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RegulaRegulaçção do Volume e da ão do Volume e da

Osmolaridade do LECOsmolaridade do LEC

Regulação do Volume e da Osmolalidade do Líquido Extracelular (LEC)

Água Corporal Total 45 - 75% do peso corporal total

Compartimentos líquidos corporais

Na+

K+

Mg++

Outros

Ácidos e Fosfatos Orgânicos

Proteínas

HCO3-

Cl-

Cl-

HCO3-

Na+Na+

HCO3-

Cl-

mEq

/ L

Plasma Líquido intersticial

LIC

K+

K+

OutrosOutros

Proteínas

Proteínas+outros

0200

100

Composição eletrolítica dos principais líquidos corporais

Na+

K+

Mg++

Ácidos e Fosfatos Orgânicos

Proteínas

HCO3-

Cl-

Cl-

HCO3-

Na+Na+

HCO3-

Cl-

mOsm

/ Kg

H2O

PlasmaLíquido

intersticialLIC

ÍonsÍons

Glicose Proteínas Glicose

0200

100

300

Uréia

Íons

Composição osmótica dos principais líquidos corporais

2

~28 L

VOL. INTRACELULAR

~14 L

VOL. EXTRACELULAR

~42 LH2O TOTAL

K+ = 150 mmol/L

Na+ = 10 mmol/LNa+ = 140 mmol/L

K+ = 4 mmol/L

~28 L

VOL. INTRACELULAR

~14 L

VOL. EXTRACELULAR

~42 LH2O TOTAL

K+ = 150 mmol/L

Na+ = 10 mmol/LNa+ = 160 mmol/L

K+ = 4 mmol/L

~28 L

VOL. INTRACELULAR

~14 L

VOL. EXTRACELULAR

~42 LH2O TOTAL

K+ = 150 mmol/L

Na+ = 10 mmol/LK+ = 4 mmol/L

Na+ = 160 mmol/L

~28 L

VOL. INTRACELULAR

~14 L

VOL. EXTRACELULAR

~42 LH2O TOTAL

K+ = 150 mmol/L

Na+ = 10 mmol/LK+ = 4 mmol/L

Na+ = 140 mmol/L

~28 L

VOL. INTRACELULAR

~14 L

VOL. EXTRACELULAR

~42 LH2O TOTAL

K+ = 150 mmol/L

Na+ = 10 mmol/LK+ = 4 mmol/L

Na+ = 130 mmol/L

3

~28 L

VOL. INTRACELULAR

~14 L

VOL. EXTRACELULAR

~42 LH2O TOTAL

K+ = 150 mmol/L

Na+ = 10 mmol/LNa+ = 130 mmol/L

K+ = 4 mmol/L

~28 L

VOL. INTRACELULAR

~14 L

VOL. EXTRACELULAR

~42 LH2O TOTAL

ICosm = 280 mOsm/L

ECosm=

= 2 × 140 mmol/L =

280 mOsm/L

Osm ≅ 2 × [Na+]e + [Outros]

= 285-290 mOsm/L

O SÓDIO É O PRINCIPAL CÁTION DO

COMPARTIMENTO EXTRACELULAR

SUA CONCENTRAÇÃO PODE SER USADA

PARA ESTIMAR A OSMOLALIDADE

EXTRACELULAR

Osm (extracelular) = Σn1 [ C ]e

Volume

Extracelular

(VEC)

1/3 da AT

14 L

Volume Intracelular(VIC)

2/3 da AT

28 L

Membrana Celular

Fluxo de água

dependente de

gradiente

osmótico

A osmolalidade é mantida regulando a quantidade de água

no organismo, de tal modo que esta osmolalidade se

mantenha em torno de 285-290 mOsm/Kg H2O

A regulação precisa do volume extracelular é

fundamental para a adequada

performance cardiovascular

O organismo regula finamente a osmolaridade dos fluidos

corporais, controlando o balanço de água.

Isso garante a preservação do volume intracelular.

