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Maria Luiza Sena – Med XIV FASA SISTEMA EXCRETOR E EQUILÍBRIO ÁCIDO-BÁSICO ANATOMIA URETER Tubos musculares que transportam urina dos rins para a bexiga. Estão superiores à pelve renal e têm formato de funil. Cada um mede 25-35cm de comprimento com 3mm de diâmetro. ❖ Urina é propelida do rim para a bexiga pelas contrações peristálticas do músculo liso da parede do ureter. Inferiores à junção uretropélvica, os ureteres descem retroperitonealmente sobre a face medial do músculo psoas maior. Na margem pélvica, eles cruzam o final da artéria ilíaca comum ou início das ilíacas externas -> entram na cavidade pélvica -> continuam trajeto para bexiga urinária. Ureteres são contraídos em 3 pontos ao longo do seu curso, formando constrições onde podem-se alojar os cálculos renais: ❖ Na junção uretropélvica. ❖ No local onde os ureteres cruzam os vasos ilíacos comuns na borda pélvica. ❖ No local onde os ureteres penetram a parede da bexiga urinária. Vascularização -> ureteres recebem ramos arteriais dos vasos adjacentes quando passam para a bexiga urinária. As artérias que atingem os ureteres dividem-se em ramos (ascendentes e descendentes), os quais anastomosam de forma longitudinal. ❖ Artérias renais suprem a extremidade superior. ❖ Parte média pode receber ramos da aorta, artérias testiculares/ováricas e das ilíacas comuns. ❖ Na cavidade pélvica, são supridos por uma ou mais artérias que são ramos das ilíacas internas. Drenagem Linfática -> segue um padrão semelhante ao suprimento arterial. ❖ Parte superior -> drena para os linfonodos aórticos laterais (lombares). ❖ Parte média -> drena para os linfonodos associados a vasos ilíacos comuns. ❖ Parte inferior -> drena para linfonodos associados aos vasos ilíacos externos e internos. Inervação -> se dá a partir dos plexos renal, aórtico, hipogástrico superior e inferior, através dos nervos que acompanham os vasos sanguíneos. BEXIGA URINÁRIA É um reservatório cujo tamanho varia de acordo com o seu conteúdo e o estado das vísceras vizinhas. Está situada na parte anterior da pelve menor, atrás da sínfise púbica e anterior ao reto no homem a ao útero. Quando vazia, localiza-se inteiramente na pelve menor, mas quando se distende, expande-se na cavidade abdominal. A bexiga vazia tem formato tetraédrico e apresenta um fundo, um colo, um ápice, uma face superior e duas faces inferolaterais. ❖ Em crianças, a bexiga é um órgão abdominopélvico mesmo quando está vazia, porque a cavidade pélvica é pequena e o colo da bexiga se localiza no nível da margem superior da sínfise púbica. ÁPICE da bexiga está voltado para a parte superior da sínfise púbica. BASE tem formato de um triângulo invertido orientado posteroinferiormente. ❖ Os dois ureteres entram na bexiga nos cantos superiores da base, e a uretra drena o órgão inferiormente pelo canto inferior da base. A área triangular lisa entre as aberturas dos ureteres e da uretra na parte interna da bexiga urinária é conhecida como TRÍGONO DA BEXIGA. As superfícies inferolaterais da bexiga estão alojadas entre os músculos levantadores do ânus (no diafragma pélvico), e o músculo obturador interno adjacente. A superfície superior é levemente curvada quando a bexiga está vazia, inflando-se para cima quando o órgão se enche. COLO da bexiga envolve a origem da uretra no ponto em que as duas superfícies inferolaterais e a base se cruzam – é a parte mais inferior da bexiga e também a parte mais “fixa”. O colo está ancorado na posição por um par de bandas fibromusculares rígidas que conectam o colo à parte pélvica da uretra. ❖ Bandas fibromusculares nas MULHERES -> são denominadas ligamentos pubovesicais. ❖ Bandas fibromusculares nos HOMENS -> ligamentos puboprostáticos. Vascularização -> é realizada principalmente pelas artérias vesicais superiores e inferiores, as quais são ramos das ilíacas internas. Outras artérias contribuem em menor quantidade: ❖ Artérias glúteas obturadoras e inferiores. ❖ Artérias uterinas e vaginais, na mulher. As veias da bexiga não acompanham as artérias, elas formam um plexo nas superfícies inferolaterais. Maria Luiza Sena – Med XIV FASA Este plexo passa por trás dos ligamentos posteriores da bexiga urinária para drenar as veias ilíacas externas. Ele se comunica: ❖ HOMEM -> com o plexo venoso prostático. ❖ MULHER -> com as veias da base do ligamento largo. Drenagem Linfática -> vasos linfáticos drenam principalmente o interior dos linfonodos ilíacos externos, alguns drenam também o interior dos linfonodos ilíacos internos, incluindo os linfonodos da fossa obturadora. Inervação -> é fornecida pelas fibras parassimpáticas, simpáticas e somáticas. As parassimpáticas são derivadas de S2, S3 e s4 – são motoras do músculo detrusor e inibidoras do esfíncter interno da uretra. As simpáticas são derivadas de T11, T12, L1 e L2 – são inibidoras do detrusor e motoras do esfíncter. As somáticas são derivadas de S2, S3 e S4 – são motoras do esfíncter. URETRA Passagem tubular que transmite somente urina (nas mulheres) e urina e líquido seminal (nos homens). Ela em início na base da bexiga e termina com o óstio externo da uretra no períneo. Os caminhos tomados pela uretra diferem entre homens e mulheres. URETRA FEMININA É muito curta – cerca de 4cm. Segue um curso discretamente curvo à medida que passa inferiormente pelo assoalho da pelve para o períneo, onde atravessa o espaço profundo do períneo e sua membrana, antes de se abrir no vestíbulo da vagina. Óstio externo da uretra é anterior ao óstio da vagina. Face posterior da uretra é ligada à superfície anterior da vagina. Duas glândulas de Skene estão associadas à extremidade inferior da uretra. ❖ Cada glândula faz drenagem através de um ducto que se abre na margem lateral do óstio externo uretral. URETRA MASCULINA É longa – cerca de 20cm. Apresenta duas angulações ao longo de seu curso. Começa na base da bexiga e passa inferiormente pela próstata, atravessando o espaço profundo do períneo e a membrana dele, e chegando imediatamente à raiz do pênis. À medida que a uretra deixa o espaço profundo do períneo, ela se angula para a frente para seguir anteriormente na raiz do pênis. Quando o pênis está flácido, a uretra faz outra angulação, só que inferior, passando da raiz para o corpo do pênis. É dividida em: ❖ Parte intramural -> mede cerca de 1cm. Está associada a uma bainha de fibras musculares lisas. Contração do esfíncter previne o refluxo de sêmen para a bexiga durante a ejaculação. ❖ Parte prostática -> mede 3-4cm e é envolvida pela próstata. O lúmen da uretra é marcado por uma prega longitudinal de mucosa na linha mediana (crista uretral). ❖ Parte membranácea -> é estreita e passa pelo espaço profundo do períneo. É envolvida por músculo esquelético do esfíncter externo da uretra. ❖ Parte esponjosa -> é envolta por tecido erétil (corpo esponjoso) do pênis. Se alarga para formar o bulbo na base do pênis e depois para formar a fossa navicular. O óstio externo da uretra é a fenda sagital existente na extremidade do pênis. Maria Luiza Sena – Med XIV FASA HISTOLOGIA URETER Cada um tem 3-4mm de diâmetro e 20-30cm de comprimento, perfurando a base da bexiga. Os ureteres são tubos ocos constituídos por: ❖ Uma mucosa, que reveste a luz. ❖ Uma camada muscular. ❖ Uma cobertura fibrosa de tecido conjuntivo. Mucosa -> apresenta várias dobras, que se projetam na luz quando o ureter está vazio, mas são ausentes quando este está distendido. O revestimento de epitélio de transição constitui a lâmina própria. Muscular -> composta por duas camadas de células musculares lisas. Capa fibrosa externa -> não tem nenhuma característica distintiva. Nas porções terminais ela se funde com a cápsula do rim e com tecido conjuntivo da parede da bexiga. ❖ É a contração muscular da parede do ureterque cria ondas semelhante ao peristaltismo, levando a urina para a