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1 Khilver Doanne Sousa Soares Insuficiência Renal Aguda - IRA Anatomofisiologia Renal Fonte: GUYTON, A.C.; HALL, J.E. Tratado de Fisiologia Médica. Organização geral dos rins e do sistema urinário. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017. As funções dos rins incluem: Regulação da composição iônica do sangue: os rins ajudam a regular os níveis sanguíneos de alguns íons. Entre os mais importantes temos: sódio (Na+), potássio (K+), cálcio (Ca2+), cloreto (Cl–) e fosfato (HPO4 2–); Regulação do pH do sangue. Os rins excretam H+ na urina e mantém íons bicarbonato HCO3 – (importante tampão de H+ no sangue); Regulação do volume de sangue. Os rins ajustam o volume de sangue conservando ou eliminando água na urina; Regulação da pressão arterial. Os rins auxiliam nessa função através da secreção da enzima renina (que ativa o sistema renina- angiotensina-aldosterona – o aumento da renina eleva a pressão arterial); Manutenção da osmolaridade sanguínea. Como tem o controle separado da perda de água e/ou eletrólitos na urina, os rins mantêm uma osmolaridade constante de aproximadamente 300 miliosmóis por litro; Produção de hormônios. Os rins produzem o calcitriol (forma ativa da vit. D – regula a homeostasia do cálcio) e a eritropoietina (estimuladora da produção de eritrócitos); Regulação do nível sérico da glicose. Assim como o fígado os rins podem utilizar glutamina na gliconeogênese; Excreção de escórias metabólicas e substâncias estranhas. Algumas escórias metabólicas são excretadas pelos rins através da urina. A amônia e ureia resulta da desaminação dos aminoácidos, a bilirrubina provém da quebra de hemoglobinas, a creatinina resulta da clivagem do fosfato de creatina nas fibras musculares e ácido úrico do catabolismo de ác. nucleicos. Ademais, são excretados fármacos e toxinas ambientais. Formação da Urina O fluxo sanguíneo para os dois rins corresponde normalmente a 22% do débito cardíaco ou 1.100 mL/min. A artéria renal entra no rim pelo hilo, se divide em (1) artérias interlobares, (2) artérias arqueadas, (3) artérias interlobulares (artérias radiais) e (4) arteríolas aferentes, que terminam nos (5) capilares glomerulares, onde grandes quantidades de líquido e de solutos (exceto as proteínas 2 Khilver Doanne Sousa Soares plasmáticas) são filtradas para iniciar a formação da urina. As extremidades distais dos capilares, de cada glomérulo, coalescem para formar a arteríola eferente, que forma segunda rede de capilares, os capilares peritubulares, que circundam os túbulos renais. A circulação renal é única, o glomerular e o peritubular. A alta pressão hidrostática nos capilares glomerulares (60mmHg) resulta na filtração rápida de líquidos e de eletrólitos, enquanto que a pressão hidrostática mais baixa nos capilares peritubulares (13 mmHg) permite sua rápida reabsorção. Os capilares peritubulares se esvaziam nos vasos do sistema venoso que cursam paralelos aos vasos arteriolares. Os vasos sanguíneos do sistema venoso progressivamente formam a (1) veia interlobular, (2) veia arqueada, (3) veia interlobar e (4) veia renal, que deixam o rim pelo hilo, paralelo à artéria renal e ao ureter. Cada rim humano contém cerca de 800.000 a 1 milhão de néfrons, cada um dos quais é capaz de formar urina. O rim não pode regenerar novos néfrons. Portanto, com a lesão renal, doença ou envelhecimento, o número de néfrons reduz-se gradualmente. Fonte: GUYTON, A.C.; HALL, J.E. Tratado de Fisiologia Médica. A, Corte de um rim humano mostrando os vasos principais que suprem com fluxo sanguíneo o rim e esquema da microcirculação de cada néfron. B, Segmentos tubulares básicos do néfron. Os comprimentos relativos dos diferentes segmentos tubulares não estão representados em escala. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017. Cada néfron contém (1) grupo de capilares glomerulares chamado glomérulo, pelo qual grandes quantidades de líquido são filtradas do sangue; e (2) longo túbulo, no qual o líquido filtrado é convertido em urina, no trajeto para a pelve renal. A A B A 3 Khilver Doanne Sousa Soares Os capilares glomerulares são recobertos por células epiteliais, e todo o glomérulo é envolvido pela cápsula de Bowman. O líquido filtrado dos capilares glomerulares flui para o interior da cápsula de Bowman e daí para o interior do túbulo proximal que se situa na zona cortical renal. A partir do túbulo proximal, o líquido flui para o interior da alça de Henle, que mergulha no interior da medula renal. Cada alça consiste em ramos descendente e ascendente. (ramo descendente + parte inferior do ramo ascendente = segmento delgado da alça de Henle) (após a porção ascendente da alça ter retornado parcialmente de volta ao córtex, as paredes ficam mais espessas e são denominadas segmento espesso do ramo ascendente). No final do ramo ascendente espesso existe um pequeno segmento que tem em sua parede placa de células epiteliais especializadas, conhecidas como mácula densa. Depois da mácula densa, o líquido entra no túbulo distal que, como o túbulo proximal, se situa no córtex renal. O túbulo distal é seguido pelo túbulo conector e o túbulo coletor cortical, que levam ao ducto coletor cortical. O início dos 8 a 10 ductos coletores corticais se unem para formar o único ducto coletor maior que se dirige para a medula e forma o ducto coletor medular. Esses ductos coletores se unem e se esvaziam na pelve renal pelas papilas renais. Em cada rim, existem cerca de 250 grandes ductos coletores, cada um dos quais coleta urina de aproximadamente 4.000 néfrons. Por fim, no processo de micção, primeiro a bexiga se enche progressivamente até que a tensão na sua parede atinja nível limiar. Essa tensão dá origem ao segundo passo, que é um reflexo nervoso chamado reflexo da micção, que esvazia a bexiga ou, se isso falhar, ao menos causa um desejo consciente de urinar. Embora o reflexo da micção seja um reflexo autônomo da medula espinal, ele também pode ser inibido ou facilitado por centros no córtex ou tronco cerebrais. Insuficiência Renal Aguda A lesão renal aguda é caracterizada pelo rápido declínio da TFG (de horas a dias), com a desregulação simultânea do equilíbrio de fluidos e eletrólitos, e a retenção de escórias metabólicas normalmente excretadas pelo rim, incluindo ureia e creatinina. Em suas formas mais graves, manifesta-se por oligúria ou anúria (diminuição ou ausência de fluxo de urina). Pode resultar de injúrias glomerulares, intersticiais ou vasculares ou de injúrias tubulares agudas. A lesão renal aguda ocorre em mais de 2 milhões de pessoas em todo o mundo, e é um importante fator de risco para o desenvolvimento de doença renal crônica (DRC) e DRFT. Além disso, milhões de pessoas são afetadas anualmente por doenças renais não fatais, principalmente infecções do rim ou do trato urinário inferior, cálculos renais e obstrução urinária. A disponibilidade de diálise e o sucesso do transplante renal têm melhorado as perspectivas para os pacientes. A lesão renal aguda (LRA) descreve a síndrome clínica anteriormente chamada de insuficiência renal aguda. Esta nova nomenclatura define a LRA como uma anomalia funcional ou estrutural do rim que se manifesta em 48 horas, sendo determinada pelos exames de sangue, urina, biópsias ou exames de imagem. Do ponto de vista diagnóstico, a redução da função renal na LRA está associada ao aumento absoluto na creatinina sérica de 0,3 mg/dL ou a um aumento percentual de 50% da creatinina sérica. Além disso, a redução do volume urinário, constituindo oligúria < 0,5 mL/kg/h) por mais de 6 horas, também preenche os critérios diagnósticos da LRA. 4 Khilver Doanne Sousa Soares Fonte: GOLDMAN, Lee; SCHAFER, Andrew I. Goldman Cecil Medicina. Principais categorias da lesão renal aguda. 24. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2015. Azotemia Pré-renal A azotemia pré-renal, a causa mais comum de LRA, é responsável por cerca de 60 a 70% dos casos adquiridos na comunidade e 40% dos adquiridos no hospital. A diminuição da perfusão renal é vista em estados doentios que reduzem o volume intravascular, tais como a sepse, a insuficiência cardíaca ou a insuficiência hepática. Medicações que reduzem a perfusão capilar glomerular (inibidores da enzima conversora de angiotensina [ECA], bloqueadores dos receptores de angiotensina [BRAs] e anti-inflamatórios não esteroidais [AINES]) também podem causar LRA pré-renal. Lesão Renal Aguda Intrínseca A LRA intrarrenal é muitas vezes o resultado de azotemia