Desde que os sistemas relacionados à síntese e liberação de

hormônio antidiurético (HAD ou AVP) e à sede estejam

funcionando normalmente, alterações no conteúdo de NaCl

resultam em alterações paralelas no volume extracelular.

Balanço Hídrico

Água

IngestãoSede

UrinaADH

Hipotálamo

Barorreceptores

Osmorreceptoreshipotalâmicos

•Carótidas •Aorta•Átrios

Equilíbrio

Entrada Saída

Entrada:• Alimentos• Oxidação dos alimentos• Ingestão líquida

Saída:• Perda Insensível

Respiração Água de transpiração

• Suor• Fezes

• Urina

Perdas

obrigatórias

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Os sensores em cada um desses compartimentos monitoram um

parâmetro físico – estiramento ou tensão – que serve como um

índice de função circulatória no dado compartimento

Sensores para a homeostase de volume:

- Sensores cardiopulmonares (enchimento cardíaco)

- Sensores arteriais (débito cardíaco)

- Sensores renais (perfusão renal)

- Sensores do sistema nervoso central

(transudação de fluido para o interstício)

Sensores cardiopulmonares:

- Sensores atriais

- Sensores ventriculares e pulmonares

Estes receptores são terminações nervosas não mielinizadas

dos nervos glossofaríngeo e vago.

Ilustração esquemática do

padrão de disparo de

potenciais de ação

resultante da estimulação

de receptores atriais durante

o ciclo cardíco.

Langer GA

em: R. Greger e U. Windhorst

A distensão dos átrios desencadeia também uma resposta humoral:

♦ Liberação do Peptídeo Natriurético Atrial

Grânulos eletron-densos em

miócitos atriais

Jamieson JD, Palade GE.

J Cell Biol 23:151, 1964.Epstein M. 1992

Em: R. Greger e U. Windhorst

Sensores arteriais:

Barorreceptores

aórticos e carotídeos

Ilustração esquemática do padrão de disparo

de potenciais de açãoem seio carotídeo

Sensores Renais:

Aparelho Justaglomerular

Barajas L.

Am J Physiol 237:F333, 1979

Em: The Kidney - Brenner e Rector

Renina

Grânulos de renina nas células

justaglomerulares de arteríola aferente

A liberação de renina é controlada por estímulos diversos que

agem de forma coordenada:

- Mecanismo barorreceptor

Modificação da liberação de renina em resposta a estiramento

Secreção de renina é

- inversamente relacionada à pressão de perfusão

varia apenas levemente com pressões entre 160 mmHg e

95 mmHg.

- Mecanismo via mácula densa

Modificação da liberação de renina em resposta a variação

na quantidade de NaCl presente na luz tubular

- Redução na carga de NaCl, estimula a liberação de renina

5

- Controle neural da liberação de renina

Estímulo de β-adrenoceptores de células granulares justamedulares

aumenta a liberação de renina (aumento do AMPc celular)

- A liberação de renina é ainda controlada por

mecanismos endócrinos e parácrinos

Agonistas que aumentam a produção celular de AMPc

aumentam a liberação de renina: PGE2, prostaciclinas,

dopamina, PTH ...

Agonistas que aumentam a [Ca2+]i inibem a liberação de

renina: Angiotensina II, adenosina, vasopressina ...

A renina

exercerá seus

efeitos através

da angiotensina

II (AII)

( também em células

endoteliais de vários outros

órgãos, inclusive rins)

Renina-Angiotensina-Aldosterona• Os rins são a principal fonte produtora de renina.• Além do sistema hormonal sistêmico, os rins têm o sistema renina

angiotensina local.• AII tem ação direta nos rins aumentando a reabsorção de Na+. Essa ação

é observada com concentrações baixas de AII, da ordem de pM(concentrações 10 a 100 vezes maiores para ação sistêmica).

Ações diretas da AII nos rins:

- vasoconstritor em glomérulo, com ação preferencial em arteríola

eferente

- Aumento da reabsorção de Na+ e H2O em túbulos proximais

Receptores para AII:

- Receptores tipo I: observados abundantemente em glomérulos e, menos, em túbulos proximais; responsáveis por quase toda a função biológica da AII

- Receptores tipo II: expressos principalmente no período embrionário (?)

