Determinantes da FG

Figura 27-3. Efeito do tamanho e carga elétrica da dextrana sobre a sua filtrabilidade pelos capilares glomerulares. Um valor de 1,0 indica que a substância é filtrada tão livremente quanto a água, enquanto um valor de 0 indica que ela não é filtrada. Dextranas são polissacarídeos que podem ser manufaturados como moléculas neutras ou com cargas positivas ou negativas e com variados pesos moleculares.

 

DETERMINANTES DA FG

 

A FG é determinada (1) pela soma das forças hidrostáticas e

coloidosmóticas através da membrana glomerular que fornecem a pressão

efetiva de filtração; e (2) pelo coeficiente glomerular K . Expressa f

matematicamente, a FG é igual ao produto de K pela pressão líquida de f

filtração:

 

FG = K × Pressão líquida de filtração f

 

A pressão efetiva de filtração representa a soma das forças hidrostáticas e

coloidosmóticas que favorecem ou se opõem à filtração através dos

capilares glomerulares (Figura 27-4). Essas forças incluem (1) a pressão

hidrostática, nos capilares glomerulares (pressão hidrostática glomerular,

P ) que promove a filtração; (2) a pressão hidrostática na cápsula de G

Bowman (P ), por fora dos capilares que se opõe à filtração; (3) a pressão B

coloidosmótica das proteínas plasmáticas (p ) que se opõe à filtração; e (4) G

a pressão coloidosmótica das proteínas na cápsula de Bowman (p ) que B

promove a filtração. (Sob condições normais, a concentração de proteínas,

no filtrado glomerular é tão baixa que a pressão coloidosmótica do líquido,

na cápsula de Bowman, é considerada nula.)

Portanto, a FG pode ser expressa como:

 

FG = K + × (P − P − p p ) f G B G B

 

Embora os valores normais para os determinantes da FG não tenham sido

medidos diretamente em seres humanos, eles foram estimados em animais,

como cães e ratos. Com base nos resultados em animais, as forças normais

aproximadas, que favorecem e se opõem à filtração glomerular nos seres

humanos, são as seguintes (Figura 27-4):

Forças Favoráveis à Filtração (mmHg)

Pressão hidrostática glomerular 60

Pressão coloidosmótica na cápsula de Bowman 0

Forças que se Opõem à Filtração (mmHg)

Pressão hidrostática na cápsula de Bowman 18

Pressão coloidosmótica nos capilares glomerulares 32

Pressão efetiva de filtração = 60 − 18 − 32 = +10 mmHg

 

Alguns desses valores podem ser substancialmente alterados em diferentes

condições fisiológicas, enquanto outros são alterados principalmente em

estados patológicos, como discutido adiante.

Figura 27-4. Resumo das forças que causam filtração pelos capilares glomerulares. Os valores mostrados são estimados para seres humanos saudáveis.

 

O AUMENTO NO COEFICIENTE DE FILTRAÇÃO

GLOMERULAR ELEVA A FG

 

O K é a medida do produto da condutividade hidráulica e da área de f

superfície dos capilares glomerulares. O K não pode ser medido f

diretamente, mas é estimado experimentalmente pela divisão da intensidade

da filtração glomerular pela pressão efetiva de filtração:

 

K = FG/Pressão efetiva de filtração f

 

Como a FG total para ambos os rins é de cerca de 125 mL/min e a pressão

efetiva de filtração é de 10 mmHg, o K normal é calculado f

aproximadamente 12,5 mL/min/mmHg de pressão de filtração. Quando o

K é expresso por 100 gramas de peso renal, seu valor é 4,2 mL/min/mmHg, f valor cerca de 400 vezes mais alto que o K da maioria dos outros sistemas f

capilares do corpo; o K médio, de muitos outros tecidos no corpo, é de f

apenas cerca de 0,01 mL/min/mmHg por 100 gramas. Esse alto K para os f

capilares glomerulares contribui, de modo acentuado, para a rápida

intensidade de filtração do líquido.

Embora o K elevado aumente a FG e o K diminuído reduza a FG, f f

alterações no K , provavelmente não são mecanismos primários para a f

regulação normal da FG no dia a dia. Algumas doenças, no entanto,

reduzem o K pela diminuição do número de capilares glomerulares f

funcionantes (portanto, reduzindo a área de superfície para filtração) ou

pelo aumento da espessura da membrana capilar glomerular e redução da

sua condutividade hidráulica. Por exemplo, hipertensão crônica não

controlada e diabetes melito gradualmente reduzem o K pelo aumento da f

espessura da membrana capilar glomerular e, eventualmente, pela lesão

grave dos capilares, o que ocasiona perda da função capilar.