pré-renal não tratada ou intratável que leva a uma LRA isquêmica. As causas da LRA intrínseca são variadas e podem envolver qualquer porção da vasculatura renal, néfron ou interstício renal (lesão séptica ou isquêmica são as principais causas). As toxinas renais também podem danificar os túbulos tanto direta quanto indiretamente. Pacientes idosos, com diabetes melito, hipotensos ou com redução do volume arterial efetivo (insuficiência cardíaca, queimaduras, cirrose, hipoalbuminemia) são os mais suscetíveis à lesão renal tóxica. A LRA secundária à lesão no interstício renal é chamada de nefrite intersticial aguda. Os medicamentos comumente associados à nefrite intersticial são as penicilinas, as cefalosporinas, as sulfonamidas e os AINES. Infecções bacterianas e virais podem ser os agentes causadores. A nefrite intersticial também está associada a um processo autoimune sistêmico ou confinado aos rins, tal como lúpus eritematoso sistêmico, síndrome de Sjögren, crioglobulinemia e cirrose biliar primária. 5 Khilver Doanne Sousa Soares Lesão Renal Aguda Pós-renal A LRA pós-renal pode ocorrer nos quadros de obstrução bilateral do fluxo urinário ou em um paciente com apenas um rim quando o único trato do fluxo urinário é obstruído. Mais comumente, este tipo de obstrução de fluxo é observado em pacientes com hipertrofia prostática, câncer prostático ou cervical, ou doenças retroperitoneais. Obstrução intraluminal pode ser vista em pacientes com cálculos renais bilaterais, necrose papilar, coágulos de sangue e carcinoma vesical; enquanto a obstrução extraluminal está associada à fibrose retroperitoneal, ao câncer de cólon e aos linfomas. Por fim, a cristalização intratubular de compostos como o ácido úrico, o oxalato de cálcio, o aciclovir, a sulfonamida e o metotrexato, bem como as cadeias leves do mieloma, podem causar obstrução tubular. Lesão Pré-renal Aguda O evento de precipitação da LRA pré-renal é a hipoperfusão renal, que pode ser causada pela redução no volume do fluido extracelular ou por estados de estresse associados a volumes de fluido extracelular normal, ou até mesmo aumentado, mas com diminuições no volume arterial efetivo. No início da LRA pré-renal, o parênquima renal permanece intacto e funcional. Durante esta fase inicial, a TFG permanece amplamente intacta, pois a hipoperfusão renal inicia uma cascata neuro-hormonal que resulta na dilatação da arteríola aferente e na constrição da arteríola eferente. Sem uma intervenção médica terapêutica imediata, a azotemia pré-renal progride, a isquemia piora e a lesão resultante nas células epiteliais tubulares diminui ainda mais a TFG. Lesão Renal Aguda Intrarrenal A LRA intrínseca é classificada de acordo com o sítio histológico primário de lesão: túbulos, interstício, vasculatura ou glomérulos. A lesão celular dos túbulos renais, comumente chamada de necrose tubular aguda (NTA), ocorre com maior frequência quando há isquemia, embora os túbulos renais também possam ser danificados por toxinas renais específicas. A isquemia pode se originar de uma série de cenários clínicos diferentes, mas a patogênese subjacente comum é o fluxo sanguíneo renal reduzido com a progressão da azotemia pré-renal para a LRA isquêmica em quatro fases celulares e clínicas distintas: iniciação, extensão, manutenção e recuperação. Lesão Renal Aguda Pós-renal A LRA pós-renal é causada pela obstrução do fluxo luminal do filtrado glomerular. Essa obstrução resulta em uma fisiopatologia relativamente complexa que se inicia com a transmissão da pressão para a cápsula de Bowman do glomérulo. Intuitivamente, se esperaria que essa pressão reduzisse a TFG. Porém, devido à dilatação da arteríola glomerular aferente, a TFG permanece praticamente inalterada. Infelizmente, tal compressão é apenas transitória, e a TFG começará a diminuir se a obstrução não for rapidamente revertida. Com a obstrução durando por mais de 12 a 24 horas, o fluxo sanguíneo renal e a pressão intratubular diminuem, e grandes áreas não perfundidas e subperfundidas do córtex renal resultam na redução da TFG. Quadro Clínico. A LRA, mesmo quando avançada, é frequentemente diagnosticada primeiro pela observação de anormalidades nos exames laboratoriais de um paciente, e não pela apresentação