Fisiologia Renal - Controle da Volemia e da Osmolaridade

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CONTROLE DA VOLEMIA E OSMOLARIDADE 
CONTROLE DA VOLEMIA 
Define-se volemia como a quantidade de sangue total de 
um indivíduo. Volemia globular é a quantidade das células 
sanguíneas, enquanto a volemia plasmática representa o 
volume de plasma na circulação. 
O valor da volemia globular para homens é de 30,5 ml/kg 
e para mulheres é de 23,5 ml/kg. O valor para a volemia 
plasmática é de 43,5 ml/kg para ambos os sexos e a 
volemia total tem um valor de 74 ml/kg para homens e 67 
ml/kg para mulheres. 
A manutenção da volemia plasmática, ou apenas volemia, 
é de fundamental importância. O ganho de água e outros 
líquidos advém do mecanismo da sede, da água contida 
nos alimentos e do metabolismo (menor parcela). 
Ademais, a perda de água se faz pela urina (maior valor), 
pelas fezes, suor e respiração. O organismo só consegue 
controlar com eficiência a ingesta oral e a perda renal, 
assim, os mecanismos renais no controle da volemia se 
fazem pela excreção de um volume elevado ou diminuído 
de urina, com uma urina diluída ou concentrada, 
respectivamente. 
SECREÇÃO DE ADH PELA NEUROHIPÓFISE 
A secreção de ADH pela neurohipófise deve-se a: 
1) Variações do volume plasmático; 
2) Variações da osmolaridade plasmática (principal); 
3) Variações da pressão arterial. 
Outros fatores podem promover estímulos para a sua 
secreção (náusea, angiotensina II e nicotina) ou inibição 
(ANP, álcool e bradicinina). Vale ressaltar que, a variação 
da osmolaridade plasmática menor que 1% já é suficiente 
para alterar a secreção de ADH, visto que, os 
osmoceptores hipotalâmicos são altamente sensíveis. 
 
Receptores localizados no átrio e em grandes vasos 
pulmonares são os responsáveis por gerar informações 
que vão até o hipotálamo das variações de “baixa” pressão 
e os baroceptores do seio aórtico e carotídeo são 
responsáveis pelas variações de “alta” pressão, ambos 
fazendo uma sinapse no tronco cerebral antes de chegar 
no hipotálamo. 
MECANISMOS DE CONTROLE DA VOLEMIA 
O controle da volemia se faz por: 
1) Os osmoceptores hipotalâmico controlam a secreção 
do ADH; 
2) O ADH secretado pela neurohipófise age nos TCD e TC 
renais; 
3) O ADH promove a formação dos canais de água 
(aquaporinas) e permite o fluxo de água dos túbulos 
renais (TC, principalmente) para o interstício medular 
renal; 
4) O ADH permite a secreção de ureia do TC para o 
interstício (difusão facilitada) que auxilia na 
manutenção da osmolaridade medular; 
5) A água reabsorvida no TCD e TC segue para a parte 
ascendente da vasa reta e retorna à circulação. 
MODO DE AÇÃO DO ADH 
O ADH liga-se no receptor basolateral da célula do TC 
denominado de V2 (de vasopressina), ativa a proteína G, 
que por sua vez, ativa a Adenil ciclase e promove a 
formação do AMPc, este que ativa a fosfodiesterase, 
levando a formação da proteína cinase A (PKA) que resulta 
na inserção de vesículas de canais de água denominadas 
de aquaporina 2 (AQP2) na membrana apical e, também, 
no núcleo leva a formação de novas AQP2. As AQP 3 e 4 
estão na membrana basal. 
 