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A regulação do balanço de água é coordenada no Hipotálamo

Os sinais processados no hipotálamo serão traduzidos em

- Sensação de sede

- Liberação de Arginina Vasopressina (AVP)

Ambas as respostas são disparadas por aumento de osmolaridade do plasma

Baylis PH, 1987.Joynt RJ, 1964

Em: R. Greger e U. Windhorst

↓↓↓↓ 5 a 10% do volume ou pressão – estimula secreção ADH

HORMÔNIO ANTIDIURHORMÔNIO ANTIDIURÉÉTICO (ADH)TICO (ADH)Produzido no hipotálamo (núcleos supra-óptico e paraventricular)Armazenado na neuro-hipófise

Principais Reguladores da Secreção de ADH:

- osmolalidade plasmática (normal ≅≅≅≅ 285 mOsm)

osmoreceptores hipotalâmicos

↑↑↑↑ 1% da Posm - estimula a secreção ADH

↓↓↓↓ ” ” ” ” - inibe a secreção ADH

- volume e pressão sangüíneos

barorreceptores: átrio esquerdo e vasos pulmonaresarco aórtico e seio carotídeovia fibras aferentes vago e glossofaríngeo

Crucial para a regulação da água no organismo

7

Baro x Osmo ?

8

Balanço do Na+

Equilíbrio

Entrada Saída

Entrada:

Alimentos

Saída:• Suor• Fezes• Urina

Filtração glomerularAldosteronaTerceiro Fator

Filtração glomerular

Aldosterona 3° Fator

PNA

9

ManejoManejo renal de renal de outrosoutros ííonsons -- KK++ Você tem fome de que ???...

ManejoManejo renal de renal de outrosoutros ííonsons -- KK++

K+ da dieta

>90% excretado

na urina

Túbulo proximalReabsorção passiva

•Solvent drag

•ddp transepitelial pelo Cl-

Seg Asc Esp AlçaReabsorção ativa e passiva

•Simporte NaK2Cl (apical)•Gradiente de [K+] luz/EP

•Presença de canais ROMK

CCéélulas do Ducto Coletorlulas do Ducto Coletor

Principais Principais ––reabsorreabsorçção de são de sóódio (dio (aldosteronaaldosterona))

e e áágua (ADH)gua (ADH)

secresecreçção de Kão de K++

IntercaladasIntercaladas ––

secresecreçção de Hão de H++

reabsorreabsorçção de Kão de K++

Ducto coletor corticalRegulação final da excreção de K+

Canais de K+ (ROMK)

ddp transepitelial (grande)

Trocador H+/K+ (apical)

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SecreSecreççãoão de de KK++ no no ductoducto coletorcoletor

FatoresFatores queque afetamafetam a a excreexcreççãoão urinurinááriaria de Kde K++::

FluxoFluxo llííquidoquido pelopelo ductoducto coletorcoletor

FatoresFatores queque afetamafetam a a excreexcreççãoão urinurinááriaria de Kde K++::

FluxoFluxo llííquidoquido pelopelo ductoducto coletorcoletor

FatoresFatores queque afetamafetam a a excreexcreççãoão urinurinááriaria de Kde K++::

ConcentraConcentraççãoão plasmplasmááticatica de de KK++

FatoresFatores queque afetamafetam a a excreexcreççãoão urinurinááriaria de Kde K++::

AldosteronaAldosterona plasmplasmááticatica

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- Acidoses estão relacionadas com hipercalemia:

pH [K+]pl

- Alcaloses estão relacionadas com hipocalemia:

pH [K+]pl

FatoresFatores queque afetamafetam a a excreexcreççãoão urinurinááriaria de Kde K++::

pH pH plasmplasmááticotico

ManejoManejo renal de renal de outrosoutros ííonsons -- MgMg2+2+

5-15 %

70-80%

10 %

ManejoManejo renal de renal de outrosoutros ííonsons -- MgMg2+2+

SADAH