de sinais e sintomas específicos. As manifestações clínicas associadas à LRA são frequentemente protraídas, ocorrem tardiamente e não costumam ser aparentes até que a disfunção renal tenha se tornado grave. Os achados clínicos da LRA também dependem do estágio no qual a doença é diagnosticada. Os pacientes com LRA podem relatar sintomas como anorexia, fadiga, náusea, vômito e prurido, assim como diminuição do volume urinário ou a 6 Khilver Doanne Sousa Soares coloração enegrecida da urina. Além disso, se o paciente apresentar sobrecarga de volume, podem ser observadas falta de fôlego e dispneia ao exercício. --------------------------------------- A causa mais comum de lesão renal aguda é a Lesão Tubular Aguda (LTA): A lesão tubular aguda (LTA) é uma entidade clinicopatológica caracterizada clinicamente por insuficiência renal aguda e, frequentemente, mas não invariavelmente, por evidências morfológicas de lesão tubular na forma de necrose das células epiteliais tubulares. Pode ser causada por: Isquemia, devido ao fluxo sanguíneo diminuído ou interrompido: os exemplos incluem envolvimento difuso dos vasos sanguíneos intrarrenais (poliangeíte microscópica), hipertensão maligna, microangiopatias e condições sistêmicas associadas a trombose (por exemplo: púrpura trombocitopênica trombótica [PTT] ou coagulação intravascular disseminada [CID]), ou hipovolemia (choque hipovolêmico); Lesão tóxica direta sobre os túbulos por agentes (1) endógenos ou exógenos: (1) mioglobina, hemoglobina, cadeias leves monoclonais, bile/bilirrubina ou (2) fármacos, corantes, radiocontraste, metais pesados, solventes orgânicos. A LTA é uma lesão renal reversível que surge numa variedade de condições clínicas variando desde trauma grave até pancreatite aguda. O que tem em comum é o período de fluxo sanguíneo inadequado para os órgãos periféricos, geralmente acompanhados por hipotensão intensa e choque. Esse padrão é chamado de LTA isquêmica. O segundo padrão, chamado de LTA nefrotóxica, é causado por diversos fármacos, como a gentamicina; contrastes radiográficos; venenos, incluindo metais pesados (ex. mercúrio); e solventes orgânicos (ex. tetracloreto de carbono). Combinações de LTA isquêmica e nefrotóxica também podem ocorrer: em transfusões sanguíneas incompatíveis e outras crises hemolíticas que causam hemoglobinúria e lesões no músculo esquelético que causam mioglobinúria. A AZOTEMIA é a manifestação bioquímica de lesão renal aguda ou crônica e se caracteriza por nitrogênio ureico sanguíneo (BUN) elevado ou, alternativamente, por uma elevação da creatinina sérica. Reflete uma redução na taxa de filtração glomerular; a lesão renal aguda pode ser reversível ou evoluir para doença renal crônica; a doença renal crônica é geralmente irreversível. Acredita-se que os eventos principais na LTA isquêmica e nefrotóxica sejam (1) a lesão tubular e (2) os distúrbios persistentes e graves no fluxo sanguíneo: Lesão das células tubulares Células epiteliais tubulares são particularmente sensíveis à isquemia e também são vulneráveis às toxinas. Diversos fatores predispõem os túbulos à lesão tóxica, incluindo a vasta superfície para a reabsorção tubular, os sistemas de transporte ativo para íons e ácidos orgânicos, uma alta taxa metabólica, e um alto requerimento de oxigênio que é necessário para realizar essas funções de transporte e de reabsorção, e a capacidade reabsorção e concentração de toxinas. A isquemia provoca numerosas alterações estruturais e funcionais em células epiteliais. Uma alteração reversível da isquemia é a perda da polaridade celular devido à redistribuição das proteínas de membrana (ex. a enzima Na, K+-ATPase) da superfície basolateral para a luminal das células tubulares, resultando em um transporte anormal de íons através das células + liberação aumentada de sódio para os túbulos distais. Esse último evento incita vasoconstrição através de feedback tubuloglomerular. Além disso, as células tubulares isquêmicas expressam citoquinas + moléculas de adesão, recrutando, então, leucócitos que parecem participar de lesão subsequente. 