Beatriz Loureiro 
O ADH também aumenta a permeabilidade do TC a ureia 
por meio do sistema AMPc/PKA e está associado à 
fosforilação dos receptores UT-A1 e UT-A3 
(transportadores de ureia), e permite a difusão facilitada 
da ureia do TC para o interstício. Esta ureia é responsável 
(40%) para a manutenção do gradiente hiperosmótico da 
medula renal. 
Quando a osmolaridade plasmática estiver aumentada, o 
volume plasmático ou a pressão sanguínea estivem 
reduzidos, é induzido o mecanismo da sede para repor o 
volume de água no organismo; a sensação da sede é 
satisfeita já pelo ato de beber água (ação neural), mesmo 
antes da água ser absorvida pelo TGI. 
CONTROLE DA OSMOLARIDADE 
Define-se osmolaridade plasmática como o número de 
partículas osmoticamente ativas de um soluto presente 
em um litro do plasma (solvente). 
A osmolaridade plasmática é dada pelos íons catiônicos 
(expressos em mosm/l), sendo estes: 
• Na+ = 142; 
• K+ = 4,2; 
• Ca++ = 1,3; 
• Mg+ = 0,8. 
Pelos íons aniônicos: 
• Cl- = 106; 
• HCO3- = 24; 
• H2PO4- = 2. 
Substâncias osmoticamente ativas não iônicas: 
• Glicose = 5,6; 
• Ureia = 4,0; 
• Proteínas = 1,2; 
• Outras = 4,6 mosm/l. 
Cerca de 80% da osmolaridade plasmática é devido ao 
cloreto de sódio. O valor da osmolaridade do plasma é de 
300 mosm/l e a pressão osmótica é de 5,44 mmHg. 
A osmolaridade e o volume plasmático guardam estreita 
relação entre si. Se um indivíduo aumentar a ingesta de 
sal, há aumento da osmolaridade e expansão volêmica 
(sede). Apesar desta relação, o controle renal do conteúdo 
de água e sal são distintos e, em partes, independentes. 
Enquanto o controle do volume de água é regulado pelos 
níveis circulantes de ADH, o controle da osmolaridade 
(NaCl) é realizado pelos níveis circulantes aldosterona e do 
peptídeo natriurético atrial (ANP). 
ALDOSTERONA 
É um hormônio esteroide derivado do colesterol, da classe 
dos mineralocorticoides, produzidos pelas células da zona 
glomerulosa do córtex da glândula adrenal (ou supra-
renal). A sua concentração plasmática é de 5 a 8 ng%, e é 
transportada nas formas livres no plasma e ligada a 
proteínas. 
Efeitos fisiológicos 
Os efeitos fisiológicos principais da aldosterona são o 
aumento da reabsorção tubular renal de sódio (o cloreto 
segue o sódio) e água (por osmose) e secreção de potássio 
e o íon hidrogênio. A aldosterona é um hormônio que 
controla a natremia (concentração de sódio no plasma) e 
a calemia (concentração de potássio no plasma). 
A potência dos efeitos fisiológicos dos mineralocorticoides 
são: 
1) Aldosterona: 90% dos efeitos (principal); 
2) Desoxicorticosterona: 3% dos efeitos; 
3) Corticosterona: 7% dos efeitos. 
Principais estímulos 
Os principais estímulos para a secreção da aldosterona são 
os níveis elevados de angiotensina II (e a III discretamente) 
e de potássio (hipercalemia). 
A angiotensina II advém do Sistema Renina-Angiotensina-
Aldosterona (SRAA) e a elevação de apenas 3 mEq/l na 
concentração de potássio plasmático aumenta os níveis de 
aldosterona em cerca de 8 a 10 vezes. A aldosterona é 
degradada no fígado e excretada parte pela bile e parte 
pelos rins. 
A perda total de aldosterona (adrenalectomia) leva a 
severa depleção de sódio (hiponatremia) e aumento da 
concentração de potássio (hipercalemia) as quais levam 
ao óbito entre 3 a 15 dias. 
Modo de ação da aldosterona 
Ela apresenta um efeito via núcleo da célula tubular renal, 
formando as proteínas indutoras (ação genômica) e uma 
ação mais rápida (ação não genômica), aumentando a 
permeabilidade ao íon potássio para a sua secreção. 
A aldosterona, por ser lipossolúvel, vai até o núcleo da 
célula tubular (via receptores específicos) e induz a 
formação de proteínas indutoras que irão formar os canais 
para a reabsorção do sódio. 
Beatriz Loureiro 
As proteínas indutoras migram até a membrana apical e 
cria os canais de sódio que difundem passivamente para a 
célula tubular e dela para os espaços intercelulares por 
meio de transporte ativo pela bomba de sódio-potássio 
ATPase. O K+ é secretado ativamente para o lúmen. 
 
O Aparelho Justaglomerular é composto pelas células da 
mácula densa (no início do TCD, ao lado das arteríolas) e 
das células justaglomerulares. Variações no fluxo de sódio 
na mácula densa informa (de forma desconhecida) as 
células justaglomerulares a produzirem a enzima renina, 
estocadas em grânulos de secreção e são lançadas na 
circulação renal. 
 