 

A PRESSÃO HIDROSTÁTICA AUMENTADA NA

CÁPSULA DE BOWMAN DIMINUI A FG

 

Medidas diretas da pressão hidrostática, na cápsula de Bowman, utilizando

micropipetas em diferentes pontos no túbulo proximal em animais

experimentais sugerem que uma estimativa razoável para pressão, na

cápsula de Bowman em adultos, é cerca de 18 mmHg sob condições

normais. Aumentando-se a pressão hidrostática na cápsula de Bowman,

reduz-se a FG, enquanto ao se diminuir essa pressão, a FG se eleva. No

entanto, alterações na pressão da cápsula de Bowman normalmente não

servem como meio primário de regulação da FG.

Em certas condições patológicas, associadas à obstrução do trato urinário,

a pressão na cápsula de Bowman pode aumentar, de forma acentuada, causando redução grave da FG. Por exemplo, precipitação de cálcio ou de

ácido úrico pode levar à formação de “cálculos” que se alojam no trato

urinário, frequentemente no ureter e, dessa maneira, obstruindo a

eliminação da urina e aumentando a pressão na cápsula de Bowman. Essa

situação reduz a FG e, eventualmente, pode ocasionar hidronefrose

(distensão e dilatação da pelve renal e dos cálices) e lesar ou até mesmo

destruir o rim, a menos que a obstrução seja revertida.

 

A PRESSÃO COLOIDOSMÓTICA CAPILAR AUMENTADA

REDUZ A FG

À medida que o sangue passa da arteríola aferente ao longo dos capilares

glomerulares para as arteríolas eferentes, a concentração de proteínas

plasmáticas aumenta por cerca de 20% (Figura 27-5). A razão para esse

aumento é que aproximadamente um quinto do líquido nos capilares passa

por filtração para o interior da cápsula de Bowman, concentrando as

proteínas plasmáticas glomerulares que não são filtradas. Assumindo-se que

a pressão coloidosmótica do plasma, que entra nos capilares glomerulares,

seja de 28 mmHg, esse valor geralmente aumenta para cerca de 36 mmHg,

quando o sangue alcança a terminação eferente dos capilares. Portanto, a

pressão coloidosmótica média das proteínas plasmáticas nos capilares

glomerulares, fica entre 28 e 36 mmHg, ou em torno de 32 mmHg.

Assim, dois fatores que influenciam a pressão coloidosmótica nos

capilares glomerulares são (1) a pressão coloidosmótica no plasma arterial;

e (2) a fração de plasma filtrada pelos capilares glomerulares (fração de

filtração). Aumentando-se a pressão coloidosmótica do plasma arterial,

eleva-se a pressão coloidosmótica nos capilares glomerulares, que, por sua

vez, diminui a FG.

Aumentando-se a fração de filtração também se concentram as proteínas

plasmáticas e se eleva a pressão coloidosmótica glomerular (Figura 27-5). Como a fração de filtração é definida como FG/fluxo plasmático renal, a

fração de filtração pode ser aumentada pela elevação da FG ou pela redução

do fluxo plasmático renal. Por exemplo, redução do fluxo plasmático renal,

sem nenhuma alteração inicial na FG, tenderia a aumentar a fração de

filtração, o que elevaria a pressão coloidosmótica nos capilares

glomerulares e reduziria a FG. Por essa razão, alterações do fluxo

sanguíneo renal podem influenciar a FG, independentemente de variações

da pressão hidrostática glomerular.

Com o aumento do fluxo sanguíneo renal, fração mais baixa de plasma é

inicialmente filtrada para fora dos capilares glomerulares, causando

elevação mais lenta na pressão coloidosmótica, nos capilares glomerulares e

menos efeito inibidor da FG. Consequentemente, até mesmo, com pressão

hidrostática glomerular constante, a maior intensidade do fluxo sanguíneo

para o glomérulo tende a aumentar a FG, e menor intensidade do fluxo

sanguíneo tende a diminuir a FG.