7 Khilver Doanne Sousa Soares Em determinado momento, as células lesadas se destacam das membranas basais e causam obstrução luminal, pressão intratubular aumentada e TFG (taxa de filtração glomerular) diminuída. Além disso, o filtrado glomerular nas luzes dos túbulos danificados extravasa para o interstício, resultando em edema intersticial, pressão intersticial aumentada e danos adicionais aos túbulos. Todos esses efeitos contribuem para a TFG diminuída. Fonte: KUMAR, V.; ABBAS, A.K.; FAUSTO, N.; ASTER, J.C. Bases Patológicas das Doenças. Sequência postulada em lesão tubular aguda tóxica ou isquêmica. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016. Distúrbios no fluxo sanguíneo A lesão renal isquêmica também é caracterizada por alterações hemodinâmicas que causam uma TFG reduzida. A principal é a vasoconstrição intrarrenal. Isso resulta num fluxo sanguíneo glomerular e liberação de oxigênio reduzido para os túbulos funcionalmente importantes na medula externa (porção espessa ascendente da alça de Henle e segmento reto do túbulo proximal). Vias constritoras tem sido implicadas como o sistema renina-angiotensina, estimulado pela liberação distal de sódio aumentada e lesão endotelial subletal, levando à liberação aumentada do vasoconstritor endotelina e à produção diminuída dos vasodilatadores óxido nítrico e prostaciclina. A focalidade da necrose tubular e a manutenção da integridade da membrana basal ao longo de muitos segmentos permitem um reparo dos focos necróticos e uma recuperação da função, se a causa precipitante for removida. Fonte: KUMAR, V.; ABBAS, A.K.; FAUSTO, N.; ASTER, J.C. Bases Patológicas das Doenças. Lesão tubular aguda. Algumas das células epiteliais tubulares nos túbulos são capnecróticas e muitas destacaram-se (de suas membranas basilares) e estão descamadas dentro das luzes tubulares, enquanto outras estão edemaciadas, vacuolizadas e com aspecto regenerativo. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016. 8 Khilver Doanne Sousa Soares Fonte: KUMAR, V.; ABBAS, A.K.; FAUSTO, N.; ASTER, J.C. Bases Patológicas das Doenças. Padrões de dano tubular em lesão tubular aguda tóxica ou isquêmica. No tipo isquêmico, a necrose tubular é focal, sendo atingidos comprimentos relativamente curtos dos túbulos, e são mais vulneráveis os segmentos retos de túbulos proximais (TRP) e as extremidades ascendentes da alça de Henle (AH). Na lesão tubular aguda tóxica, necrose extensa está presente ao longo dos segmentos do túbulo convoluto proximal (TCP) com muitas toxinas (p. ex., mercúrio), mas a necrose do túbulo distal, particularmente a AH ascendente, também ocorre. Em ambos os tipos, as luzes dos túbulos convolutos distais (TCD) e ductos coletores (DC) contêm cilindros. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016. Curso Clínico O quadro da lesão tubular aguda pode ser dividido classicamente em três estágios: A fase de iniciação, que dura cerca de 36 horas, é dominada pelo evento médico, cirúrgico ou obstétrico causador da condição. A única indicação de envolvimento renal é um leve declínio na eliminação de urina com um aumento no BUN; A fase de manutenção é caracterizada por uma diminuição sustentada na eliminação de urina para 40 e 400 mL/dia (oligúria), sobrecarga de sais e água, concentrações crescentes do BUN, hipercalemia, acidose metabólica e outras manifestações da uremia; A fase de recuperação é conduzida por aumento constante no volume de urina que pode atingir até 3 L/dia. Os túbulos ainda estão danificados, por isso grandes quantidades de água, sódio e potássio são perdidas no fluxo urinário. A hipocalemia, mais do que a hipercalemia, se torna um problema clínico. Há um peculiar aumento de vulnerabilidade para a infecção nesse estágio. Finalmente, a função tubular renal é restaurada e a capacidade de concentração melhora. Ao mesmo tempo, os níveis de BUN (sangue, ureia nitrogenada) e de creatinina começam a voltar ao normal. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ REFERÊNCIAS GOLDMAN, Lee; SCHAFER, Andrew I. Goldman Cecil Medicina, 24. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2015. GUYTON, A.C.; HALL, J.E. Tratado de Fisiologia Médica. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017. KUMAR, V.; ABBAS, A.K.; FAUSTO, N.; ASTER, J.C. Bases Patológicas das Doenças. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016.
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