bexiga. Quando os ureteres perfuram a bexiga, uma aba mucosa semelhante a uma válvula cobre o orifício do ureter, impedindo o refluxo da urina da bexiga para os ureteres. BEXIGA Órgão de armazenamento da urina até a pressão tornar-se suficientemente alta para induzir a micção. Sua mucosa age como uma barreira osmótica entre urina e lâmina própria. Mucosa -> apresenta muitas dobras, as quais desaparecem quando a bexiga distende. Além disso, quando distendida, as células do epitélio de transição se estendem e mudam a sua forma, tornando-se achatadas. O plasmalema da célula do epitélio de transição possui uma característica exclusiva que permite a acomodação da forma da célula – possui um mosaico de regiões especializadas, formando placas. ❖ Essas placas são impermeáveis à água e sais, mas as células agem como barreira osmótica, impedindo a passagem de fluido entre as células. O trígono da bexiga possui mucosa lisa que não forma dobras -> isso se dá pela origem embrionária do trígono, que é diferente da do restante da bexiga. Lâmina própria da bexiga pode ser dividida em duas camadas: ❖ Superficial -> tecido conjuntivo denso não modelado. ❖ Profunda -> tecido conjuntivo frouxo composto por uma mistura de fibras de colágeno elásticas. A lâmina própria não contém glândulas, exceto na região que circunda o orifício da uretra, na qual podem ser encontradas glândulas mucosas -> secretam um fluido claro e viscoso que lubrifica o orifício da uretra. Muscular -> composta por 3 camadas de músculo liso entrelaçadas, que só podem ser dissociadas na região do colo da bexiga. Camada circular média forma o músculo do esfíncter interno, em torno do orifício da uretra. Adventícia -> composta por tecido conjuntivo denso não modelado, contendo muitas fibras elásticas. Algumas regiões dessa parte estão cobertas por uma serosa e outras podem estar envolvidas por gordura. URETRA Estrutura tubular que drena a urina da bexiga para o meio externo do corpo. Fibras musculares esqueléticas formam o músculo do esfíncter externo, que envolve a uretra. URETRA FEMININA Revestida por epitélio de transição, perto da bexiga, e por epitélio pavimentoso estratificado não queratinizado, no resto do seu comprimento. Mucosa está disposta em dobras alongadas. Ao longo de toda a extensão, há glândulas de Littré (claras e secretoras de muco). Capa erétil vascular que se assemelha ao corpo esponjoso no homem envolve a mucosa. Camada muscular é contínua com a da bexiga, mas é constituída somente por 2 camadas de músculo liso. URETRA MASCULINA Uretra prostática -> revestida por epitélio de transição e nela se abrem muitos pequenos ductos da próstata, o utrículo prostático e o par de ductos ejaculadores. Uretra membranosa -> revestida por epitélio colunar estratificado no qual estão dispersas áreas de epitélio colunar pseudoestratificado. Uretra esponjosa -> revestida por epitélio colunar estratificado entremeado com áreas de colunar pseudoestratificado. Porção dilatada da uretra (glande) é revestida por epitélio pavimentoso estratificado não queratinizado. EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE O equilíbrio ácido-básico (homeostasia do pH) é uma das funções essenciais ao corpo -> pH de uma solução é medido como sua concentração de H+. A concentração plasmática arterial normal de H+ é de 0,00004 mEq/L, um valor muito pequeno se comparado com a concentração de outros íons. Essa concentração de H+ no corpo é bem regulada. Proteínas intracelulares como enzimas e canais de membrana, são particularmente sensíveis ao pH, uma vez que a função dessas proteínas depende da sua forma tridimensional. Maria Luiza Sena – Med XIV FASA Mudanças na concentração de H+ alteram a estrutura terciária de proteínas por meio da interação com ligações de hidrogênio dessas moléculas, alterando a estrutura tridimensional das proteínas e suas atividades. Distúrbios do equilíbrio ácido-básico estão associados com distúrbios