 

Figura 27-5. Aumento na pressão coloidosmótica no plasma que flui através dos capilares glomerulares. Normalmente, cerca de um quinto do líquido dos capilares glomerulares filtra para o interior da cápsula de Bowman, dessa forma concentrando as proteínas plasmáticas que não são filtradas. Aumentos na fração de filtração (taxa de filtração glomerular/fluxo plasmático renal) elevam a taxa com a qual a pressão coloidosmótica do plasma sobe ao longo dos capilares glomerulares; diminuições na fração de filtração têm o efeito oposto.

 

A PRESSÃO HIDROSTÁTICA CAPILAR GLOMERULAR

AUMENTADA ELEVA A FG

A pressão hidrostática capilar glomerular foi estimada em cerca de 60

mmHg nas condições normais. Variações da pressão hidrostática glomerular

servem como modo primário para a regulação fisiológica da FG. Aumentos

da pressão hidrostática glomerular elevam a FG, enquanto diminuições da

pressão hidrostática glomerular reduzem a FG.

A pressão hidrostática glomerular é determinada por três variáveis, cada

uma das quais sob controle fisiológico: (1) pressão arterial; (2) resistência

arteriolar aferente; e (3) resistência arteriolar eferente.

O aumento da pressão arterial tende a elevar a pressão hidrostática

glomerular e, portanto, aumentar a FG. (No entanto, como será discutido

adiante, esse efeito é atenuado por mecanismos autorregulatórios que

mantêm a pressão glomerular relativamente constante durante flutuações da

pressão arterial.)

A resistência aumentada das arteríolas aferentes reduz a pressão

hidrostática glomerular e diminui a FG (Figura 27-6). De modo oposto, a

dilatação das arteríolas aferentes eleva tanto a pressão hidrostática

glomerular quanto a FG.

A constrição das arteríolas eferentes aumenta a resistência ao fluxo de

saída dos capilares glomerulares. Esse mecanismo eleva a pressão

hidrostática glomerular, e, enquanto o aumento da resistência eferente não

reduzir demasiadamente o fluxo sanguíneo renal, a FG se elevará

discretamente (Figura 27-6), No entanto, como a constrição arteriolar

eferente também reduz o fluxo sanguíneo renal, a fração de filtração e a

pressão coloidosmótica glomerular aumentam, à medida que a resistência

arteriolar eferente se eleva. Portanto, se a constrição das arteríolas eferentes é grave (mais que três vezes o normal), a elevação da pressão

coloidosmótica excede o aumento na pressão hidrostática capilar

glomerular, causada pela constrição arteriolar eferente. Quando essa

situação ocorre, a força efetiva de filtração na realidade diminui,

provocando redução na FG.

Assim, a constrição arteriolar eferente tem efeito bifásico na FG (Figura

27-7). Em níveis moderados de constrição ocorre leve aumento da FG, mas

com maior constrição há queda da FG. A causa primária para eventual

diminuição da FG é a seguinte: conforme a constrição eferente se agrava, e

a concentração de proteínas plasmáticas aumenta, ocorre elevação rápido

não linear da pressão coloidosmótica causado pelo efeito Donnan; quanto

maior a concentração proteica, mais rapidamente a pressão coloidosmótica

se elevará por causa da interação dos íons ligados às proteí nas plasmáticas,

que também exercem efeito osmótico com as cargas negativas das proteínas

plasmáticas, como discutido no Capítulo 16.

Em resumo, a constrição de arteríolas aferentes reduz a FG. Entretanto, o

efeito da constrição arteriolar eferente depende do grau de constrição;

constrição eferente moderada eleva a FG, mas constrição eferente grave

(aumento na resistência de mais de três vezes) tende a reduzir a FG.

A Tabela 27-2 resume os fatores que podem diminuir a FG.

Figura 27-6. Efeito dos aumentos na resistência arteriolar aferente (RA, parte superior) ou na resistência arteriolar eferente (RE, parte inferior) no fluxo sanguíneo renal, na pressão

hidrostática glomerular (P ) e no filtrado glomerular (FG). G

Figura 27-7. Efeito da alteração na resistência arteriolar aferente ou resistência arteriolar eferente na taxa de filtração glomerular e no fluxo sanguíneo renal.

 

Tabela 27-2 Fatores que Podem Diminuir a Taxa de Filtração Glomerular (FG)

Determinantes

Físicos* Causas Fisiológicas/Fisiopatológicas

↓K → ↓FG Doença renal, diabetes melito, hipertensão f

↑P → ↓FG Obstrução do trato urinário (p. ex., cálculos renais) B

↑p → ↓FG ↓ Fluxo sanguíneo renal, proteínas plasmáticas aumentadas G