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Sistema Urinário Ambos os rins estão localizados próximos a parede abdominal posterior e fora da cavidade peritonial. Cada rim recebe suprimento de sangue vindo do coração através da aorta abdominal. Logo, o sangue chega aos rins por duas importantes artérias, a artéria renal esquerda e a artéria renal direita. Finalizando o circuito renal, o sangue sai dos rins em direção ao coração a partir da veia renal, que se conecta a veia cava inferior, chegando ao seu destino. O sistema urinário é composto por algumas estruturas as quais permitem o seu funcionamento. São elas: Rim, ureter, bexiga urinária e uretra. Contudo, a função urinária é desempenhada em sua maior parte pelos rins. FUNÇÃO E ESTRUTURA DOs RINS O néfron é a unidade funcional do rim. Consiste em um conjunto de túbulos formado por células especializadas e importantes para a produção da urina. Essa unidade funcional está localizada parte na região medular e parte na região cortical. Estima-se que cada rim possui cerca de 1 milhão de néfrons. Cada néfron possui diversas estruturas. Entre elas estão: Corpúsculo renal, tubo contorcido proximal, tubo contorcido distal, arteríola aferente, arteríola eferente, ducto coletor e alça de Henle. Cápsula renal: Membrana que envolve todo o rim, servindo de proteção e definindo os seus limites. Córtex renal: Região mais externa e periférica, localizada logo a após a capsula renal. Medula renal: Região mais interna, localizada logo após o córtex renal, onde encontra-se ductos coletores de urina. É formada por pirâmides renais, que são intercaladas por colunas renais. Cálice menor: Região próxima ao ápice da pirâmide renal, para onde migram os ductos coletores para a saída da urina. Cálice maior: Espaço formado pela união de dois cálices menores. Pélvis renal: Espaço formado pela união dos cálices maiores, que conduzirá a urina produzida para o ureter. NÉFRONS Representação esquemática do rim Corpúsculo renal: Estrutura formada pela cápsula de Bowman, que envolve uma rede de vasos capilares chamada glomérulo. Tubo contorcido proximal: Estrutura que encontra-se próxima ao corpúsculo renal, se projeta para a região medular e se conecta à alça de Henle. Alça de Henle: Estrutura em formato de ''U'', presente na medula renal, com parte da alça se projetando em direção ao córtex renal. Tubo contorcido distal: Estrutura que encontra-se na região cortical, mais distante do corpúsculo renal. Ducto coletor: Estrutura que encontra-se logo após o tubo contorcido proximal no córtex renal, entretanto ele se projeta em direção a medula renal, para que a urina produzida seja lançada no cálice menor. Suprimento de sangue: Após a entrada de sangue nos rins pelas artérias renais, esse suprimento chega ao néfron pela artéria arqueada, que dá origem a artéria interlobular, que por sua vez dá seguimento a arteríola aferente, responsável por levar o sangue até o corpúsculo renal. Néfron cortical: Néfron que está localizado na região cortical do rim. Tem como característica tubos contorcidos proximais e distais bastante irrigados por capilares peritubulares. Entretanto possui uma alça de Henle relativamente curta e pouco irrigada. Néfron justamedular: Néfron que está localizado na região medular do rim. Tem como característica tubos contorcidos proximais e ditais pouco irrigados em comparação com os do néfron cortical. Entretanto, possui uma alça de Henle longa e bastante irrigada por vasos retos. Contudo, o sangue filtrado, apenas com solutos maiores, como proteínas, e células do sangue, deixa o corpúsculo renal a partir da arteríola eferente, que se ramifica em capilares peritubulares e vasos retos. TIPOS DE NÉFRONS Representação esquemática do néfron Ao chegar no corpúsculo renal, a arteríola aferente forma um conjunto de capilares glomerulares, que pode ser definido como o glomérulo. O sangue chega ao glomérulo com uma pressão relativamente alta, o que favorece a passagem do sangue filtrado para o lúmen da cápsula de Bowman, estrutura que recobre o glomérulo. Com a passagem do ultrafiltrado para o lúmen da cápsula, esse composto segue então para o tubo contorcido proximal. CORPÚSCULO RENAL Representação esquemática do corpúsculo renal Podócitos: Células que estão localizadas nas paredes externas dos capilares glomerulares. Possuem a importante função de fornecer resistência aos capilares, visto que esses correm o risco de rompimento a