Secreção de renina 
A secreção de renina deve-se a 3 fatores, sendo estes: 
1) Pressão de Perfusão: quando está reduzida é 
detectada pela arteríola aferente (barorreceptores de 
alta pressão) e induz a secreção de renina; 
2) Ativação dos Nervos Simpáticos: o aumento do tônus 
do SNS na arteríola aferente e aumenta a secreção de 
renina; 
3) Ação da Mácula Densa: quando a liberação de NaCl 
pela mácula densa é reduzida, a secreção de renina é 
aumentada.A renina cliva a molécula de angiotensiogênio (14 aa), 
formando a angiotensina I, uma molécula com 10 aa, sem 
efeitos fisiológicos. No entanto, a ação da Enzima 
Conversora da Angiotensina, a ECA, produzida nos 
pulmões e um pouco nos rins, tem a capacidade de formar 
a angiotensina II (8 aa), com muitos efeitos fisiológicos. 
A angiotensina III (7 aa) aumenta discretamente a 
secreção de aldosterona. Os efeitos fisiológicos da 
angiotensina II (muito potentes) são: 
1) Estimulação de secreção de aldosterona das supra-
renais (principal efeito de ação renal); 
2) Vasoconstrição arteriolar acentuada, aumentando a 
PA; 
3) Estimulação da secreção do hormônio antidiurético 
(ADH); 
4) Indução do mecanismo central da sede; 
5) Aumento da reabsorção tubular renal de cloreto de 
sódio. 
A aldosterona age basicamente no TC pela translocação 
dos canais de sódio na membrana apical, promovendo a 
reabsorção do sódio. Como co-transporte, o íon cloreto é 
reabsorvido passivamente com o sódio, devido ao 
potencial elétrico. A água segue, por osmose, a reabsorção 
do cloreto de sódio. Tem-se, então, reabsorção de NaCl 
sem alteração da osmolaridade plasmática. 
PEPTÍDEO NATRIURÉTICO ATRIAL (ANP) 
É um hormônio produzido pelas células atriais do coração, 
é formado por um anel peptídeo de 17 aa e duas hastes 
com 11 aa, totalizando 28 aa e apresenta uma meia vida 
de 2 a 4 minutos. 
O ANP, também chamado de cardionatrina (antigamente 
como ANF) determinou a conexão hormonal entre o 
coração e rim, podendo, assim, o coração ser considerado 
um órgão endócrino. 
O estímulo para a secreção de ANP é uma expansão 
volêmica ou aumento da pressão sanguínea. Os 
barorreceptores de baixa pressão estão localizados nos 
átrios e no ventrículo direito e respondem ao estiramento 
(pelo enchimento cardíaco aumentado). 
Os peptídeos natriuréticos atuam na regulação da 
volemia, da osmolaridade e da pressão arterial, 
promovendo basicamente a natriurese (perda renal de 
sódio) e, como consequência, do cloreto (e assim do NaCl) 
e da água, sem variações grandes da osmolaridade. 
Vale ressaltar que, existe outra molécula semelhante, 
também produzida no ventrículo direito, chamada de BNP 
(peptídeo natriurético cerebral), com vida média de 20 
minutos. O efeito fisiológico do ANP e do BNP são os 
mesmos, mas o ANP é mais potente, apesar de menor 
Beatriz Loureiro 
concentração plasmática (40 pg/ml) em relação ao BNP 
(80 pg/ml). 
Efeitos renais do ANP 
Os efeitos renais do ANP são: 
1) Natriurese (excreção de sódio) e diurese (excreção de 
água), reduzindo no TC a reabsorção ativa de NaCl e 
água; 
2) Vasodilatação da arteríola aferente e constrição da 
eferente, com elevação da TGF e da carga filtrada de 
sódio; 
3) Inibição parcial da secreção de renina pelas células do 
aparelho justaglomerular; 
4) Inibição parcial da secreção de angiotensina II (pela 
redução dos níveis de renina); 
5) Inibição parcial da secreção de aldosterona pela 
supra-renal; 
6) Inibição parcial da secreção de ADH pela 
neurohipófise; 
7) Provável secreção de uma molécula pelos rins com 
efeitos semelhantes ao ANP chamada de urodilatina. 
As ações renais do ANP se fazem por meio do mensageiro 
GMPc que inibe os canais ativos de cátions na membrana 
apical da célula tubular por redução da atividade da 
bomba de sódio-potássio ATPase, diminuindo a 
reabsorção ativa de sódio e aumentando, assim, a sua 
excreção. 
Efeitos circulatórios 
Os efeitos circulatórios do ANP são: 
1) Vasodilatação venosa e arterial; 
2) Inibição dos efeitos constritores da angiotensina II, 
catecolaminas e endotelina. 
Efeitos sobre o SNC do ANP 
Os efeitos sobre o SNC do ANP são: 
1) Redução do tônus simpático periférico; 
2) Redução do reflexo da sede no hipotálamo; 
3) Redução da secreção de ADH pela neurohipófise. 
Aldosterona: promove a reabsorção renal de sódio 
(retendo sódio no organismo) 
ANP (Peptídeo Natriurético Atrial): promove a secreção 
renal de sódio (eliminando sódio do organismo). 
 
