Sistema Urinário: Anatomia e Funções

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ESTUDO DIRIGIDO: SISTEMA URINÁRIO
 Anatomia
	O sistema excretor é composto pelos rins, ureteres e bexiga urinária. Internamente, o rim divide-se em uma região cortical e uma região medular. É composto por milhares de túbulos denominados néfrons. Cada néfron converge para um túbulo coletor e este, para os ductos coletores. Os túbulos coletores se reúnem nos cálices renais e estes, formam o cálice maior. O cálice maior se afunila na pelve renal e origina o ureter, tubo que conduz a urina até a bexiga urinária.
Cada néfron é um túbulo que se inicia com uma abertura alargada denominada Cápsula de Bowman. Esta se afunila formando o túbulo renal, que pode ser dividido nas seguintes regiões: Túbulo Contorcido Proximal (TCP); Alça de Henle (Ramo Descendente e Ramo Ascendente); Túbulo Contorcido Distal (TCD); Túbulo Coletor.
Os rins são órgãos altamente vascularizados, supridos de sangue pela artéria renal. Esta rica vascularização é fundamental para a produção de urina, que inicia com a filtração do sangue. Resumidamente a circulação no néfron é a seguinte: arteríolas aferentes ( capilares glomerulares ( arteríolas eferentes ( capilares peritubulares. Como você deve ter percebido, o rim possui dois grupos de capilares:
Capilares Glomerulares: formados a partir das arteríolas glomerulares aferentes, arteríolas que penetram na cápsula de Bowman, onde ramificam-se formando um grupo de capilares enovelados também conhecidos como glomérulos. O sangue que sai destes capilares, ao invés de entrar em vênulas, é recolhido pelas arteríolas glomerulares eferentes. 
Capilares peritubulares: ao sair da cápsula de Bowman, a arteríola eferente a contorna e se enrola ao redor do túbulo renal. Esta arteríola se ramifica formando capilares que se enrolam ao redor dos túbulos, denominados capilares peritubulares. O sangue que flui destes capilares é recolhido por pequenas vênulas e conduzido até a veia renal.
Figura 1: Néfron
Funções dos Rins
( Função Básica: Manutenção do equilíbrio dinâmico do meio interno, participando na regulação do equilíbrio de água e eletrólitos (principalmente Na+, K+, Ca+ e H+).
(Função Excretora: São os responsáveis pela eliminação de restos do metabolismo de gorduras;restos do metabolismo de proteínas (uréia, creatinina e ácido úrico); água e íons, participando no controle da pressão osmótica e na composição e volume do líquido extracelular; substâncias diversas que foram ingeridas junto com os alimentos, administradas por via parenteral ou resultantes do metabolismo corporal; controle do equilíbrio ácido-básico, eliminando ou retendo H+ e HCO3-.
( Função Endócrina: Síntese e secreção de renina; Síntese e secreção de eritropoetina; Ativação da vitamina D (calcitriol)
Processos Básicos da Formação de Urina
( Filtração: É a passagem do sangue dos capilares glomerulares para a cápsula de Bowman. Esta passagem depende de um gradiente de pressão entre os dois lados.
Figura 2: Corpúsculo renal (cápsula de Bowman + glomérulo) onde ocorre a filtração.
( Reabsorção: É o transporte de moléculas do lúmen dos túbulos renais para o interior das células do epitélio tubular. O Na+ e alguns nutrientes (glicose, aminoácidos) são reabsorvidos ativamente enquanto a uréia e a água são reabsorvidas passivamente (porque cruzam facilmente a barreira lipídica da membrana plasmática).
Algumas drogas e poluentes também podem ser reabsorvidos passivamente. Para evitar isso, o fígado degrada algumas destas moléculas ou aumenta a sua polaridade.
A capacidade reabsortiva depende do n° de transportadores para a molécula a ser transportada. Ex.: glicose em diabéticos.
( Secreção: Transporte de moléculas do interior das células tubulares para o lúmen dos túbulos, tanto por transporte ativo como passivo.
Substâncias que costumam ser secretadas: H+, K+, produtos da decomposição de drogas, remédios,...
