICA VARIA
TICA VARIA
MUITO POUCO AO LONGO DE 24 HORAS
MUITO POUCO AO LONGO DE 24 HORAS
entretanto
entretanto
É
É
SECRETADA PELO T
SECRETADA PELO T
Ú
Ú
BULO
BULO
SUPERESTIMA O RFG
São efeitos não relacionados e influenciados independentemente por numerosas variáveis, incluindo a função renal e drogas.
RFG contribuição da secreção de creatinina
ÉÉ SECRETADA PELO TSECRETADA PELO TÚÚBULOBULO
SUPERESTIMA O RFG
SUPERESTIMA O RFG
INTERFERÊNCIA CROMOGÊNICAINTERFERÊNCIA CROMOGÊNICA
SUBESTIMA O RFG
SUBESTIMA O RFG
INCONVENIENTES:
mudanças na depuração podem não refletir adequadamente uma mudança no RFG
Limitações à interpretação de
creatinina sérica
1)
A creatinina aumenta durante a puberdade, depois
diminui com a idade (assim como a TFG)
2)
Outros fatores além de TFG que afetam a
concentração de creatinina sérica :
•
Idade
•
Sexo
•
Raça
A medida da depuração renal da creatinina
não reflete adequadamente o RFG se:
-
a dieta contiver proteínas de origem animal em
quantidade
-
a
coleta
da
urina
for
feita
com
erros
-
algum grau de insuficiência renal já estiver presente
-
o paciente estiver numa situação instável
Limitações na quantificação de
creatinina
Crom
Crom
ó
ó
genos não
genos não
creatin
creatin
í
í
nicos
nicos
causam problemas na
causam problemas na
maioria dos m
maioria dos m
é
é
todos
todos
Jaffe
Jaffe
de
de
creatinina
creatinina
(incluindo
(incluindo
m
m
é
é
todos
todos
“
“
compensados
compensados
”
”
e cin
e cin
é
é
ticos)
ticos)
A maioria dos m
A maioria dos m
é
é
todos cl
todos cl
í
í
nicos laboratoriais foram
nicos laboratoriais foram
projetados para proporcionar uma ampla
projetados para proporcionar uma ampla
“
“
faixa de
faixa de
medi
medi
ç
ç
ão anal
ão anal
í
í
tica
tica
”
”
sem dilui
sem dilui
ç
ç
ão da amostra
ão da amostra
–
–
Não projetados para alta precisão na faixa de 1 a 2
Não projetados para alta precisão na faixa de 1 a 2
mg
mg
/
/
dL
dL
(88 a 177
(88 a 177
µ
µ
mol/L), que
mol/L), que
é
é
importante para a
importante para a
detec
Valores de referência da creatinina:
Crianças até 12 anos: 0,2 a 0,6 mg/dl
Mulheres: 0,5 a 1,1 mg/dl
Homens: 0,6 a 1,3 mg/dl
Eleva
Eleva
ç
ç
ão nos n
ão nos n
í
í
veis plasm
veis plasm
á
á
ticos de
ticos de
creatinina
creatinina
indica redu
Relação recíproca da
concentração da creatinina do soro para medir o RFG:
Cada ponto representa um paciente no estudo MDRD (Modification of diet in renal disease). RFG foi quantificado pelo clearance renal de 125I-iotalamato. Concentração da Creatinina do soro foi mensurada pelo método de picrato alcalino.
Sexo: homem (n=915) e mulheres
(n=586). Etinia: brancos (linhas pontilhadas e pontos) e negros (linha sólida e círculos)
Homens negros (n=113) alta creatinina comparado a homens brancos (n=802) Mulheres negras (n=84) alta creatinina comparada a mulheres brancas
Relação do clearance de creatinina e uréia quantificados e transformação da concentração para medir o RFG:
Cada ponto representa uma determinação no estudo MDRD (n=1628). Correlação é mostrada para RFG quantificado pelo clearance renal de 125I-iotalamato. Linha sólida é identidade.
A: Clearance de creatinina.
B: Clearance de uréia.
C: Média do clearance de creatinina e uréia.
D: Reciproco da creatinina do soro x 100.
E: Clearance de creatinina estimado pela fórmula de Cockcroft-Gault:
[(140- idade) x peso]/(Pcr x 72) para o homem e x 85 para mulher
AVALIAÇÃO DO RFG BASEADA EM
NORMOGRAMAS
E FÓRMULAS DE CÁLCULO:
nível sérico de creatinina
dados antropométricos
Fórmula de COCKCROFT-GAULT
(140-IDADE) x 2,12 x PESO x K
Cr x SC
Ccr é o clearance de creatinina dado em mL/min,
Idade: anos K: 1,0 para homens e 0,85 para mulheres Peso: Kg
Cr: mg/dL
Superfície Corporal (SC): m2
Alguns trabalhos indicam que uma avaliação do RFG calculado dessa forma, podem dar resultados tão bons quanto a medida da depuração renal da creatinina.