depender do fluxo de sangue que entra no glomérulo. Mácula densa: Células sensoriais que estão localizadas em uma região do tubo contorcido distal que passa próximo às arteríolas. Essas células são sensíveis ao fluxo no tubo distal e secretam substâncias que podem afetar o diâmetro da arteríola aferente. Portanto, são capazes de controlar o fluxo de sangue que entra no glomérulo. Os podócitos estão relacionados ainda à capacidade de filtração dos capilares glomerulares. Isso ocorre pela presença dos pedicélios. Essas estruturas tornam os capilares glomerulares muito mais permeáveis do que os capilares comuns. A seletividade da filtração nas paredes do endotélio é feita a partir do tamanho e da carga elétrica das moléculas. Pedicélio: É uma projeção citoplasmática do podócito que envolve um capilar glomerular e forma um limite entre o capilar e o lúmen da cápsula de Bowman. Os espaços entre cada pedicélio é chamado de fenda de filtração. Portanto, a fenda de filtração e os poros do endotélio vascular é o que permite que haja a filtração do sangue e produção do ultrafiltrado. Portanto, não são filtradas moléculas muito grandes, como algumas proteínas, assim como moléculas carregadas negativamente, visto que a lâmina basal do endotélio possui glicoproteínas com fortes cargas negativas. É a resultante de todas as pressões que atuam no glomérulo e na cápsula de Bowman para que ocorra a formação do filtrado. PRESSÃO DE FILTRAÇÃO Pressão hidrostática no glomérulo. PG = 60mmHg Pressão coloidosmótica no glomérulo. πg = 32mmHg Pressão hidrostática na cápsula de Bowman PCB = 18mmHg Pressão coloidosmótica cápsula de Bowman πcb = despresível *Pressões aproximadas para ser humano saudável de média estatura. Portanto, temos que a pressão de filtração (Pf) = PG - PCB - πg Esse é o valor da pressão de filtração que ocorre do capilar glomerular para a cápsula de Bowman. Pf = 60 - 18 - 32 Pf = 10mmHg Essa taxa (TFG) corresponde ao volume de filtrado que é produzido em todos os néfrons por minuto. TAXA DE FILTRAÇÃO GLOMERULAR Teoricamente, quanto maior for a pressão de filtração, mais filtrado será produzido e maior será a taxa de filtração glomerular. Portanto, Pf e TFG são diretamente proporcionais. Para calcular a TFG é preciso considerar a constante de filtração glomerular (Kf). Ela representa a intensidade da filtração por milímetro de pressão de filtração, nos dois rins. Esses valores dizem respeito à quantidade filtrado que passou pela barreira de filtração nos capilares glomerulares. Entretanto, esse volume ainda passará por outras porções do néfron onde ocorrerá reabsorção de água, íons e outras substâncias. No tubo contorcido proximal: Essa é a primeira parte do néfron por onde o filtrado passará depois da barreira de filtração. 70% dos íons Ca+2 60% a 85% dos íons HCO3- 67% de água, NaCl e íons K+ 100% da glicose e aminoácidos. Kf = 12,5 mL/min . mmHg *valor aproximado para ser humano saudável de média estatura. TFG = Kf . Pf TFG = 12,5 mL/min . mmHg . 10mmHg TFG = 125mL/min ou 180L/dia REABSORÇÃO DE FILTRADO Cerca de 67% do volume do filtrado é reabsorvido nessa região. Além de: A reabsorção dessas substâncias acontece primeiramente no lúmen do tubo contorcido proximal, através de microvilosidades presentes na membrana apical das células. O conteúdo que foi reabsorvido na membrana apical das células é então excretado pela membrana basolateral para o interstício, onde será absorvido pelos capilares peritubulares,voltando então para o ciclo. Mecanismos como difusão facilitada, pinocitose moléculas transportadoras de glicose permitem que haja intensa reabsorção nessa região. O mecanismo bomba de Na+/K+ ATPase é fundamental para que o Na+ seja transportado para o interstício e então absorvido pelo capilar peritubular. Na alça de Henle: A reabsorção acontece nos dois ramos da alça, onde cada um têm suas características. Cerca de 15% do volume do filtrado é reabsorvido nessa região. Ramo fino (descendente): As células, com pouco citoplasma, mas com grande quantidade de aquaporinas, formam uma fina camada permeável onde será reabsorvida 15% da água presente no filtrado para os capilares vasos retos. Íons são pouco absorvidos nesse seguimento. Ramo espesso (ascendente): As células são maiores e com maior quantidade de citoplasma e mitocôndrias. As proteínas bombeadoras de Na+ e K+ estão presentes, permitindo grande reabsorção de sódio para os capilares vasos retos. 