Figura 3: Processos básicos da formação de urina
Etapas da Formação de Urina nos segmentos do néfron
FILTRAÇÃO
Cápsula de Bowman
A formação de urina inicia com a filtração do plasma. O líquido resultante é chamado de “filtrado glomerular” e contém praticamente todas as moléculas de baixo peso molecular encontradas no plasma. Normalmente não possui proteínas, pois os capilares glomerulares são permeáveis à água e pequenos solutos e impermeaveis a moléculas grandes como as proteínas.
Pressões envolvidas na filtração:
A favor: pressão hídrica alta nos capilares glomerulares: 50mmHg. (A pressão nestes capilares é maior do que nos outros capilares perféricos).
Contra: 
pressão hídrica na cápsula de Bowman: 10mmHg (é a pressão gerada pelo líquido no interior da cápsula). 
pressão Oncótica/gradiente osmótico: 30mmHg. (criado pela diferença de proteínas entre o plasma e o filtrado).
Pressão Resultante: 10mmHg. É a força que impulsionará o plasma através dos poros para entrar nas células da cápsula de Bowman. A energia para este transporte provém da contração do ventrículo esquerdo (circulação sistêmica).
Figura 4: pressões envolvidas no processo de filtração glomerular
( Comparação entre as concentrações das principais substâncias químicas presentes no plasma, no filtrado glomerular logo após a filtração, que reabsorvidas ao longo do túbulo e na urina na humana:
	Substância	Plasma	Filtrado	Reabsorvido Urina
	Água		3000ml 180000ml	178500ml 1500ml
	Proteínas		200g	 2g	1,9g	 0,1g
	Cloreto (Cl-)	10,7g	639g	633,7g	 6,3g
	Sódio (Na+)	9,7g	 579,6g	575,0g	 4,6g
	Bicarbonato(HCO3-) 4,6	 274,5g	274,5g	 0
	Potássio (K+) 	 0,5g	29,6g	7,6g	 2,0g 
	Glicose		3,0	180,0g	180,0g	 0
	*Uréia		48,0g	53,0g	28,0g	 25,0g
	*Ácido úrico	0,15g	 8,5g	7,7g	 0,8g
	*Creatinina	0,03g	1,6g	0	 1,6g
* excretas nitrogenados
Esquema adaptado de Tortora, G. O Corpo Humano. Fundamentos de Anatomia e Fisiologia. Ed. Gunabara koogan, 2000.
(Taxa (Ritmo) de Filtração Glomerular (TGF)
É a quantidade de filtrado que se forma em ambos os rins a cada minuto.
Em adultos: 125ml/min ou 180l/dia
A TGF depende do diâmetro das arteríolas glomerulares:
Contração da arteríola aferente: diminui o fluxo sangüíneo no glomérulo, diminui a TGF.
Dilatação da arteríola aferente: aumenta o fluxo sangüíneo no glomérulo, aumenta a TGF.
REABSORÇÃO
Túbulo Contorcido Proximal
É o principal local de reabsorção. Ocorre reabsorção Na+, glicose, aminoácidos, fosfato, lactato, citrato,... 67% do Na+do filtrado é reabsorvido. O Na+ se movimenta passivamente, a favor de seu gradiente de concentração e traz de “carona” glicose, aminoácidos, lactato, fosfato e citrato, pois são movidos por “cotransportadores”. Por sua vez, estes solutos são transportados contra os seus gradientes de concentração.
Existe apenas um sistema de contra - transporte, o trocador Na+/H+; que secreta o H+ para a luz tubular, este se combina com o CO2 formando ácido carbônico, que, pela ação da anidrase carbônica, é decomposto em CO2 e H2O, que são reabsorvidos por difusão simples. Dentro da célula tubular, a anidrase carbônica reverte a reação. O gradiente de Na+ é mantido pela bomba de Na+/K+ da membrana basolateral.
A água segue passivamente. O volume de líquido diminui, mas a concentração não é alterada.
No final do TCP, o filtrado permanece isotônico com o plasma, toda a glicose e os aminoácidos do filtrado foram reabsorvidos; assim como 85% do HCO3- e a maior parte do fosfato, lactato e citrato.