no equilíbrio de K+ -> isso ocorre parcialmente devido ao transporte renal que desloca os íons K+ e H+ em um antiporte. ❖ Na acidose, os rins excretam H+ e reabsorvem K+, utilizando uma H+-K+-ATPase. ❖ Na alcalose, os rins reabsorvem H+ e excretam K+. O desequilíbrio do K+ geralmente se manifesta como distúrbios em tecidos excitáveis, principalmente no coração. Se o pH é muito baixo (ACIDOSE) -> neurônios tornam-se menos excitáveis, resultando em depressão do SNC. Pacientes tornam-se confusos e desorientados, entrando em coma. Se a depressão do SNC progride, os centros respiratórios deixam de funcionar, levando à morte. Se o pH é muito alto (ALCALOSE) -> neurônios tornam-se hiperexcitáveis, disparando potenciais de ação mesmo frente a pequenos sinais. Essa condição se manifesta primeiro por alterações sensoriais (falta de sensibilidade/formigamento), e depois por abalos musculares. Se a alcalose for grave, as contrações musculares tornam-se sustentadas (tetania), culminando na paralisia dos músculos respiratórios. FONTES DOS ÁCIDOS E BASES DO CORPO No funcionamento diário, o corpo é desafiado pela maior ingestão e produção de ácidos do que de bases. Íons hidrogênio são oriundos da alimentação e do metabolismo interno. A manutenção do balanço de massas requer que a ingestão e a produção de ácido sejam equilibradas pela excreção de ácido. Ganho de Ácidos -> muitos produtos do metabolismo e alimentos são ácidos orgânicos que se ionizam e contribuem para a liberação de H+ nos fluidos corporais. 2 exemplos de ácidos orgânicos incluem aminoácidos, ácidos graxos, intermediários do ciclo do ácido cítrico e lactato produzido pelo metabolismo energético. A produção metabólica de ácidos orgânicos a cada dia gera uma quantidade significativa de H+, a qual precisa ser excretada para a manutenção do balanço das massas. Sob circunstâncias extraordinárias, a produção de ácidos orgânicos metabólicos pode aumentar significativamente e gerar uma crise. ❖ Diversas condições anaeróbias graves, como choque circulatório, produzem tanto lactato que os mecanismos homeostáticos não conseguem realizar a sua excreção, resultando em um estado de acidose láctica. Ganho de Bases -> a fisiologia ácido-base concentra-se no ácido por boas razões: nossa dieta e nosso metabolismo têm poucas fontes significativas de bases. Algumas frutas e vegetais contêm ânions que são metabolizados a HCO3-, mas a influência desses alimentos é superada de longe pela contribuição de frutas ácidas, aminoácidos e ácidos graxos. Segundo os desequilíbrios ácido-básicos decorrentes do excesso de ácido são mais comuns do que os que ocorrem por excesso de bases. Por essas razões, o corpo utiliza mais recursos para a remoção do excesso de ácidos. HOMEOSTASIA DO pH Para enfrentar as mudanças do pH minuto a minuto, o corpo utiliza de 3 mecanismos: ❖ Tampões ❖ Ventilação ❖ Regulação da função renal de H+ e HCO3- Os tampões são a primeira linha de defesa, sempre presentes e esperando para impedir grandes oscilações do pH. A ventilação, a segunda linha de defesa, é uma resposta rápida regulada reflexamente que pode controlar cerca de 75% dos distúrbios do pH. A linha final de defesa é feita pelos rins – são mais lentos do que os tampões e os pulmões, mas são muito eficientes ao enfrentar qualquer distúrbio de pH restante, sob condições normais. TAMPÕES Tampão é uma molécula que atenua, mas não previne, alterações no pH através da sua combinação com H+ ou da liberação desse íon. Na ausência de tampões, a adição de ácido a uma solução causa uma grande mudança no seu pH. Na presença de um tampão, a mudança de pH é moderada ou pode ser até imperceptível. Devido à produção de ácidos ser o maior desafio para a manutenção da homeostasia do pH, a maioria dos tampões fisiológicos se combina com o H+. Os tampões são encontradosdentro da célula e no plasma. Tampões intracelulares incluem as proteínas celulares, íons fosfato (HPO42-) e