25% dos íons Na+, Cl-, Ca2+, K+ e HCO3- são reabsorvidos nesse segmento. A membrana dessas células possuem junções fechadas, tornando-as impermeáveis à água. Ramo fino Ramo espesso No tubo contorcido distal: Essa porção tem características semelhantes as do ramo espesso da alça de Henle. Cerca de 10% do volume do filtrado é reabsorvido nessa parte. As células ainda são rígidas e muito impermeáveis à água, mas reabsorvem aproximadamente 3% do NaCl presente no filtrado. O mecanismo de reabsorção se dá principalmente pela bomba de Na+ e K+, que ocorre na membrana basolateral das células do tubo, tornando possível a reabsorção de íons pelos capilares peritubulares. No ducto coletor: Ocorre reabsorção controlada de água e podem ser secretados e absorvidos íons K+, H+ e HCO3-. É importante lembrar que o ducto coletor começa na região cortical do rim, mas se projeta em direção à medula renal, onde está localizada sua maior parte. As células responsáveis pela reabsorção e secreção são dividas em dois tipos. Células principais: Reabsorvem água, Na+ e secretam K+. Células Intercaladas: Controlam a secreção de H+ e a reabsorção de HCO3-, portanto são importantes para o equilíbrio ácido-base. Também são capazes de reabsorver K+ e possuem permeabilidade à água dependente da ação hormonal do hormônio anti- diurético ADH. Os mecanismos de reabsorção e secreção também são mediados por bombas de Na+ e K+, com a particularidade de que, nas células intercaladas que estão localizadas na porção medular, as proteínas bombeadoras de Na+ e K+ estão voltadas para a membrana apical das células. No tubo proximal: Nessa primeira etapa de filtração, onde a maior parte do fluido já foi reabsorvida, a concentração do filtrado em relação ao interstício do córtex é isosmótica. Com o valor aproximado de 300mOsm. No ramo fino da alça de Henle: Por ser uma porção bastante permeável à água e absorver pouco soluto, o filtrado se tornará mais concentrado nessa região, ou seja, hiperosmótico em relação ao interstício. Com valor aproximado de 1200mOsm. No ramo espesso da alça de Henle: Nessa região, as células absorvem muito mais íons do que água, fazendo com que o filtrado se torne menos concentrado em relação ao interstício, ou seja, hiposmótico. Com valor aproximado de 100mOsm. No tubo distal e no ducto coletor: Ainda ocorre reabsorção de íons nessa região, entretanto, a reabsorção de água é variável, pois dependerá da ação hormonal, principalmente na porção medular do ducto coletor. Contudo, a passagem de íons e de uréia produzida pelo metabolismo de proteínas para o interstício da medula controla a hiperosmolaridade do meio intersticial. CONCENTRAÇÃO DO FILTRADO É um mecanismo renal de concentração de urina, desempenhado por um conjunto de atividades de reabsorção e secreção de íons e água que ocorre em cada porção do néfron. É importante para manter o interstício da medula renal mais concentrado e o córtex renal mais diluído, assim como para a produção de urina concentrada, o que resulta em uma menor excreção de água pela urina. MECANISMO CONTRA-CORRENTE Córtex renal Medula renal Aldosterona Fator natriurético Hormônio anti-diurético CONTROLE HORMONAL DA PRODUÇÃO DE URINA Hormônios importantes na produção de urina: Glândula adrenal: O córtex adrenal é responsável por produzir e secretar hormônios corticoesteróides, como a aldosterona. Aldosterona: É um hormônio transportado livremente pelo plasma sanguíneo e quando chega ás células do tubo contorcido distal, tem a importante função de aumentar a reabsorção de Na+2 através do aumento da expressão de proteínas bombeadoras. Hormônio natriurético (fator III): É um hormônio produzido nos átrios cardíacos em condições dependentes de aumento do volume de sangue. Possui efeito inverso à aldosterona, pois sua ação no hipotálamo inibe a secreção de ADH, resultando na secreção de água e Na+. Hormônio anti-diurético (ADH): É um hormônio produzido pelo hipotálamo e secretado pela neuro-hipófise. Ele atua no final do tubo distal e no ducto coletor, aumentando a permeabilidade e promovendo intensa reabsorção de água quando está presente. Portanto, a reabsorção nessas regiões é variável e dependente da atuação desse hormônio. Na presença de ADH: Grande reabsorção de água e produção de urina bastante concentrada. Sem a presença de ADH: Reabsorção apenas de íons e produção de grande volume de urina pouco concentrada. Por Leticia Miranda Costa - Farmácia Bioquímica | UNIFESP