 
Ações renais frente a alterações da volemia e 
osmolaridade plasmática 
 
Resumo 
 
MECANISMO DA SEDE 
Sede é a sensação consciente do indivíduo para buscar a 
reposição de líquidos no organismo. Este mecanismo 
ocorre quando há elevação da osmolaridade plasmática 
(principal), redução volêmica ou pressórica (exemplos: 
hemorragia ou transpiração excessiva), aspectos sociais e 
culturais (exemplo: beber numa festa), ou por alguma 
doença que afete a função renal (exemplo: diabetes 
insipido). 
Uma elevação da osmolaridade plasmática de apenas 2 a 
3% desencadeia forte sensação de sede, porém, para a 
mesma intensidade da sensação de sede, a volemia ou 
pressão arterial pode reduzir de 10 a 15%. O limiar da sede 
inicia-se em torno de 294 mosm/l e torna-se intenso ao 
redor de 310 mosm/l. Em um mecanismo de sede normal 
e livre acesso a água, a osmolaridade é mantida constante 
apesar de poder existir grandes variações nos mecanismos 
de formação da urina concentrada. 
No diabético insipido (incapacidade de secretar o ADH), a 
ingesta e a excreção de água pode ser até superior a 10 
litros/dia, sem alterar a osmolaridade plasmática (o 
volume de água que “sai” é o mesmo que “entra”). 
Beatriz Loureiro 
Os osmoceptores estão localizados no órgão vascular da 
lâmina terminal (OVLT) e no órgão subfornical (OSF) 
localizados no hipotálamo. Eles recebem influencias dos 
receptores de alta e baixa pressão (volemia), dos 
receptores da orofaringe e do TGI (umidificação das 
mucosas), níveis de angiotensina II (importante) e ADH, 
influências do hipotálamo (térmicas e límbicas) e do córtex 
cerebral (conscientes ou não). 
 