Alça de Henle
À medida que passa pelo ramo descendente, o filtrado vai sendo concentrado porque ocorre reabsorção de água. Quando passa pelo ramo ascendente, o filtrado vai sendo diluído, porque ocorre reabsorção de NaCl e uréia. O ramo ascendente da alça é o único segmento do néfron que é impermeável à água. Este sistema de contra-corrente tem a finalidade de aumentar a concentração do meio extracelular na região medular renal.
O filtrado entra isotônico em relação ao plasma, mas sai hipotônico. O interstício fica hipertônico.
REABSORÇÃO E SECREÇÃO
Túbulo ContorcidoDistal
Ocorre reabsorção ativa de Na+ e passiva de água. Ambos se deslocam no mesmo sentido.
Secreção de várias substâncias, principalmente de K+.
Local de ação da aldosterona, que promove reabsorção de Na+ e secreção de K+.
Túbulo Coletor
O ducto (túbulo) coletor tem permeabilidade variável à água, dependendo da ação do ADH (hormônio antidiurético), proveniente da neurohipófise. 
Hormônio Anti-Diurético
O ADH é secretado quando os osmoreceptores hipotâlamicos detectam um aumento na osmolaridade plasmática (1%). Este hormônio liga-se em receptores nas porções finais do néfron, onde estimula a inserção de canais de água (aquaporinas) nas membranas celulares, promovendo a reabsorção de água e reduzindo o volume urinário. Em consenquência, é secretada uma urina hiperosmótica (1200mOsm). A redução no volume extracelular (diarréia, vômito, hemorragia), a nicotina, o exercício, o estresse também podem estimular a secreção deste hormônio. O ADH também pode reduzir a secreção salivar, o que estimula a sede. Nas situações contrárias, a secreção deste hormônio reduz e a urina fica copiosa e hiposmótica (75mOsm).
Micção
A capacidade média da bexiga urinária corresponde a 700-800ml. Quando o volume de urina atinge cerca de 200 a 400ml, receptores de estiramento em sua parede, transmitem estímulos para a medula espinhal, que os retransmitem até o córtex sensorial. Isto é interpretado como “desejo de urinar” e inicia um reflexo subconsciente que ativa impulsos parassimpáticos que relaxam o esfíncter interno da uretra. A partir daí, comandos conscientes descem pela medula espinhal, estimulam as fibras parassimpáticas para o esfíncter externo da uretra, relaxando-o para que a urina seja liberada. 
Se não quisermos liberar a urina, comandos corticais inibitórios descem pela medula, inibem as fibras parassimpáticas e estimulam os motoneurônios, causando a contração do esfíncter externo.
	Incontinência: incapacidade de controlar voluntariamente o reflexo de micção.
Questionário
Que órgãos compõem o sistema urinário?
Quais as funções dos rins?
Descreva como a urina é produzida ao longo do néfron, explicando os processos básicos de produção de urina.
Faça uma comparação entre o plasma, o filtrado glomerular e a urina, citando semelhanças e diferenças.
Porque normalmente não existem células do sangue e proteínas no filtrado glomerular?
 A glicose e os aminoácidos estão presentes no filtrado, mas não aparecem na urina de uma pessoa saudável? Por quê? Descreva os mecanismos de transporte envolvidos.
 O que é taxa de filtração glomerular (TGF)? Que fatores podem influenciar a TGF? Explique-os.
Explique como o hormônio antidiurético (ADH) age sobre os rins.
Descreva a composição da urina. Qual o seu elemento principal? Qual o seu pH e o seu volume normais?
Por que a análise da composição da urina é importante para o diagnóstico de doenças? Que doenças podem ser diagnosticadas?
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
COSTANZO, Linda. Fisiologia. 2a.ed, 2004, Ed. Elsevier.
DAVIES, A; BLAKELEY, A.G.H. e KIDD, C. Fisiologia Humana. Ed. Artmed, 2002.
HANSEN, J.T. e KOEPPEN, B.M. Atlas de Fisiologia Humana de Netter. Ed. Artmed, 2003.
TORTORA, G. O Corpo Humano: Fundamentos de Anatomia e Fisiologia. Ed. Artes Médicas, 4a.ed., 2000.