hemoglobina -> a Hb nos eritrócitos tampona o H+ produzido pela reação do CO2 com H2O. Cada íon H+ tamponado pela Hb deixa um íon bicarbonato no interior do eritrócito -> esse HCO2 pode deixar o eritrócito em troca por um íon Cl plasmático, o desvio de cloreto. Grandes quantidades plasmáticas de bicarbonato produzido a partir do metabolismo do CO2 representam o sistema tampão mais importante do líquido extracelular. A concentração plasmática de HCO3- é de, em média 24mEq/L, o que é aproximadamente 600 mil vezes maior do que a concentração plasmática de H+. Embora o H+ e o HCO3- sejam produzidos em uma relação 1:1 a partir de CO2 e H2O, o tamponamento intracelular do H+ pela Hb é a principal razão pela qual os dois íons não aparecem no plasma na mesma concentração. O HCO3- plasmático está, então, disponível para o tamponamento do H+ oriundo de fontes não respiratórias, como o metabolismo. Maria Luiza Sena – Med XIV FASA Essa equação expressa a relação entre CO2, HCO3- e H+. A lei da ação das massas é uma maneira útil de pensar sobre a relação entre as mudanças na concentração de H+, HCO3- e CO2. Uma mudança na concentração de HCO3- pode não aparecer clinicamente como uma concentração de HCO3- anormal -> isso ocorre porque o HCO3- é 600 mil vezes mais concentrado no plasma do que o H+. Se tanto o H+ quanto o HCO3- são adicionados ao plasma, pode-se observar mudanças no pH, mas não na concentração de HCO3-, uma vez que ela já era muito alta inicialmente. Tanto o H+ quanto o HCO3- sofrem um aumento absoluto na sua concentração, mas devido à concentração de HCO3- já ser naturalmente elevada, o aumento relativo nos níveis de HCO3- passa despercebido. A relação entre pH, concentração de HCO3- em mm e a concentração de CO2 dissolvido é expressa matematicamente pela equação de Henderson-Hasselbalch – uma variante da equação que é mais utilizada na área clínica usa PCO2, em vez da concentração do CO2 dissolvido. Se a concentração plasmática de bicarbonato de um paciente for conhecida, é possível estimar o seu pH plasmático. O segundo requisito para a lei de ação das massas é que, quando a reação se desloca à esquerda e aumenta os níveis de CO2 no plasma, ocorre um aumento quase que instantâneo na ventilação (em uma pessoa normal). Se mais CO2 é eliminado através da expiração, a pressão arterial pode permanecer normal ou até cair abaixo do normal, como consequência da hiperventilação. VENTILAÇÃO O aumento na ventilação recém-descrito é uma compensação respiratória para a acidose. A ventilação e o equilíbrio ácido-básico são intimamente relacionados, como mostra a equação: Mudanças na ventilação podem corrigir alterações no equilíbrio ácido-básico, mas também podem causa- las. Devido ao equilíbrio dinâmico entre CO2 e H+, qualquer mudança na plasmática afeta tanto o conteúdo de H+ quanto o de HCO3- no sangue. Hipoventilação -> se uma pessoa hipoventila e a PCO2 aumenta (em vermelho), a equação desloca-se à direita, mais ácido carbônico é formado e a concentração de H+ sobe, gerando um estado de acidose: Hiperventilação -> se uma pessoa hiperventila, eliminando CO2 e, consequentemente, reduzindo a PCO2 plasmática (em vermelho), a equação desloca-se à esquerda, o que significa que o H+ se combina com o HCO3- formando CO2 + H2O, reduzindo a concentração de H+. A redução da concentração de H+ aumenta o pH: ! Uma mudança na PCO2 afeta a concentração de H+ e o pH do plasma. Reflexos Ventilatórios -> o corpo usa a ventilação como um mecanismo homeostático para o ajuste do pH apenas se um estímulo associado ao pH desencadeia a resposta reflexa. Dois estímulos podem fazer -> H+ e CO2. A ventilação é afetada diretamente pelos níveis plasmáticos de H+, principalmente devido à ativação dos quimiorreceptores no corpo carotídeo, os quais estão localizados nas artérias carótidas, juntamente com receptores sensíveis ao O2 e à pressão arterial. Um aumento na concentração plasmática de H+ estimula os quimiorreceptores, o que, por sua vez, sinaliza para os centros bulbares de controle respiratório aumentarem a ventilação -> aumento da ventilação permite aos pulmões excretarem mais CO2 e converterem H+ em CO2 + H2O. Quimiorreceptores centrais do bulbo não podem responder diretamente às mudanças de pH no plasma, uma vez que o H+ não atravessa a barreira hematoencefálica. Entretanto, mudanças no pH alteram a PCO2, e o CO2 estimula os quimiorreceptores centrais. ! O controle dual da ventilação pode meio dos quimiorreceptores centrais e periféricos ajuda o corpo a responder rapidamente a mudanças no pH ou no CO2 do plasma. Maria Luiza Sena – Med XIV FASA REGULAÇÃO DA FUNÇÃO RENAL Os rins realizam aproximadamente 25% da compensação que os pulmões não podem dar conta -> eles alteram o pH de duas maneiras: ❖ Diretamente -> através da excreção ou da reabsorção de H+. ❖ Indiretamente -> através da alteração da taxa, na qual o tampão HCO3- é reabsorvido ou excretado. Na ACIDOSE, os rins secretam H+ no lúmen tubular, utilizando mecanismos de transporte ativo diretos e indiretos. A amônia derivada dos aminoácidos e os íons fosfato (HPO42-) atuam como tampões renais, convertendo grandes quantidades de H+ em NH4+ e H2PO4- -> esses tampões permitem uma maior excreção de H+. Íons fosfato estão presentes no filtrado e se combinam com o H+ secretado no lúmen do néfron -> mesmo com esses tampões, a urina pode tornar-se muito ácida, até um pH de aproximadamente 4,5. Enquanto o H+ está sendo excretado, os rins sintetizam novo HCO3- a partir de CO2 e H2O. o HCO3- é reabsorvido para o sangue para atuar como um tampão e aumentar o pH. Na ALCALOSE, os rins revertem o processo geral descrito anteriormente para a acidose, excretando HCO3- e reabsorvendo H+, em uma tentativa de trazer os valores de pH de volta para o normal. ! A compensação renal é mais lenta que a compensação respiratória, e seu efeito no pH pode não ser percebido antes de 24-48hs. Contudo, uma vez ativada, a compensação renal controla de modo mais eficaz quase todas as alterações, exceto os distúrbios ácido-básicos graves. Os mecanismos celulares para o manejo renal do H+ e do HCO3- se assemelham com os mecanismos de transporte de outros epitélios. Entretanto, esses mecanismos envolvem alguns TRANSPORTADORES DE MEMBRANA: ❖ O trocador apical Na+ - H+ (NHE) é um transporte ativo indireto (secundário) que leva o Na+ para a célula epitelial em troca de um íon H+ que se desloca para o lúmen, contra o seu gradiente de concentração. ❖ O simporte basolateral Na+ - HCO3- movimenta Na+ e o HCO3- para fora da célula epitelial e para dentro do líquido intersticial. Esse transportador ativo indireto usa a energia criada pela difusão de HCO3- a favor do seu gradiente de concentração para movimentar o Na+ contra seu gradiente, da célula para o líquido extracelular. ❖ A H+ -ATPase usa energia do ATP para acidificar a urina, transportando o H+ contra seu gradiente de concentração, para o lúmen do néfron distal. A H+ -ATPase também é chamada de bomba de próton. ❖ A H+ -K+ -ATPase transfere o H+ para a urina em troca da reabsorção de K+. Essa troca contribui para o desequilíbrio do potássio que, muitas vezes, acompanha os distúrbios ácido-básicos. ❖ O trocador Na+ -NH4+ transporta o NH4+ da célula para o lúmen tubular em troca de um íon Na+. Além desses transportadores, o túbulo renal também usa a Na+ -K+ -ATPase e o mesmo trocador HCO3- -Cl- que é responsável pelo desvio de cloreto nos eritrócitos. ! O túbulo proximal secreta H+ e reabsorve HCO3-. A figura mostra as duas vias pelas quais o bicarbonato é reabsorvido no túbulo proximal: O néfron distal controla a excreção de ácido -> desempenha um papel significativo na regulação fina do equilíbrioácido-básico. Células especializadas (células intercaladas – células I), presentes entre as células principais são as maiores responsáveis pela regulação do equilíbrio ácido-básico.