Os osmoceptores localizados no órgão vascular da lâmina 
terminal (OVLT) detectam variação da concentração de 
sódio, pois a infusão de uma solução hipertônica de 
cloreto de sódio em animais gera antidiurese, mas a 
infusão de solução hipertônica de sacarose (ou ureia) 
suprime esta resposta. A desidratação destes receptores 
gera potenciais de ação que atingem os núcleos supra-
óptico e paraventricular (muito próximos) e estes 
desencadeiam potenciais de ação para a secreção de ADH 
da neurohipófise e a sede. 
O ato de beber água gera impulsos nervosos aferentes de 
origem na orofaringe que suprime temporariamente a 
sensação da sede, mesmo antes da absorção do TGI e das 
correções da osmolaridade e volemia plasmáticas. A 
ingestão de água também é influenciada por fatores 
sociais e culturais. 
DOENÇAS NEFRÓTICAS 
GLOMERULONEFRITE 
É uma inflamação e um dano nos capilares glomerulares. 
A glomerulonefrite começa com acúmulo de complexos 
antígeno-anticorpos das células glomerulares, com 
formação lenta de processo inflamatório, espessamento 
da membrana capilar, invasão de tecido fibroso, com 
redução acentuada da filtração glomerular (redução do kf) 
que evolui para a incapacidade de haver a filtração 
glomerular, apresenta proteinúria, hematúria e edema de 
extremidades. 
As causas principais são infecções, doenças vasculares e 
autoimunes. O tratamento depende da causa primária e 
inclui correção da hipertensão, administração de 
antibióticos, corticosteroides e imunossupressores. 
PIELONEFRITE 
É uma inflamação do rim, em geral, causada por bactérias. 
Os sintomas são febre, náuseas, ardor ao urinar, podendo 
evoluir para insuficiência renal e sepse. Os principais 
fatores de risco são as infecções recorrentes do trato 
urinário, relações sexuais de risco e obstrução do ureter; 
acomete mais mulheres que homens. 
O tratamento envolve a administração de antibióticos, a 
ciprofloxacina e, se associado a cálculos renais, uma 
intervenção cirúrgica pode ser necessária. 
SÍNDROME NEFRÓTICA 
Também chamada de nefrose, é uma patologia renal que 
caracteriza-se por elevação acentuada da permeabilidade 
capilar glomerular que implica em perda significante de 
proteínas (proteinúria) que desencadeia hipoproteinemia, 
edemas, ascite, urina turva e sensação de cansaço. 
As principaiscausas podem ser a glomeruloesclerose, 
nefropatia membranosa, lúpus, presença de lesão do 
glomérulo renal, hepatite B, drogas e câncer. O 
tratamento foca a origem da doença, como a hipertensão, 
diabetes ou acidentes tromboembólicos e não há 
medicação específica. 
DIABETES INSIPIDO 
Também grafado como insipitus, é uma doença 
caracterizada pela redução acentuada na secreção de ADH 
pela neurohipófise ou resistência dos receptores do ADH 
nos TCD e TC renais. 
A Diabetes Insipido (DI) pode ser classificada em 4 tipos, 
sendo: 
1) DI central: dano no hipotálamo (ato cirúrgico, 
infecções, AVC ou tumor central) que reduz ou anula 
a secreção de ADH. É o tipo mais frequente; 
2) DI nefrogênico: quando há lesão grave renal (nos 
néfrons); é rara; 
3) DI por polidipsia: causada por defeito no mecanismo 
da sede; 
4) DI gestacional: ocorre somente durante a gestação. 
Seu diagnóstico é feito em função dos níveis circulantes de 
ADH com restrição da ingesta de água, do volume e 
osmolaridade plasmática (diurese), ao volume de água 
ingerido (dispepsia) e a urina não apresentar moléculas de 
glicose (sem glicosúria). O tratamento se faz com a 
Beatriz Loureiro 
administração de doses de desmopressina (um análogo 
sintético do ADH). 
INSUFICIÊNCIA RENAL 
Pode ser classificada em aguda (IRA) ou crônica (IRC), 
quando os rins deixam de funcionar ou reduzem sua 
eficiência, apresentando redução da TFG e acúmulo de 
metabólitos no sangue. As causas mais comuns da IRA são 
a redução da pressão arterial, bloqueio do trato urinário e 
síndrome hemolítica-urêmica. As causas da IRC são a 
hipertensão arterial, nefropatia diabética, síndrome 
nefrótica e doença renal policística. 
Os sintomas são a diurese acentuada, edema, náuseas e 
vômitos, fadiga e uremia. O tratamento, na fase aguda, 
inclui hemodiálise ou diálise peritoneal e até transplante 
renal; na fase crônica inclui diuréticos, antibióticos (para 
prevenir infecções), restrição alimentar (sódio e potássio) 
e de líquidos. 
DOENÇA RENAL POLICÍSTICA 
Também denominada de síndrome renal policística, é uma 
doença genética que afeta os rins, é hereditária (mutações 
nos genes PKD1) que leva a formação de vários cistos 
(tumor benigno com crescimento lento e indolor). 
Manifesta-se com alterações da função renal, é uma 
doença sistêmica que pode acometer outros órgãos 
(fígado e pâncreas). Está relacionado à imunidade do 
paciente e os leucócitos contribuem para a lesão tecidual, 
devido à produção de mediadores inflamatórios e 
relacionam-se com os genes dos receptores de citocinas. 
Os sintomas são a hipertensão arterial, cansaço, dor 
lombar, hematúria e infecções do trato urinário. O 
diagnóstico é feito por ultrassom e não há tratamento 
específico para a doença, só a redução dos sintomas. 
NEFRITE INTERSTICIAL 
É caracterizada por uma inflamação renal com lesão nos 
túbulos renais e no tecido intersticial. Seu aparecimento 
deve-se a uma reação imunológica a um fármaco, 
neoplasia, doença autoimune ou alteração metabólica. 
As principais causas são por quimioterápicos, infecções 
renais, nefropatia idiopática e, principalmente, reação 
imunológica a certos fármacos. Os sintomas incluem 
proteinúria, leucocitúria, hematúria, febre, dor lombar e 
nas articulações e micção frequente. O tratamento deve 
ter correções da dieta, descontinuar o fármaco que levou 
à reação imunológica e o uso de antibióticos (outras 
infecções) e anti-inflamatórios não esteroides. 
SÍNDROME DE LIDDLE 
É um distúrbio hereditário raro, com mutações nos genes 
SCNNIB e SCNNIG, nos quais os túbulos renais (TC) 
excretam muito potássio, mas reabsorve muito sódio e 
água, de forma semelhante ao hiperaldosteronismo. Está 
aumentada a atividade dos canais de sódio, levando a um 
quadro hipertensivo. 
Os sintomas incluem hipertensão, retenção de líquidos, 
alcalose do tipo metabólica e hipopotassemia. O 
tratamento se faz com a utilização de diuréticos 
poupadores de potássio, como a amilorida. 
CONCLUSÃO 
A regulação da volemia e da osmolaridade plasmática são 
importantes para a manutenção das condições ideais de 
funcionamento celular e biológico. 
 
 
 
 
 
Beatriz Loureiro