Fórmula do estudo MDRD
(Modificação da
Dieta em Doenças Renais)
:
RFG (mL/min/1,73m
2) = 175 x (Cr)
-1,154x (Idade)
-0,203x (0,742 se mulher) x (1,210 se afro brasileiro)
Comparação das equações para predizer a RFG (mL/min per 1.73m2) a partir da concentração da creatinina plasmática
OUTRAS SUBSTÂNCIAS
:EDTA
51Cromo
testes invasivos
INULINA
HOJE
eficácia na medida da função renal
Proteina glicosilada de baixo peso molecular que é filtrada facilmente através da membrana glomerular e não está afetada como outras proteinas nos processos inflamatórios, infecciosos
e por fatores nutricionais (RBP, B2microglobulina)
Concentração de Cistatina C no soro
depende exclusivamente da capacidade de filtração glomerular
Depuração de creatinina (ml/min) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 C re at ( m g /d L ) & C is ta t (m g /L ) sé ri ca s 0 1 2 3 4 5 6 creatinina cistatina
Correlação entre o clearance renal e plasmático do iohexol em pacientes com função renal reduzida (R2=0,96, 4 - 48 horas)
AVALIAÇÃO DA FUNÇÃO RENAL
RITMO DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR
creatinina sérica depuração da creatinina cistatina C depuração de iohexolPROTEINÚRIAS
glomerulares tubulares Bence JonesCintilografia renal:
DTPA: fluxo (função glomerular)
DMSA: função tubular
DEPURAÇÃO DE ÁGUA LIVRE
Água livre é definida como água livre de solutos
No néfron: gerada pelos segmentos diluidores
impermeáveis à água (ramo ascendente grosso e
tubulo distal inicial)
Depuração de água livre: capacidade dos rins de
diluir ou concentrar urina
DEPURAÇÃO DE ÁGUA LIVRE
Níveis de ADH baixos: excreção, devido não
reabsorção nos ductos coletores, urina
hiposmótica e a depuração é positiva
Níveis de ADH altos: água reabsorvida pelo
tubulo distal final e ductos coletores, urina
hiperosmótica e a depuração é negativa
MEDIDA DA EXCREÇÃO RENAL DE ÁGUA
LIVRE DE SOLUTO (C
H2O)
Se a urina for hipoosmótica ao plasma, o volume
total de urina eliminado pode ser vizualizado
como tendo dois componentes:
Clearance Osmolar e Clearance de Água Livre
Clearance Osmolar = volume de urina que contém os solutos numa concentração igual à do plasma (isosmótica ao plasma)
Cosm = Uosmx V onde: Posm = osmalidade plasmática (mOsm/L)
Posm Uosm = osmalidade urinária (mOsm/L) V= fluxo urinário (ml/min)
Cosm = depuração dos osmóis (ml/min)
Clearance de água livre = volume de água livre de soluto excretado por unidade de tempo (refere-se à quantidade de água livre de solutos que torna a urina diluída)
CH2O = V - Cosm
= V
-
Uosmx V PosmSignificado do Clearance de Água Livre
CH2O é negativa
Níveis de ADH estão altos e a urina é hiperosmótica. Toda água livre de soluto, produzida no ramo ascendente grosso e no TD inicial, é reabsorvida pelo TD final e TCs. Reabsorção de água livre é negativa ou TC
H2O.
CH2O é zero
Nenhuma água livre de soluto é excretada (isosmótica).
Pode ocorrer no tratamento com diuréticos de alça, quando reabsorção de NaCl é inibida no ramo ascendente grosso
CH2O é positiva
Níveis de ADH estão baixos, ou quando o ADH é ineficaz e a urina é
hiperosmótica. Toda a água livre de soluto, produzida no ramo ascendente grosso e np TD é excretada na urina ( por não ser reabsorvida nos TDf e DC).
Um indivíduo tem débito urinário de 10 ml/min e osmolaridade urinária de 100mOsm/L osmolaridade plasmática de 290 mOsm/L. Qual é sua depuração de água livre e o seu significado?
CH2O = V - Cosm
= V -
Uosm x V
Posm
= 10 mL/min –
100mOsm/L x
10 mL/min
290 mOsm/L
=
10 mL/min –
3,45 mL/min
= + 6,55 mL/min
EXEMPLO:
Urina
Reação: *acidez (pH<6,5) em urina matinal em jejum *neutra ou alcalina após as refeições
*urina persistentemente neutra ou alcalina denota defeito tubular de acidificação
Densidade/osmolalidade: densidade de 1020 após 12 hs sem ingerir líquidos = 750 mOsm/Kg
Glicosúria: *hiperglicemia (com aumento da carga filtrada de glicose que ultrapassa a capacidade tubular máxima de reabsorção de glicose)
*disfunção do TCP - síndrome nefrótica, intoxicação por metais pesados nefrotóxicos, mieloma,nefrites túbulo intersticiais etc
Urina
Proteinúria glomerulares: albumina
Proteinúria tubulares: proteínas de BMM
(ββββ-2-microglobulina, proteína transportadora do retinol (RBP),
etc
Outras proteinúrias:
proteína de Bence-Jones,
hemoglobinúria,mioglobinúria
RBP=0,4mg/l (tubulopatias proximais)Proteinúria:
relação proteína/creatinina menor 0,1g/lrelação maior que 3,0 a 3,5 indica excreção proteica maior que 3,0-3,5g/24 horas